초록 ▼

- 전 세계 Poly-Si 생산량의 90 % 이상을 차지하는(2005년 기준) 지멘스 방식을 이용한 태양전지용 Poly-Si 소재 양산기술 개발
1) Poly-Si의 원료소재인 TCS를 제조하고 고순도로 분리 정제하는 기술 및 고순도 TCS의 분석 기술 확립 $\rightarrow$ 이를 원료로 연산 150톤 이상의 SoG Poly-Si 제조용 실리콘 석출 반응기의 파일럿 공장 건설 및 Poly-Si 시제품의 개선된 품질검증법의 개발 $\rightarrow$ 파일럿 공장의 운전 경험 및

- 전 세계 Poly-Si 생산량의 90 % 이상을 차지하는(2005년 기준) 지멘스 방식을 이용한 태양전지용 Poly-Si 소재 양산기술 개발
1) Poly-Si의 원료소재인 TCS를 제조하고 고순도로 분리 정제하는 기술 및 고순도 TCS의 분석 기술 확립 $\rightarrow$ 이를 원료로 연산 150톤 이상의 SoG Poly-Si 제조용 실리콘 석출 반응기의 파일럿 공장 건설 및 Poly-Si 시제품의 개선된 품질검증법의 개발 $\rightarrow$ 파일럿 공장의 운전 경험 및 기술축적을 통한 상업생산용 엔지니어링 패키지(Engineering package) 확보
2) 실리콘 소재의 태양전지 적합성 평가
3) Core-rod 표면의 불순물 확산 방지막 개발
- 저가, 미래형 Poly-Si 생산기술인 유동층 반응 연구
1) 8인치 유동층 반응기 및 주변요소기술 개발
2) 16인치 유동층 반응기 파일럿 플랜트 건설 및 시제품 생산
- 중장기 미래기술인 신개념을 도입한 새로운 저비용 Poly-Si 제조 기술 개발
1) 실리카의 열환원에 의한 Si 제조기술
2) 분별용융법을 이용한 실리콘 정련

Abstract ▼

- Development of mass production technique for solar grade Poly-Si by using of Siemens process, which method occupies more than 90 % of the world Poly-Si production
1) TCS (the raw material of Poly-Si) production, purification, and high purity TCS analysis $\rightarrow$ Pilot plant con

- Development of mass production technique for solar grade Poly-Si by using of Siemens process, which method occupies more than 90 % of the world Poly-Si production
1) TCS (the raw material of Poly-Si) production, purification, and high purity TCS analysis $\rightarrow$ Pilot plant construction of TCS based solar grade Poly-Si manufacturing that capacity is more than 150 ton/year and characterization of the product $\rightarrow$ With the experience and know-how obtained from the pilot plant operation, securing the engineering package for mass production
2) Evaluation of silicon feedstock materials for solar cell application
3) Development of diffusion barrier on the core rod
- Fluidized bed reaction for low cost and futuristic Poly-Si manufacturing technology
1) Completion of 8 inch fluidized bed reactor process
2) Construction of 16 inch fluidized bed reactor pilot plant and production of prototype granular Poly-Si
- Mid- to long-term development topic which are new and low cost Poly-Si manufacturing
1) Synthesis of si1icon(99 %) by direct carbothermal reduction of silica 2) Silicon refining by fractional melting process

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...14
• 제 1 절 기술개발의 중요성 ...14
• 1. 기술적 측면 ...18
• 2. 산업.경제적 측면 ...19
• 3. 정책적 측면 ...21
• 제 2 절 기술 개발 목표 및 내용 ...23
• 1. 최종 기술 개발 목표 ...23
• 2. 세부 기술 개발 목표 ...24
• 제 2 장 국내.외 기술 개발 현황 ...26
• 제 1 절 국내 기술 현황 ...26
• 제 2 절 국외 기술 현황 ...29
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...34
• 제 1 절 고순도 TCS 제조 및 저급 실리콘 제조기술 ...34
• 1. 고정층 반응을 이용한 TCS 제조 및 분리 정제기술 ...34
• 가. Chlorination ...34
• 나. STC Conversion ...38
• 다. TCS 분리 정제 ...40
• 라. 고순도 TCS 분석 기술 ...44
• 2. 유동화 반응을 이용한 염화실란 제조 및 저급 실리콘 제조 ...46
• 가. 염화실란 제조용 유동화 반응 (KCC) ...46
• 나. 실리카의 열환원에 의한 Si 제조 기술 (전북대) ...70
• 다. 분별 응융법을 이용한 실리콘 정련 (고려대) ...103
• 제 2 절 막대형 Poly-Si 생산 및 평가 ...120
• 1. Bell-jar 방식 CVD 반응 ...121
• 가. Lab CVD 반응기 설계 및 제작 ...121
• 나. CVD 반응 Pilot plant 설계 및 건설 ...123
• 2. Poly-Si 품질평가 프로세스 구축 (실트론) ...125
• 3. 실리콘 소재의 태양전지 적합성 평가 (KIER) ...140
• 4. Core-rod 표면의 불순물 확산방지막 개발 (KAIST) ...184
• 제 3 절 입자형 Poly-Si 생산용 유동층 반응 ...225
• 1. 8인치 유동층 반응기 및 주변 요소기술 (KRICT) ...227
• 가. Si 석출운전 실험방법 ...227
• 나. 실험적 검증 결과 ...231
• 다. KRICT-FBR 석출법의 기술성 분석 ...233
• 라. 시제품 품질 평가 ...236
• 2. 16인치 반응기 파일럿 플랜트 ...239
• 가. 반응기 설계 및 파일럿 플랜트 건설 ...239
• 나. 유동층 반응기 이용 입자형 Poly-Si 제조 ...240
• 다. 결론 ...244
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...245
• 제 1 절 연구개발 목표의 달성도 ...245
• 1. 최종개발목표 및 달성도 ...245
• 2. 연구기관별 세부기준목표 및 실적 ...246
• 가. OCI ...246
• 나. KCC ...247
• 다. 실트론 ...248
• 라. KRICT ...249
• 마. KAIST ...250
• 바. KIER ...251
• 사. 고려대 ...252
• 아. 전북대 ...253
• 제 2 절 관련분야에도 기여도 ...254
• 1. 고순도 TCS 제조 및 저급 실리콘 제조기술 ...254
• 2. 막대형 Poly-Si 생산 및 평가 ...255
• 3. 입자형 Poly-Si 생산용 유동층 반응 ...255
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ...257
• 제 1 절 고순도 TCS 제조 및 저급 실리콘 제조기술 ...257
• 1. 고정층 반응을 이용한 TCS 제조 및 분리 정제기술 ...257
• 2. 유동화 반응을 이용한 염화실란 제조 및 저급 실리콘 제조 ...259
• 제 2 절 막대형 Poly-Si 생산 및 평가 ...261
• 1. Bell-jar 방식 CVD 반응 ...261
• 2. Poly-Si 품질평가 프로세스 구축 ...262
• 3. 실리콘 소재의 태양전지 적합성 평가 ...262
• 4. Core-rod 대체재 개발 ...262
• 제 3 절 입자형 Poly-Si 생산용 유동층 반응 ...264
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...266
• 제 1 절 5th Solar silicon Conference ...266
• 제 2 절 Norway Silicon Conference ...270
• 제 3 절 34th IEEE Photovoltaic Specialists Conference ...271
• 제 4 절 Poly-Si 및 실리콘 웨이퍼 평가기술 ...274
• 제 7 장 참고문헌 ...275