엘림글로벌, 차세대 태양광장비 개발 위한 측정 솔루션 소개
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  • 승인 2016.03.14 05:01
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미래 태양광시장의 키워드는 바로 품질향상!

▲ MDPspot 제품
엘림글로벌이 국내에 공급하고 있는 장비들로는 태양전지의 효율을 결정하는 중요 인자의 ARC, 패시베이션(Passivation) 등 박막의 특성 분석을 위한 장비들, 최근 개발·공급되고 있는 차세대 태양전지의 연구·개발에 필요한 일련의 장비들이 있으며, 최근 기업 동향에 대해 엘림글로벌 측은 “2015년 후반부터 국내 태양광시장에서 품질 향상을 위한 적극적인 투자가 진행됨에 따라 당사의 계측 장비 판매율이 소폭 상승하고 있다”고 전했다.

지금 시장에 필요한 것은 차세대 분석 장비!
2016년을 맞이해 엘림글로벌 측이 주안점으로 두는 사항은 바로 시장의 인식 변화라고 할 수 있다. 차세대 솔라 셀 연구·개발에 필요한 분석 장비를 바라보는 국내의 인식을 변화시키고, 해당 장비를 갖춰야 할 당위성을 시장에 보다 널리 알린다는 것이 골자로, 엘림글로벌 측은 “당사가 2016년에 가장 주안점을 두는 사항은 홍보라고 할 수 있다. 지금은 국내 제조사들을 대상으로 품질 향상을 위한 솔루션 및 제품들을 소개하기 위한 방안을 강구하고 있는 상황”이라고 설명했다.

그에 따라 엘림글로벌 측은 2016년을 맞이해 고객과의 접점을 확대하고, 자사의 제품을 선보이기 위한 일련의 행사들을 계획하고 있다. 태양광 전문 전시회와 분석기기 관련 전시회를 통해 산업계의 고객들과 직접 만나 제품을 적극적으로 소개하고, 기술 세미나를 개최해 분석 장비에 대한 산업계의 인식 확대를 이루며, 기존 고객들을 대상으로 강화된 기술지원을 제공해 일종의 구전 마케팅 효과를 구축하겠다는 것이다.

차세대 태양광발전 시스템을 위한 측정 솔루션
2016년 맞이 차기 계획에 이어서, 엘림글로벌 측은 당사가 취급하고 있는 두 가지 제품을 소개했다. MDP(Freiberg MDP -Carrier Lifetime Measurement Solution)와 PID con(PIDcon -Benchtop Potential Induced Degradation Test Solution)이 바로 그것들이다.

첫 번째 제품인 MDP는 태양전지의 효율을 웨이퍼(Wafer) 단위에서 알 수 있는 캐리어 라이프타임(Carrier Lifetime)을 측정하는 장비로, 기존의 숏(Short) 펄스를 이용한 u-PCD 방식이나 준 평형(Quasi Steady State) 방식이 아닌 롱(Long) 펄스 여기를 통한 평형 상태(Steady State) 측정 방식인 MDP(Microwave Detected Photo-Conductivity)방식을 채택한 분석 장비다. 이는 마이크로웨이브 공동(Microwave Cavity)이 샘플을 감싸고, 레이저로 샘플을 여기시켜 평형 상태를 유지하면서 생성된 자유 전자(Free Carrier)가 마이크로웨이브를 흡수하고, 공명성 마이크로웨이브 필드(Resonant Microwave Field)를 검출하는 방식이다.

이 제품은 특히 웨이퍼뿐만 아니라 잉곳(Ingot)과 같은 벌크(Bulk) 샘플을 측정할 때 더욱 유용할 것으로 보이는데, 이에 대해 엘림글로벌 측은 “이 제품은 낮은 여기 전압을 가할 수 있기에 △n[㎝-3]1011 ~ 1017 범위까지 분석할 수 있다. 즉, 이 제품은 최근 이슈로 떠오르고 있는 고효율 태양전지 연구에 적용 가능하며, 롱 펄스를 사용한 평형 상태에서 측정을 하므로 표면의 영향을 최소화할 수 있다. 웨이퍼, 잉곳과 같은 샘플 측정시 이점이 있는 것”이라고 설명했다.

