Development of Copper and Copper Oxide Removal Technology Using Supercritical CO₂ and Hexane for Silicon Solar Cell Recycling

실리콘 태양전지 재자원화를 위한 초임계 CO₂ 및 헥산을 이용한 구리 및 산화구리 제거기술 개발

Abstract

Lifetime of Si photovoltaics modules are about 25 years and a large amount of waste modules are expected to be discharged in the near future. Therefore, the extraction and collection of valuable metals out of discharged Si modules will be one of the important technologies. In this study, we demonstrated that supercritical $CO_2$ extraction method can be effectively used to remove Cu, one of the abundant elements in the module, as well as its oxide form, $Cu_2O$. Especially, we proved that the addition of hexane as co-solvent is effective for the removal of both materials. The optimal ratio of $CO_2$ and hexane was 4:1 at a fixed temperature and pressure of $250^{\circ}C$ and 250 bar, respectively. In addition, it was proven that the removal of $Cu_2O$ was preceded via reduction of $Cu_2O$ to Cu.

Nomenclature

h : hour, 3600s

Å: angstrom, 10^-10m

° : degree

Subscript

EVA : ethylene vinyl acetate

BPR : back pressure regulator

FE-SEM : field-emission scanning electron microscopy

EDX : energy dispersive x-ray spectrometry

XRD : x-ray diffraction

1. 서론

최근 지구온난화와 화석 연료의 고갈로 인해 21세기 에너지 산업은 신재생 에너지의 개발에 이목이 집중되고 있다. 특히 무한 청정 에너지원으로써 태양광 발전은 다양한 장점들을 기반으로 차세대 산업으로 떠오르고 있다^1-4). 이러한 장점에도 불구하고 발전용으로 사용되는 Si 태양전지(silicon solar cell)의 경우 평균적인 수명이 약 25년으로 폐기물 처리에 대한 문제가 제기되고 있다⁵⁾. 외부 충격에 의한 내부 물질이나 강화유리 파괴, 그리고 90년대에 설치되어 수명이 다한 태양전지 폐기물이 발생하고 있으며 태양전지 폐기물 재자원화 기술 부족으로 대부분 파쇄 및 분쇄하여 매립하여 처리되고 있으며 앞으로도 폐기물 처리에 관련한 문제가 나타날 것으로 예상된다.

Si 태양광 모듈은 Fig. 1과 같이 알루미늄 프레임, 강화유리, EVA (ethylene vinyl acetate), Si 태양전지, back sheet 등으로 이루어져 있고 각 구성요소를 재활용하기 위해 몇몇 그룹 및 산업체에서 관련 연구를 진행하고 있다^6-9). 특히 Si은 반도체 산업에서 가장 널리 사용되는 물질로 그 활용가치가 높으며 Si 태양전지로부터 구리 리본을 포함한 알루미늄과 은 등의 금속 전극을 제거해야만 Si을 재활용할 수 있다.

Figure 1. Silicon PV module structure¹⁰⁾

이러한 금속들은 화학 추출법(chemical extraction), 바이오 추출법(bioleaching), 전기환원법(electroreclamation) 등을 통해 제거될 수 있고 관련된 연구가 몇 차례 보고된바 있다^11-13). 화학 추출법은 주로 염산이나 질산 등의 산, 혹은 용매를 사용하여 금속 및 유기화합물을 추출하는 방법으로 중금속 등 오염물질을 토양과 분리하여 유해 폐기물을 처리하거나 유기물 추출하는 데 사용된다¹¹⁾. 이는 비교적 간단한 방법으로 금속을 제거하는 방법이지만 중금속 및 유기화합물을 추출하는 데 있어, 염산과 같은 산을 이용 시 추가로 산을 중화시키기 위한 비용이 들어가며 고농도의 염산은 반응 시 증기 발생으로 인해 인체에 해를 가할 수 있는 문제점을 지닌다^14,15). 바이오 추출법은 살아있는 유기체인 미생물을 이용하여 pH 1.5-2.0 조건에서 광석 내의 금속을 추출하는 방법으로 Cu, Zn, Pb, As, Sb, Ni, Mo, Ag, Au, 및 Co 등을 추출할 수 있다¹²⁾. 이는 추출과정이 다른 추출법에 비해 간단하고 유지비용이 적게 들지만, 화학 추출법과 같이 산을 이용하며 시간이 오래 걸려 효율성이 떨어지고 때로 유독성 화학물질이 생성되기도 한다^16-18). 마지막으로 전기환원법은 이온 이동 및 전기분해를 이용하여 추출하는 방법으로 양극과 음극 사이의 전위차를 통해 금속을 추출하는 방법이다¹³⁾. 전기환원법 역시 추출량에 따라 많은 양의 에너지가 필요하므로 에너지 소모가 심하며 추출하는 데 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다^19,20). 위의 금속 제거방법들은 각각 장점이 있지만 반대로 효율성을 떨어뜨리거나 인체 혹은 환경적인 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 기존의 금속 제거방법과는 다른 새로운 시도로서 초임계 유체 추출법(supercritical fluid extraction)을 이용하여 금속을 제거하는 기술을 개발하고자 하였다.

