초록 ▼

핵심기술
복합다층필름 연속제조공정에 의해 고가 필름을 채용하지 않으면서도 solar cell의 장기간 후면 보호재로서의 백시트 제조기술
최종목표
태양전지모듈용 PET 베이스 백시트(Back Sheet) 제조기술 개발 및 복합다층필름 연속공정운전 기술개발을 통한 백시트의 상용화기술 개발
개발내용 및 결과
○ 일련의 연속공정으로 제조되어지는 TPT계 백시트 제조 장치는 Roll-to-Roll 기반의 코팅-라미네이팅 방식의 장치이며, 제1급지로서 페트필름을 공급하기 위해 페트필름을 권출(감겨진 것을 푸는)시키는

핵심기술
복합다층필름 연속제조공정에 의해 고가 필름을 채용하지 않으면서도 solar cell의 장기간 후면 보호재로서의 백시트 제조기술
최종목표
태양전지모듈용 PET 베이스 백시트(Back Sheet) 제조기술 개발 및 복합다층필름 연속공정운전 기술개발을 통한 백시트의 상용화기술 개발
개발내용 및 결과
○ 일련의 연속공정으로 제조되어지는 TPT계 백시트 제조 장치는 Roll-to-Roll 기반의 코팅-라미네이팅 방식의 장치이며, 제1급지로서 페트필름을 공급하기 위해 페트필름을 권출(감겨진 것을 푸는)시키는 제1권출기와, 플라즈마 코로나 표면처리 장치 및 제1권출기로부터 권출되는 페트필름의 한쪽 면에 고내후성 접착체를 도포하는 도포장치부(마이크로 그라비아 또는 그라비아 도포장치)와, 페트필름에 도포된 접착제를 건조하기 위한 열풍 건조 챔버부와, 제2급지로서 페트필름 을 공급하기 위해 페트필름을 권출시키는 제2권출기를 포함하여 구성하였다. 이를 통해 코팅-라미네이팅 방식의 Pilot scale back sheet 제조의 연속공정 설비를 구축하고 최적의 운전조건을 확립함.
○ 결정질 실리콘 및 박막태양전지 모듈에 후면 보호시트로 사용가능하도록 고내후성 접착제 도공을 통해 삼중으로 페트필름을 적층한후 태양전지 셀측에 고내습열성 이접착제를 추가로 도공하거나 또는 이중으로 페트필름을 적층한후 태양전지 셀측에 내UV성 고반사능 폴리올레핀계 필름을 추가로 적층하여 고기능성의 백시트를 저렴하게 제조함으로써 태양전지 셀의 봉지재인 EVA와의 접착력을 견고하게 향상시키고, 태양전지 모듈의 내후성 증진 및 개선된 태양전지의 효율을 제공할 수 있는 태양전지 모듈용 백시트 제조의 연속공정운전기술 개발
○ Pilot scale back sheet 제조의 연속공정 설비를 구축하고 태양전지모듈용 백시트 제조의 연속공정운전기술 개발을 통해 기존의 Tedlar Film 등 고가의 불소수지계 필름을 채용하지 않으면서도 solar cell의 장기간 보호용 필름으로서 절연성, 내후성, 내습성, 자외선 차단성 등 동등이상의 물성 및 성능이 구현되고, 결정질 실리콘계 및 박막형 태양전지모듈 발전에 적합한 고성능 타입의 저가·고효율화된 새로운 형태의 TPT, TPE 및 고기능성의 난연(FRs) 유형의 PET베이스 백시트를 개발함.
○ 필름 형태로 적층된 복수의 기재층을 포함하는 다층복합 라미네이션 구조를 가지고 있는 본 과제에서 개발된 고기능성의 백시트들이 태양전지 셀의 봉지재인 EVA와의 접착력을 견고하게 향상시키고, 태양전지 모듈의 내후성 증진 및 개선된 태양전지의 효율이 제공될 수 있도록 하는 특성을 발현가능하도록 우수한 평활도 및 라미네이팅 품질이 뛰어난 고도의 미세적층 및 드라이 라미네이션 가공기술을 개발함
○ 본 과제에서 개발된 연속공정운전기술에 의한 백시트제조공정을 통해 제조된 3타입의 PET베이스 백시트를 결정질 실리콘 태양전지에 모듈화하여 220wp급 모듈제조 및 모듈적용성 평가를 통해 한국에너지기술연구원으로부터 모듈 인증서를 획득함
기술개발배경
