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태양광발전학회 = Bulletin of the Korea Photovoltaic Society, v.2 no.1, 2016년, pp.6 - 17
강민구 (한국에너지기술연구원 태양광연구실) , 최선호 (한국에너지기술연구원 창의소재연구실) , 장보윤 (한국에너지기술연구원 창의소재연구실) , 강기환 (한국에너지기술연구원 태양광연구실) , 이정인 (한국에너지기술연구원 태양광연구실) , 송희은 (한국에너지기술연구원 태양광연구실)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 태양전지 시장의 현황은? | 세계 태양광 산업은 2012년 30GW, 2013년 38 GW, 2014년 40 GW 등으로 생산량이 증가하고 있다.[1] 태양전지의 생산량이 누적되어감에 따라 발전단가가 낮아지고 있으며(그림 1) 이에 따라 태양광발전의 그리드 패티리를 달성하는 지역이 늘어나고 있다. 한편, 태양광 산업에서는 태양전지의 고효율화, 금속전극의 재료 절감 등을 통해 제조 원가 절감을 이루었으나, 2012년 이후에는 제조 원가의 하락이 둔화되고 있다. | |
| 태양전지의 벨류체인 및 잉곳/기판의 제조공정은 어떻게 이루어지는가? | 현재 결정질 실리콘 기판의 95% 이상이 그림 4에서 보이는 다중와이어절단기술이라 불리는 실리콘 잉곳 절단기술에 의해 제조된다. 가이드 롤러에 감겨 있는 수 백 가닥의 금속와이어 웹(Web) 표면에 실리콘보다 강도가 높은 입자를 붙여 고속으로 회전시킨다. 이 상태에서 실리콘 잉곳(그림에서 work material)을 위에서 아래로 이동시키면, 와이어 표면에 있던 고 강도 입자가 실리콘 잉곳을 톱질하듯이 한꺼번에 수백 장의 기판으로 절단해 주는 것이다. | |
| 실리콘의 특성은? | 와이어 절단기술은 실리콘이 가지고 있는 근본적인 물성적 한계로 인해 실리콘의 파손을 쉽게 유발시킨다. 실리콘은 100% 공유결합이라는 강한 원자결합을 하고 있어 강도(Fracture strength: 6.8GPa)는 높지만,[4] 특정 방향으로 쉽게 부서지는 특성을 가지고 있다. 이러한 취성은 실리콘을 절단할 때 매우 중요한 변수로 작용하여 기판이 쉽게 파손되고 결과적으로 태양전지의 가격을 낮추는데 걸림돌이 되었다. |
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