또한, Si 박막 웨이퍼를 이용한 태양전지 개발에 있어선, 높은 감도(Sensitivity)를 제공하면서 다양한 여기 광원 기능(980nm, 405nm) 및 인젝션 레벨 스캔(Injection Level Scan)을 제공하기에 차세대 태양전지 개발에 있어서 핵심 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 모델의 경우엔 포인트(Point), 맵핑(Mapping), 인라인(Inline) 등의 다양한 모델이 갖춰져 있으며, 옵션으로 저항 측정(Resistivity Measurement), Fe 불순물 측정(Fe Concentration Measurement)이 가능해 고객의 다양한 요구 사항에 대응이 가능하다.

비용·시간 절감 통해 생산성 극대화 실현
두 번째 제품은 PIDcon이다. 이 제품은 프라이버그인스트루먼트에서 프라운호퍼 CSP(Fraunhofer CSP)와의 기술 협력을 통해 개발한 장비로, 높은 비용의 모듈 제작 및 항온항습기의 사용 없이 솔라 셀을 이용해서 실제 모듈에서의 PID 테스트 환경과 같은 테스트가 가능한 장비이다. 즉, 셀 제조공정 단계에서 PID Free 최적화를 이룰 수 있기에 기존의 미니 모듈이나 모듈을 통한 PID 품질 개선 방식보다 시간적, 비용적으로 상당한 생산 절감 효과를 도모할 수 있는 장비라고 할 수 있다.

엘림글로벌 측은 “PID 현상은 태양광 모듈 내부의 셀과 외부 프레임 간의 전위차에 의해 출력저하가 나타나는 현상이다. 고전압·고효율 태양광발전 시스템에서 그 발생 가능성이 높고, 고온 다습한 환경에서는 현상이 가속화돼 태양광 모듈의 수명을 단축시키므로 반드시 짚고 넘어가야 하는 사항”이라고 덧붙였다.

▲ PIDcon 제품
이어서 그는 PIDcon은 사용자 친화적이며 쉬운 사용이 돋보이는 제품이라고 강조했다. 사용자 친화적인 테스트 방식을 채택했기에 PID 테스트를 위한 비용을 낮추고, 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 가혹한 조건에서 션트 저항(Shunt Resistance)의 변화와 전력 손실(Power Loss) 등의 사항을 확인할 수 있는 전용 소프트웨어가 제공되기에 현장의 실무진들도 쉽게 사용할 수 있는 제품이라는 것이 그의 설명이다.

그리고 추가적으로 다른 제품에 관해서 묻자, 엘림글로벌 측은 “Bruker의 3차원 표면 측정 장치들 역시 주목할 만한 제품들이다. 이 제품들은 원자현미경, 3차원 광학현미경, 스타일러스 게이지(Stylus Gauge)를 갖추고 있어 나노 크기에서 mm 이상의 크기까지 다양한 표면 형상을 분석할 수 있는 성능을 지녔다”고 덧붙였다.

태양광산업 관계자들을 위해 더욱 정진할 것!
엘림글로벌은 앞서 소개한 PIDcon과 MDP가 장차 태양광시장에서 업계 관계자들의 주목을 받을 것이라고 높은 기대를 하고 있다. 특히 엘림글로벌 측은 “사실 솔라 셀 단위에서 PID 현상을 분석할 수 있는 장비는 아직까지 없었다”면서, “앞으로 태양광시장이 점점 활기를 띠고, 이에 따른 투자가 진행된다면 PIDcon이 주목을 받지 않을까 생각된다”고 설명했다.

그리고 그는 지금까지 그래왔듯 앞으로도 국내에 다양한 측정 장비를 공급하는 전문기업으로 도약하고자 임직원 모두가 일치단결해 움직일 것이며, 특히 태양광 분야의 관계자들이 더 나은 제품을 개발·생산할 수 있도록 정진해 나갈 것이라고 강조했다.

SOLAR TODAY 지 준 영 기자(st@infothe.com)

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