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태양에너지 소재기술 개발
Development of materials for solar energy 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 한국에너지기술연구원
Korea Institute of Energy Research
연구책임자 김홍수
참여연구자 이정현 , 양은혁 , 이진석 , 강기환 , 김영환 , 안영수 , 송광섭 , 이준규 , 정태희 , 그외 다수
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2015-12
과제시작연도 2015
주관부처 미래창조과학부
KA
사업 관리 기관 한국에너지기술연구원
Korea Institute of Energy Research
등록번호 TRKO201600000352
과제고유번호 1711034662
DB 구축일자 2016-04-09

초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
○ 환경적인 문제로 인해 폐 태양광 모듈의 재활용이 이미 유럽에서는 의무화되었기 때문에 향후 우리나라에서도 의무화될 것임. 따라서 본 연구 결과는 국내 태양광 모듈 산업의 필수 기술로 활용될 것임.
○ 본 기술은 태양광 모듈 구조와 유사한 적층형 구조의 반도체, 디스플레이, LED 등의 전자기부품 및 특성이 상이한 다종 소재로 구성된 타 전지류의 재활용에도 적용할 수 있으며, 태양광 모듈 제조 중에 발생하는 불량모듈 및 공정 부산물의 재활용에도 직접적인 활용이 가능한 기반 기술임.

Abstract ▼

Ⅳ. Result and Recommendations
○ Recycling of EoL PV modules has been already obligated in Europe due to environmental issues, so that the obligation will be imposed in Korea. Therefore, this research results will be used as an essential technology in domestic PV recycling industry.
○ This tech

