태양전지 소재 및 공정의 개발 동향

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폴리실리콘 시장 동향은 2008년 400$/kg 이었던 것이 2012년 50$/kg까지 떨어질 것으로 예상되며, 생산량은 2009년 4000t 에서 2010년 14,600t 까지 확대될 것에서 설치비 하락을 짐작케 한다.

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태양전지(solar cell 또는 photovoltaic cell)는 태양에너지를 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자이다. 태양전지는 개발 초기 우주선의 전원용으로 주로 사용되었으나 1970년대 두 차례의 석유파동 이후로 선진국들은 이를 지상용 전원으로 활용하기 위하여 체계적이며 집중적인 연구개발을 진행하고 있다. 최근에는 석유, 석탄을 비롯한 기존 에너지원의 가격상승과 지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소 배출 규제 등과 같은 에너지, 환경문제가 전 세계적인 문제로 부각됨에 따라 가장 유망한 재생에너지 기술의 하나로 주목받고 있다. 현재는 우주용 등의 특수분야를 비롯해 전기, 전자 제품, 주택이나 건물의 전기 공급, 그리고 산업 발전에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있다.

태양전지의 단점은 고가의 설치비와 설치면적이 크다는 2가지가 있다. 하지만 초기산업이기에 설치비가 비싼 건 당연하며 곧 싸질 것이다. 그러나 설치면적이 크다는 점은 태양전지가 해결해야 할 영원한 숙제임은 틀림없다.

폴리실리콘 시장 동향은 2008년 400$/kg 이었던 것이 2012년 50$/kg까지 떨어질 것으로 예상되며, 생산량은 2009년 4000t 에서 2010년 14,600t 까지 확대될 것에서 설치비 하락을 짐작케 한다. 결정질 실리콘의 경우는 연간 생산량 평균 48% 이며, 특히 2008년 증가율은 전년도 대비 약 100% 였다. 현재 원재료 부족에 따른 박형화가 진행되고 있으며 장비기술력과 함께 급격하게 효율이 개선 중이다.

태양광 생산 프로세스는 Poly-Si 생산에서 Ingot/Wafer, 태양전지, 모튤, PCS, System 제작의 순서를 따르며 각 공정에서 관련업체들이 경기도, 충청도, 전라도, 경상도 등 전국에 산재해있다. 이 중 Poly-Si 공정은 석영광석에서 용융환원 공정을 통해 98% 이상 금속Si을 추출하고 가스화 공정, 고순도 정제, Si 증착공정을 통해 폴리실리콘을 얻는다.

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