초임계 유체란 물질에 임계점 이상의 온도와 압력을 가했을 때 생성된 유체로 일반적인 액체에 가까운 밀도와 용해도를 갖고, 기체에 가까운 열전도도나 확산도, 점도를 갖는다^21,22). 이러한 독특한 특성은 추출 및 합성 등 다양한 분야에 이용될 수 있고 특히 추출 분야에서 잔존용매가 없기 때문에 친환경적인 방법으로 선택적인 추출이 가능하여 활용 폭이 점차 넓어지고 있다^21-24). 현재 초임계 유체 용매로 임계 온도와 압력이 낮아 다루기가 쉬운 CO₂가 가장 많이 사용되고 있다²⁵⁾. CO₂는 비인화성 기체로 높은 온도와 압력을 가해줘야 하는 초임계 공정에서도 안전하게 사용될 수 있으며 실제로 공정에서 발생하는 CO₂를 회수하여 다시 사용하는 재활용의 의미로 환경에 부담을 주지 않는다. 또한, 초임계 CO₂는 온도와 압력 제어를 통해 쉽게 용해력을 조절하여 선택적으로 용매와 용질의 분리가 가능할 뿐만 아니라 낮은 점성, 높은 확산성을 가져 추출 효율이 높다^21,22,26). 현재 사회적으로 환경 보존이나 에너지 절약 등이 대두되고 있어 초임계 CO₂가 갖는 물성을 이용한 연구가 꾸준히 진행되고 있으며 커피에서 카페인을 제거하거나 식품 내 지방산을 제거하는 식품공업이나 천연향료를 합성하는 합성공업 등 식품 산업에서 주로 사용되고 있다^27-30). 하지만 아직 넓은 분야에서는 활용이 미미한 상황이다.

초임계 유체를 이용한 금속 제거는 현재까지 시도된 적 없으며 본 연구팀은 초임계 유체가 가진 장점을 활용하여 금속 제거를 시도하였다. 특히 Si 태양전지의 금속 전극인 리본와이어의 주성분인 구리의 추출/제거에 중점을 두었으며, 추가적으로 EVA를 녹이기 위한 열처리 공정에 의해 금속산화물이 형성될 수 있기 때문에 산화구리에 대한 추출/제거를 위한 기초 연구를 진행하였다.

우리는 가장 먼저 용해도를 높이기 위해 초임계 CO₂에 공용매로 널리 알려져있는 헥산(hexane)³³⁾을 추가하여 공용매 유무에 따른 금속 제거효율을 비교하였으며 또한 초임계 CO₂와 헥산을 이용한 최적 조건에서 공정 시간에 따라 구리와 산화구리의 두께변화를 통해 제거율(extraction yield) 변화를 확인하였다.

2. 실험방법

실제 Si 태양전지에 포함된 금속 전극은 그 두께가 수 μm로 굉장히 두껍기 때문에 금속 제거 유무 가능성을 판단하기 위한 기초 실험으로서 본 연구에서는 0.5 × 0.5 cm²의 Si 및 Si/SiO₂웨이퍼에 약 200–350 nm의 산화구리와 구리 박막을 각각 RF- magnetron sputtering system (SNTEK, SPR-5006)과 e-beam evaporator (World vacuum, HVE-500A)를 이용하여 증착하여 사용하였다. 본 연구에서 사용된 용매는 CO₂와 공용매로 헥산이 사용되었으며 초임계 유체 추출 시스템의 구조는 Fig. 2에 나타내었다. CO₂를 condenser에 공급하면CO₂는 액화되며 이를 액상펌프(liquid pump)가 반응기(extraction cell)로 밀어 넣어주게 되고 공용매인 헥산 또한 액상 CO₂와 동일하게 반응기로 넣어준다. 이 때 반응기를 감싸고 있는 furnace와 back pressure regulator가 반응기 내부의 온도와 압력을 올려주며 액상 CO₂와 헥산이 초임계 유체가 되어 반응기 내의 샘플이 용해되고, 제거 공정이 진행된다. 공정이 완료된 CO₂와 헥산은 후단으로 벤팅되며 이 때 CO₂는 가스로, 헥산은 액체 상태로 나오게 된다.

