슈미드, 19.2% 변환 효율 표준 양산 성공
  • SolarToday
  • 승인 2011.07.19 16:38
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이 주 야 기자

 

대만의 선라이즈 글로벌 솔라 에너지(Sunrise Global Solar Energy)는 양산된 기존의 태양전지에 대한 새로운 세계 효율 기록을 달성했다고 최근 발표했다. 최대 효율 19.2%는 표준 양산에서 처음으로 도달한 수치인데, 선라이즈만의 프로세스 노하우와 이 회사의 기술 협력 파트너 중 하나인 슈미드 그룹(Schmid Group)의 선택적 에미터(Selective Emitter) 기술이 결합해 이루어낸 결과다.

선라이즈는 대만에 위치한 세계적인 솔라셀 생산 업체로 양산 업체 중 처음으로 기존의 태양전지 대비 변환 효율 19.2%를 달성했다. 선라이즈는 슈미드와의 협력을 통해 이러한 성과를 이뤘는데, 슈미드는 솔라 웨이퍼, 솔라 모듈의 생산 장비와 프로세스를 제공하는 세계적인 기술 선도 기업이다.

셀 효율의 측정은 독일의 콘스탄츠(Konstanz) 대학과 프라운호퍼연구소(Fraunhofer Institute)에서 양사의 측정 결과를 검증해 확증했다.

이처럼 높은 셀 효율은 슈미드의 선택적 에미터 기술과 선라이즈에 의해 최적화된 진보한 프로세스를 통해 표준 단면 전극이 형성된 솔라셀 구조에서 이뤄진 것으로 기존의 태양전지에 대해 새로운 세계적 표준을 세우는 것이다. 최대 변환효율 19.2%의 기록을 이룬 생산라인은 산업용 등급 6인치 단결정 웨이퍼를 원재료로 하여 기존의 스크린 프린트를 이용해 알루미늄 배면 형성을 기반으로 만들어졌다. 

선라이즈의 효율 증가는 슈미드 그룹 내에서 개발된 선택적 에미터 기술과 선라이즈팀의 고도로 최적화된 공정을 통해 가능하게 되었으며, 솔라셀 효율의 경계를 무너뜨리는 기록을 세우게 되었다. 선택적 에미터 기술에 대해 슈미드 셀 비즈니스 부문의 크리스틴 부크너(Dr. Christian Buchner) 사장은 “슈미드의 연결된 프린팅과 에칭 공정에서 셀 위에 두껍게 형성된 에미터층은 부분적으로 식각되어 추후 전극이 형성될 부분만이 남게 된다. 이러한 목적으로 왁스 마스크(Wax Mask)가 잉크젯 형태의 프린터를 통해 셀 위에 도포되게 된다. 선택적 에미터 공정을 이용해 약 0.6%의 효율 상승이 이뤄진다”고 말했다.

또한 부크너 사장은 최종 상품의 신뢰성과 경쟁력에 대해 “디지털 잉크젯 프린팅 기술과 광학 기술의 사용은 뛰어난 정확도와 공정 안정성을 이뤄낸다. 더욱이 매우 낮은 투자비와 추가적인 운영비의 축소 전망으로 이 기술은 지속적으로 상승하는 솔라셀 생산 비용의 압박을 견뎌낼 수 있게 해줄 수 있다. 다시금 슈미드 그룹의 기술적 역량이 증명된 것”이라고 말했다.

선라이즈의 수 쿠이 창(Hsu Kuei -Chang) CEO는 “우리는 수많은 기술개발 프로그램으로부터 특히 슈미드의 선택적 에미터 공정이 매우 빠르게 양산에 적용되게 되어 크게 흥분하고 있다”고 말했다.

그는 계속해서 제품에 대한 고객사의 반응에 대해 “모듈 업체들은 항상 차별화된 특징이 있는 제품을 찾는다. 고효율 셀에서의 우리의 계속된 리더십으로 인해 우리 고객이자 파트너들은 우리가 세계적으로 높은 수준의 효율을 가진 셀을 양산성과 경쟁력 있는 가격으로 제공한다는 것에 대해 매우 만족하고 있다”고 설명했다.

Sunrise Global Solar Energy

선라이즈는 주거용, 상업용, 발전용 고객을 위해 고성능 솔라셀을 디자인하고 생산하고 세계적으로 판매하고 있다. 선라이즈의 고효율 솔라셀은 기존의 기술보다 훨씬 많은 에너지를 생산해 낸다. 선라이즈는 2007년도에 태양광 기술 개척자들에 의해 창립되었으며, 고급 셀 상품을 생산하는데 초점을 맞추어 왔다. 앞으로 두 달 이내에 연간 330MW 생산능력을 갖춘 첫 번째 고효율 셀 공장이 완공돼 풀양산 체제를 갖추게 될 것이다.


Schmid Group

슈미드 그룹은 세계적인 기술 선도 기업이자 장비와 프로세스 공급 업체로 그 중에서도 웨이퍼, 셀, 모듈 생산 장비를 제공한다. 개별 장비부터 수율과 효율을 보장하는 웨이퍼, 셀, 모듈 턴키 생산 라인에 이르기까지 매우 다양한 생산 장비 포트폴리오를 갖추고 있다.


Selective Emitter

선택적 에미터 기술은 슈미드에 의해 셀 생산라인에 쉽게 통합이 가능하며 이미 성공적으로 가동되고 있다. 2011년 말이면 약 6GW 정도의 장비가 전 세계적으로 설치될 것으로 추산되는데 현재 시장에서 입증된 선택적 에미터 기술 중 가장 성공적인 것이다.

선택적 에미터의 공정은 ‘SE-Jet’ 공정과 순차적으로 이어지는 ‘Wet’ 공정으로 이루어진다. ‘SE-Jet’은 고도로 정교한 잉크젯 프린터로 선택적 에미터를 위한 왁스 마스크를 비접촉식으로 웨이퍼에 분사하는데 약 ±7 마이크로미터의 정밀도를 가진다. 이어 인라인 습식 프로세스(Inline Wet Process) 장비에서는 에미터 백 에칭(Emitter Back-Etching)과 왁스 마스크의 스트리핑(Stripping)이 이뤄지는데 단면 습식 격리(Wet Isolation)와 에칭 인 유리(Phosphorus Glass Etching) 공정이 한 장비 내에서 같이 이뤄지므로 저비용 생산이 가능하며, 슈미드는 이 공정에 대한 생산 완성도를 이루어 냈다.

이러한 잉크젯과 식각 공정 결합의 이점은 셀에 충격을 주지 않는 방식으로의 공정 처리가 가능하며, 투자비와 운영비가 적게 들어갈 뿐만 아니라 정밀도와 공정 안정성이 높다는데 있다.

 

SOLAR TODAY 편집국 / Tel. 02-719-6931 / E-mail. st@infothe.com


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