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제출문 ... 3
  • 요약문 ... 5
  • SUMMARY ... 7
  • CONTENTS ... 10
  • 목차 ... 16
  • 그림목차 ... 22
  • 표목차 ... 34
  • 폐 태양광 모듈 유용소재 회수기술 개발 ... 37
  • 표지 ... 37
  • 제 1 장 서 론 ... 39
  • 제 1 절 기술의 개요 ... 39
  • 1. 기술의 개요 ... 39
  • 2. 기술개발의 필요성 ... 41
  • 제 2 절 국내 외 기술개발 현황 ... 43
  • 1. 국외 기술개발 현황 ... 43
  • 2. 국내 기술개발 현황 ... 44
  • 제 2 장 모듈 단체분리 ... 45
  • 제 1 절 습식법을 이용한 모듈 분리 ... 45
  • 1. EVA 반응성 확인 ... 45
  • 2. EVA 용해도 확인 ... 48
  • 3. 모듈 습식분리 ... 49
  • 4. 반응기를 이용한 미니모듈 습식분리 ... 50
  • 5. 습식법을 이용한 폐 태양광 모듈의 단체분리 ... 53
  • 제 2 절 건식법을 이용한 모듈 분리 ... 58
  • 1. EVA의 열적특성 ... 58
  • 2. 폐모듈 건식 열분해 ... 60
  • 3. 태양전지 회수거동 확인 ... 63
  • 4. 비 파손 태양전지 회수 공정조건 확립 ... 66
  • 제 3 장 은 회수 ... 70
  • 제 1 절 전기화학적 방법을 이용한 은 회수 ... 70
  • 1. 전해채취의 개요 ... 70
  • 2. 전해액(AgNO3)의 특성 ... 70
  • 3. 전류밀도별 전압거동 확인 ... 72
  • 4. Chronopotentiometry 실험 ... 73
  • 5. 태양전지 전면전극 분석 ... 75
  • 6. 회수 Ag 분석 ... 76
  • 7. 전해채취를 이용한 Ag 회수 ... 76
  • 제 2 절 석출법을 이용한 은 회수 ... 80
  • 1. Ag의 침출공정 연구 ... 80
  • 2. 친환경 유기산 기반 공정기술 개발 ... 81
  • 3. 회수기술 스케일업 ... 83
  • 4. Ag 회수율 ... 84
  • 5. 화학 반응기를 이용한 Ag 회수 ... 85
  • 6. Ag 순도 ... 86
  • 제 4 장 실리콘 회수 ... 88
  • 제 1 절 태양전지 후면전극 제거 ... 88
  • 1. KOH와 후면전극 반응성 확인 ... 88
  • 2. 반응 부산물 분석 ... 89
  • 3. KOH를 후면전극 제거 ... 93
  • 제 2 절 실리콘 회수율 ... 99
  • 제 3 절 습식 화학반응기 이용 실리콘 회수 ... 102
  • 제 5 장 은 고순도화 ... 103
  • 제 1 절 전기화학적 고순도화 기술 ... 103
  • 제 2 절 폐모듈 회수 Ag 고순도화 ... 104
  • 제 6 장 실리콘 고순도화 ... 108
  • 제 1 절 회수실리콘 순도평가 ... 108
  • 제 2 절 진공정련 및 방향성 응고 이용 회수 실리콘 고순도화 ... 112
  • 제 3 절 산화정련 이용 회수 실리콘 고순도화 ... 115
  • 제 4 절 회수실리콘 고순도화 장치 모델링 ... 117
  • 1. 개요 ... 117
  • 2. Si Ingot 전산해석을 위한 지배 방정식 ... 117
  • 3. Si Ingot 전산해석 적용법 모색에 대한 사전 해석 ... 122
  • 4. Moving Mass Source 기법을 활용한 주조해석의 검증 ... 129
  • 5. Si Ingot 주조 공정 조건에 따른 주조해석 및 Crack 제어조건 ... 135
  • 제 7 장 태양전지 성능평가 ... 153
  • 제 1 절 회수 웨이퍼 이용 태양전지 재제조 ... 153
  • 제 2 절 재제조 태양전지 성능평가 ... 154
  • 제 8 장 결 론 ... 159
  • 참고문헌 ... 162
  • CSP용 고온 열저장재 개발 ... 165
  • 표지 ... 165
  • 제 1 장 서 론 ... 167
  • 제 2 장 저융점 용융염의 개발 ... 168
  • 제 1 절 NaNO3-NaNO2-KNO3-KNO2-LiNO3 5성분계 개발 ... 168
  • 1. 상평형도 분석 ... 168
  • 2. 실험 방법 ... 169
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 174
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 174
  • 제 2 절 NaNO3-NaNO2-KNO3-KNO2-Ca(NO3)2-LiNO36성분계 개발 ... 176
  • 1. 상평형도 분석 ... 176
  • 2. 용융염의 제조 ... 177
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 177
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 180
  • 제 3 절 NaNO3-KNO3-Ca(NO3)2-NaCl-KCl-LiNO3 6성분계 개발 ... 182
  • 1. 상평형도 분석 ... 182
  • 2. 용융염의 제조 ... 182
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 183
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 185
  • 제 4 절 NaNO3-KNO3-Ca(NO3)2-NaCl-CaCl2-LiNO3 6성분계 개발 ... 186
  • 1. 상평형도 분석 ... 186
  • 2. 용융염의 제조 ... 186
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 187
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 189
  • 제 5 절 NaNO3-KNO3-Ca(NO3)2-NaNO2-LiNO3 5성분계 개발 ... 191
  • 1. 상평형도 분석 ... 191
  • 2. 용융염의 제조 ... 191
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 192
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 195
  • 제 6 절 NaNO3-KNO3-Ca(NO3)2-LiNO3 4성분계 개발 ... 195
  • 1. 상평형도 분석 ... 195
  • 2. 용융염의 제조 ... 196
  • 3. 용융염의 녹는 온도와 어는 온도 ... 197
  • 4. 용융염의 고온점도 ... 198
  • 제 7 절 개발된 무기질 용융염의 종합 평가 ... 199
  • 1. 용융염의 평가 기준 ... 199
  • 2. 녹는 온도 및 고온 점도 ... 200
  • 3. 고온안정성 ... 201
  • 4. 열용량 ... 204
  • 5. 열전도도 ... 207
  • 6. 부식시험 ... 210
  • 7. 종합평가 ... 211
  • 8. 대량생산 ... 212
  • 제 3 장 용융염 열전달 특성 실험 ... 214
  • 제 1 절 용융염 열전달 특성 측정 장치 ... 214
  • 1. 가압가스용 용융염 순환장치 ... 214
  • 2. 펌프이용 2차 용융염 실험장치 ... 220
  • 3. 용융염 3차 실험장치 ... 233
  • 제 2 절 실험조건 및 방법 ... 238
  • 1. 실험조건 ... 238
  • 2. 실험방법 ... 240
  • 제 3 절 실험결과 및 고찰 ... 242
  • 1. 벽온도 분포 ... 242
  • 2. 누셀트 수 분포 ... 248
  • 3. 열전달 관계식 도출 ... 249
  • 제 4 장 용융염 이용 증기발생 실험 ... 254
  • 제 1 절 증기발생 실험장치 ... 254
  • 제 2 절 실험조건 및 방법 ... 257
  • 1. 실험조건 ... 257
  • 2. 실험방법 ... 258
  • 제 3 절 실험결과 및 고찰 ... 259
  • 1. 증기발생 실험 ... 259
  • 2. HTRI 계산결과 ... 269
  • 제 5 장 원외부지 실증실험 ... 272
  • 제 1 절 원외부지 실험장치 ... 272
  • 1. 실험장치의 구성 ... 272
  • 제 2 절 실험조건 및 방법 ... 277
  • 1. 실험조건 ... 277
  • 2. 실험방법 ... 278
  • 제 3 절 실험결과 및 고찰 ... 279
  • 제 6 장 용융염 열저장 실험 ... 282
  • 제 1 절 용융염 열저장 장치 ... 282
  • 1. 실험장치의 구성 ... 283
  • 2. 열저장 성능 계산 ... 285
  • 제 2 절 실험조건 및 방법 ... 288
  • 1. 실험조건 ... 288
  • 2. 실험방법 ... 289
  • 제 3 절 실험결과 및 고찰 ... 290
  • 1. 열손실 실험 ... 290
  • 2. 열손실 계산 ... 297
  • 제 7 장 경제성 분석 ... 300
  • 제 1 절 분석조건 및 방법 ... 300
  • 제 2 절 분석결과 및 고찰 ... 301
  • 제 8 장 결 론 ... 303
  • 참고문헌 ... 305
  • 끝페이지 ... 307

표/그림 (300)

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참고문헌 (25)

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