Fig. 2. Schematic of supercritical fluid equipment

초임계 유체를 이용한 추출공정에서 가장 중요한 공정 조건은 반응기 내부 온도와 압력이다. 본 연구에서 반응기 내부 온도는 Table 1의 임계 온도를 고려하여 반응기 250°C로 설정하였다. 또한, 보고된 바에 의하면 반응기 내부 압력이 증가함에 따라 용매의 밀도가 증가하게 되며 밀도는 용해도와 비례하기 때문에 추출 공정에서 압력이 높을수록 추출 효율이 증가한다고 알려져 있다. 하지만 압력을 매우 높게 증가시키면CO₂의 확산과 물질전달계수를 감소시킬 수 있어 제거 효율이 감소하는 영향을 줄 수 있기 때문에 적절한 압력 설정이 필요하다^{22, 31)}. 본 연구에서 사용한 초임계 유체 장비의 가능 압력이 300 bar이며 이를 고려하여 몇 차례 테스트결과 250 bar를 기준으로 실험을 진행하였다.

Table 1. Critical points of some commonly used solvents

이때 용매의 유량은 각각, 0.5 (CO₂) + 2.0 (헥산), 1.25 (CO₂) + 1.25 (헥산), 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min으로 비율에 변화를 주어 구리와 산화구리를 추출할 수 있는 최적 조건을 찾기 위한 실험을 진행하였다. 총3시간의 공정 후 이에 따른 박막 두께감소를 관찰하기 위해 FE-SEM (field emission scanning electron microscopy, Jeol, JSM-6700F)을 이용하여 분석 하였다. 이 결과를 바탕으로 최적화된 조건을 이용하여 긴 시간 동안 공정을 진행하고 시간에 따른 금속 제거율을 확인하였다. 이때 금속의 제거는 FE-SEM을 이용하여 두께변화를 확인하였고 EDX (energy dispersive x-ray spectrometry, EDAX STD-S, PV7747/67)을 통해 좀더 정확한 제거 유무를 판단하였다. 또한 산화구리의 경우 추가적으로 시간에 따라 어떠한 상변화가 일어나면서 제거가 되는지 확인하기 위해 XRD (x-ray diffraction, PANalytical, X’pert Pro MPD, Gonio scan, 30 - 55°)을 이용하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1 헥산 첨가에 따른 금속제거 효율 비교 및 최적 조건 확립

보고에 따르면 초임계 CO₂에 용해도를 증가시키기 위해 에탄올(ethanol)이나 메탄올(methanol), 헥산 등의 공용매를 사용하며, 공용매의 비율에 따라 용해도도 달라지기 때문에 공용매 비율 설정도 중요하다고 볼 수 있다^32,33). 본 연구에서는 공용매로 헥산을 선택하였고 구리와 산화구리의 박막에 공용매 헥산 첨가 유무에 따른 제거율 비교 실험을 먼저 진행하였다. 구리와 산화구리 박막에 충분한 변화를 주기 위해 7시간 동안 공정을 진행하였고 SEM 분석을 통해 두께변화를 관찰하였다(Fig. 3).

Fig. 3. Cross-sectional SEM images of (a)-(c) Cu and (d)-(f) Cu₂O thin films. (a) and (d) corresponds to the as-deposited thin films. (b) and (e) is after the process with CO₂ only, and (c) and (f) is after the process with CO₂ and hexane

