미래의 c-Si 태양전지용 실리콘 웨이퍼는 어떤 모습일까?

몇번 블로그에서 언급한적이 있는 문제 입니다

c-Si 태양전지, 즉 결정형 실리콘 웨이퍼를 기반으로 하는 태양전지의 경우 원가의 50-70%가 실리콘 웨이퍼 가격 입니다

원료인 폴리실리콘 에서 태양전지를 만들기 위한 솔라급 실리콘 웨이퍼를 만드는 작업은 아래그림처럼 수많은 공정의 연속 입니다

따라서 이런 많은 공정과 이런 공정에서 발생하는 폴리실리콘의 loss가 실리콘 태양전지의 가격을 가격을 올리는 주 원인 입니다

점점 태양전지및 태양전지 모듈에 대한 가격 하락 요구가 심해지면 심해 질수록 비싼 실리콘 웨이퍼 가격은 태양전지및 태양광 발전 산업의 발목을 잡는 형국이 되어 가고 있습니다

덕분에 박막 태양전지가 그 대체품으로 등장해서 시장을 확장하고 있는 중입니다

결정형 태양전지 업체들은 이런 문제점 극복을 위해서 전통적으로 태양전지의 효율을 올리는 부분에 연구를 집중하고 있는 상황 입니다

동일한 실리콘 웨이퍼를 사용해서 고효율 태양전지를 만든다면 그 상승분 만큼 어찌되었던 생산원가 절감이 되는 것이니까요

(개발비가 있으니까 절감돤 생산원가 만큼 가격을 낮춰서 판매 하기는 힘들다고 해도 말입니다)   

그리고 또하나 집중해서 연구되는 분야가 실리콘 웨이퍼 두께를 줄이는 겁니다, 요새는 대부분 추세가 200-180micron두께의 실리콘 웨이퍼를 사용하고 있는데 이는 몇년전 230-250mm 두께의 웨이퍼를 사용하는것 보다는 원가절감 면에서 확실히 진일보 한것이고, 일본쪽에서는 170 micron웨이퍼는 일부 양산에 들어간 상태이고 150 micron 웨이퍼를 이용한 태양전지 시제품 까지 나온 상태 입니다

본문이 별로 없다 보니까 서론이 굉장히 길어 졌습니다 이번에 소개할 제품은 20 micron 두께의 태양전지용 실리콘 웨이퍼 입니다

아직은 실험식적으로 성공한 제품이고 양산에 들어간 제품은 아닙니다 

하지만 이런게 양산에 성공 한다면 아주 확실한 원가 절감대책이 되겠지요, 기존에 태양전지 제조장비를 다 가져다 벌이고 새로운 장비를 들여놓아야 한다는 커다란 문제점에도 불구 하고 말입니다

뭐아직 이른 걱정을 하실 필요는 없을듯 합니다 이제품을 개발하고 있는 미국회사의 제품 개발일정이 매우 늦어지고 있는듯 하니까요

당장 제품이 나온다고해도 이걸 가지고 태양전지를 만드는것은 또다른 기술적 어렴움이 있기 때문에 시간은 상당히 걸릴듯 합니다

어찌되었던 이기술은 잉곳에서 바로 이런 웨이퍼를 만들수 있다고 하는데요 이른바 "Kerfless wafer"라고 합니다 말 그대로 자르는 공정이 필요 없이 잉곳에서 바로 웨이퍼를 만들어 낸다는 것입니다 

구체적인 기술 문제는 저도 모릅니다 거의 전혀 상세한 기술적 백그라운든에 대한 언급이 없기 때문에단지 이회사가 몇년년전부터 이런 연구를 해왔고 현재 20 및 50 micron 두께의 시제품을 제시한 상테 입니다      

또하나 미국쪽에서 연구되고 있는 획기적인 기술이 오히려 이기술 보다도 먼저 상용화 될지도 모르겟습니다

NREL이 선정해서 미국 에너지성의 보조금을 받으면 양산을 위한 기술개발에 들어간 다른 웨이퍼 기술은 "Direct Wafer"라는 것입니다

개발하는 회사의 아주 아주 간단한 설명으로는 즉 용융한 상태의 실리콘에서 바로 웨이퍼를 만든다는 것입니다

두께를 언급하지 안은것으로 추측 가능한게 현재의 태양전지 제조설비를 그대로 이용할수 있을 정도의 두께 제품을 만드는듯 합니다

단 잉곳을 만들고 웨이퍼까지의 모든 공정 자체가 없기 때문에 60-70%가까이 원가 절감이 가능 하다고 합니다

이 기술은 현재 상용화 단계에 접어들어서 곳 양산을 위한 공장 건설에 들어 간다고 합니다

이기술 관련해서 수없이 많은 사이트를 되졌지만 기술 개발하는 회사는 물론 NREL도 전혀 관련된 어떠한 상세 자료도 제공하지 않고잇는 상황 입니다  

진짜 그런제품이 양산에 나온다면 태양전지 분야에서는 참 획기적인 일이 될듯 합니다

여유 돈있으면 주식이라도 사놔야 하는건지 모르겠습니다  

First Solar처럼 800% 주가 상승 이라는 대박을 칠수도 있을테니까요