○ PV 모듈의 주요 부품인 불소수지 베이스의 Tedlar Film을 채용하고 고가에 전량 수입되고 있는 백시트의 지속적인 수급 불균형은 화석연료의 대체에너지로서 매년 30-40% 이상 급성장하고 있는 신재생에너지의 대표격인 태양광산업의 지속가능성을 위협하고 있어 이에 대한 근본적인 해소방안이 대두되고 있는 상황임
○ Back Sheet의 제조 원료중 하나인 Tedlar Film의 shortage현상으로 백시트의 공급부족 현상 이 발생되고 있어, 안정적인 원자재 수급균형을 통한 태양전지모듈의 원활한 국내 연구개발 및 생산을 위해서 Tedlar를 사용하지 않는 백시트 대체제품이 절실함
○ 고가의 Tedlar Film을 채용하지 않으면서도 동등이상의 물성 및 성능이 구현되고, 박막형 태양전지모듈 개발에 적합한 다양한 타입의 백시트 개발을 통해 저가·고효율화 박막형 태양전지모듈의 국내 연구개발의 원활한 수행 및 기술경쟁력 확보에 큰 기여를 하게 될 것으로 판단 됨
핵심개발기술의 의의
본 연구과제에서 개발된 태양전지모듈용 PET 베이스 백시트 제조기술은 Roll-to-Roll 기반 코팅-라미네이팅 방식의 Pilot scale back sheet 제조의 연속공정 설비를 구축하고, 연속제조운전기술 개발을 통해 기존의 Tedlar Film 등 고가의 불소수지계 필름을 채용하지 않으면서도 solar cell의 장기간 보호용 필름으로서 절연성, 내후성 등 동등이상의 물성 및 성능이 구현되고, 결정질 실리콘계 및 박막형 태양전지모듈 발전에 적합한 고성능 타입의 저가·고효율화된 TPT, TPE 및 고기능성의 난연 (FRs) 유형의 PET베이스 백시트를 제조하는 기술로서, 이들 개발된 백시트들은 차세대 타입이라 할 수 있는 새로운 형태의 제품들임.
또한 2012년 기준 700억 가량의 수입 대체 효과 및 Tedlar Film의 shortage현상으로 인한 백시트의 공급부족을 해소함으로써 국내의 태양전지 모듈 생산의 안정화와 기술경쟁력 확보에 기여할 것으로 보임.
적용분야
PV 모듈중 결정질 실리콘 및 박막태양전지 모듈에 후면 보호시트로 사용

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• <기술개발사업 주요 연구성과> ... 10
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서론 ... 14
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 14
• 제 2 절 국내외 관련 기술의 현황 ... 16
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 23
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 25
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 28
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 33
• 제 1 절 연구개발 추진 일정 및 추진 체계 ... 33
• 제 2 절 연구개발 추진 실적 및 목표달성도 ... 36
• 제 3 절 복합다층 제품설계 및 박막도공-라미네이팅 기술개발 ... 38
• 제 4 절 R2R 제조장비 개발 및 연속공정시스템 구축 ... 64
• 제 5 절 TPT유형 백시트 개발 및 연속제조공정운전 기술개발 ... 91
• 제 6 절 TPE유형 백시트 개발 및 연속제조공정운전 기술개발 ... 114
• 제 7 절 난연용(FRs) 고기능성 백시트제조 기술개발 ... 133
• 제 8 절 제품신뢰성 평가 및 PV모듈화적용 기술개발 ... 138
• 제 9 절 기술개발 결과의 유무형 연구성과 ... 189
• 제 10 절 국내외 시장 현황 및 사업화 계획 ... 213