초록 ▼

1. 개발목표
(1) CVD-CIGS 박막의 증착 원재료인 Cu, In, Ga, Se 전구체 개발 및 고순도화
(2) CVD-ZnSe 박막의 증착 원재료인 Zn, Se 전구체 개발 및 고순도화
(3) 1,100 mm x 1,250 mm 기판 증착용 CVD-CIGS 공정장비 제조
(4) 1,100 mm x 1,250 mm 기판 증착용 CVD-ZnSe 공정장비 제조
(5) CVD 방법에 의한 Mo 배면전극, CIGS 박막, ZnSe, ZnAlO 박막증착 및 분석 (1,100 mm x 1,250 mm)
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1. 개발목표
(1) CVD-CIGS 박막의 증착 원재료인 Cu, In, Ga, Se 전구체 개발 및 고순도화
(2) CVD-ZnSe 박막의 증착 원재료인 Zn, Se 전구체 개발 및 고순도화
(3) 1,100 mm x 1,250 mm 기판 증착용 CVD-CIGS 공정장비 제조
(4) 1,100 mm x 1,250 mm 기판 증착용 CVD-ZnSe 공정장비 제조
(5) CVD 방법에 의한 Mo 배면전극, CIGS 박막, ZnSe, ZnAlO 박막증착 및 분석 (1,100 mm x 1,250 mm)
(6) CVD-CIGS 증착장비 및 CVD-ZnSe 증착장비의 내구성 테스트
(7) CIGS 박막 태양전지 소자 제작 및 에너지 전환 효율 측정

2. 개발내용 및 결과
(1) 전구체 개발
⚬ Cu, In, Ga, Se, Zn 전구체 합성 및 6N 이상의 고순도화
(2) CVD-ZnSe 공정장비 개발
⚬ 1,100 mm x 1,250 mm 기판 증착용 CVD-ZnSe 공정장비 제조
⚬ Showerhead, Susceptor, Process chamber 제작
(3) CVD-Mo 배면전극 증착 공정 개발
⚬ 5 % 이하의 박막 두께 균일도 확보
⚬ 3 % 이하의 박막 내 불순물 농도 확보
(4) CIGS 박막 증착 및 분석
⚬ 박막 두께 균일도 : 3.8 %
⚬ 박막 내 불순물 농도 : 1 % 이하
⚬ 박막 내 조성 오차 : 2 % 이하
⚬ CIGS 박막의 growth rate : 1.8 μm/hr
⚬ CIGS 증착장비 tact time : 72 분
⚬ 전구체 보존 안전성 : 6 개월
(5) ZnSe 박막 증착 및 분석
⚬ 박막 두께 균일도 : 4.3 %
⚬ 박막 내 불순물 농도 : 2 % 이하
⚬ 박막 내 조성 오차 : 2 % 이하
⚬ ZnSe 박막의 growth rate : 62 Å/min.
⚬ ZnSe 증착장비 tact time : 15 분
⚬ 전구체 보존 안전성 : 6 개월
(6) TCO (ZnO:Al) 박막 증착 및 분석
⚬ 표면 저항값 : < 25 Ω/□ @ 0.9 μm-thick
⚬ 박막 두께 균일도 : 4.3 %
(7) 에너지 전환 효율 측정
⚬ 단위셀 에너지 전환효율 : 9 %
⚬ 1,100 mm x 1,250 mm 기판 위치별 9-points : > 6 %

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
(1) CVD 증착장비의 개발로 반도체 제조장비의 신규시장 확보
⚬ 현재 우리나라는 세계 최고의 메모리 반도체 생산국임.
⚬ 메모리를 제조할 때 증착공정은 CVD 장비가 주로 사용되고 있는데, 이러한 높은 공정기술을 반도체뿐만 아니라 태양전지에 접목하여 신시장을 창출할 수 있음.
(2) CVD-CIGS 박막 및 CVD-ZnSe 박막 제조공정 특허보유로 배타적 권리 획득
⚬ 당사는 CVD-CIGS, CVD-ZnSe 박막 제조증착에 대한 특허를 보유하고 있어 외국으로부터 기술과 장비를 도입하고 있는 다른 기업과 달리 원천기술을 확보하고 있음.
(3) 원료물질의 수입 대체로 무역수지 개선
⚬ 당사는 본 과제를 통해 CVD 공정에 이용되는 전구체(precursor)를 직접 설계, 제작, 및 고순도화했기 때문에 기존의 다른 기업과 달리 외국으로부터 고가의 원료 (증발원, target)를 수입하지 않아도 되어 수입대체 효과가 높음.
(4) 증착 원료물질의 원가절감으로 가격 경쟁력 확보
⚬ CVD 방법은 기존의 evaporation 방법에 비해 약 1/5, sputtering 방법에 비해 1/3 ~ 1/5 정도로 원료물질의 소모가 적어 원가절감에 기여하는 요인이 큼.
(5) 박막 증착용 전구체, 증착 장비 상품화 및 수출
⚬ CVD 방법이 기존의 방법보다 우수한 특성을 나타내고, 현저하게 원가절감 요인이 되는 것이 고객사로부터 증명이 되면, 기존의 방법에 의한 증착 시스템은 CVD 방법으로 교체가 가능함.
⚬ 이에 따라 당사가 개발한 CVD 전구체 및 CVD 장비에 대한 해외 수출이 활발히 진행될 것으로 기대됨.

4. 적용분야
⚬ CIGS, CZTS 등 화합물 박막 태양전지

(출처 : 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2부품소재기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3목차 ... 6제1장 서론 ... 7 제1절 기술개발 대상 부품․소재 ... 7 1. 부품·소재의 형상 및 명칭 ... 7 2. 부품·소재의 기능 ... 9 3. 부품·소재의 핵심기술 및 요소기술 ... 10 4. 국내·외 제품․기술 및 시장 현황 ... 12 제2절 기술개발 목표 ... 24 제3절 기술개발 내용 ... 29제2장 본론 ... 108 제1절 기술개발의 목표 및 내용 ... 108 1. 기술개발의 목표 달성 여부 ... 108 2. 기술개발의 내용 수행실적 ... 109 3. 기술적 해결방법 수행실적 ... 110 4. 기술개발의 내용에 대한 보호대책 수행실적 ... 111 5. 수요기업과의 협력방안 수행실적 ... 111 6. 정량적 목표에 대한 공인시험기관의 공인시험 결과 ... 112 7. 산업재산권 출원·등록 및 논문 게재․발표 ... 112 제2절 수행주체별 담당내용 및 협력 ... 113 1. 수행주체별 담당내용 수행실적 ... 113 2. 수행주체별 협력 수행실적 ... 114 3. 수행주체별 인력 및 연구기자재·시설의 투입 실적 ... 114 제3절 기술개발 추진일정 준수여부 ... 116제3장 결론 ... 117부록 ... 118끝페이지 ... 130