Fig. 3 은 구리와 산화구리 박막을 각각 2.5 (CO₂), 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min으로 공용매인 헥산의 사용 유무에 변화를 주어 7시간 동안 공정 진행 후 확인한 SEM 결과이다. Fig. 3 (a)는 구리 박막의 공정 전후결과로 초기 약 230 nm의 두께를 보였고 Fig. 3 (b)는 2.5 (CO₂) ml/min의 유량으로 용매를 주입해주었을 때 약 200 nm로 두께가 감소하였다. Fig. 3 (c)는 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min의 유량에서는 약 180 nm로 CO₂만 사용했을 때 보다 두께가 더감소하였음을 알 수 있다. Fig. 3 (d)는 산화구리에 대한 결과로 초기 약 350 nm의 두께가 확인되었으며 Fig. 3 (e)는 2.5 (CO₂) ml/min의 유량으로 용매를 주입해주었을 때 약 340 nm로 두께가 감소하였고 Fig. 3 (f)는 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min의 유량에서는 CO₂만 사용했을 때 보다 두께가 더감소하였으며 두께는 약 320 nm인 것을 확인할 수 있었다. 결국 산화구리도 구리 박막의 결과와 마찬가지로 CO₂와 헥산을 같이 사용한 조건인 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min에서 두께가 제일 크게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는, CO₂는 구리와 산화구리를 제거하는데 있어 용해도가 낮아 헥산을 공용매로 이용할 경우 용해도가 좀더 증가한 것으로 판단된다33).

앞선 실험을 바탕으로 공용매 유량 비율에 변화를 주어 이에 따른 제거 효율을 비교해보았다. 0.5 (CO₂) + 2.0 (헥산), 1.25 (CO₂) + 1.25 (헥산), 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min 세가지 조건으로 변화를 주어 최적 조건을 찾는 실험을 진행하였고 최종적으로 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min 조건이 가장 좋은 제거 효율을 보임을 확인하였다.

본 연구팀은 상기 결과에 따라 250°C, 250 bar, 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min 의 최적 공정조건을 얻었으며 이를 기준으로 공정 시간에 따른 구리 및 산화구리 박막 제거율 변화를 확인하기 위한 실험을 진행하였다.

3.3 공정 시간에 따른 구리 제거

앞선 기초 실험을 바탕으로 최적 유량 조건 (2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min)에서 15시간까지 장시간 공정을 진행하였으며  매 2시간마다 박막의 두께를 확인하며 제거 메커니즘을 확인하였다. Fig. 4 (a)는 공정 시간에 따른 구리 박막의 두께와 초기 두께 대비 박막의 제거율을 나타낸 그래프이다. 이 때 제거율은 아래 식(1)을 통해 계산되었다.

Fig. 4. (a) Change in thickness and removal rate with time and Cross-sectional SEM images of Cu (b) before the process and (c) after 15-hr process

(t1= 초기 증착된 금속의 두께, t2= 각 공정시간에 따른 금속의 두께)

\(\text { 제거율 }=\frac{t_{1}-t_{2}}{t_{1}} \times 100(\%)\) (1)

Fig. 4 (a)에서 3시간 공정까지는 금속 박막의 두께가 증가함을 확인할 수 있다. 일반적으로 금속의 경우 특정 분위기에서 부피가 팽창하는 스웰링(swelling) 현상이 나타나게 되는데 공정 초기에 이와 같이 두께가 증가한 것은 고온 분위기에 의한 스웰링 현상으로 판단된다34). 이후박막의 두께는 점차 감소하는 것을 확인할 수 있으며 동시에 제거율 또한 향상되는 것을 확인할 수 있다. Fig. 4 (b)와 (c)를 통해 대표적으로 알 수 있듯이 15시간 공정을 진행한 후 구리 박막은 약 96%로 거의 대부분 제거된 것을 확인하였다. 특히 Fig. 4 (c)에서 구리 박막은 거의 대부분 제거가 되었으나 아직 잔류입자가 국부적으로 존재하는 것을 확인하였다.

Fig. 4 (c)에서 확인된 잔류입자가 제거되고 남은 구리인지, 새롭게 합성된 물질인지 확인하기 위해 초기 구리 박막 표면과 15시간 공정 후 구리 박막이 제거된 부분, 잔류입자가 확인되는 부분의 EDX 분석을 진행하고 SEM 사진과 함께Fig. 5에 나타내었다. EDX 분석을 통해 확인된 At% 결과는 Table 2에 비교하였다.

 

Fig. 5. Surface morphology of Cu (a) before and (b) after the removal. A residual particle is shown in (c). Each EDX results are shown in (d)-(f), respectively

Table 2. EDX results of copper before and after 15-hr process.

먼저Fig. 5 (a)는 공정 전 구리 박막의 표면SEM 사진으로 구리 박막표면에 불순물이 보이지 않고 깨끗한 것을 확인할 수 있다. 이에 대한 EDX 분석 결과인 Fig. 5 (d)와 Table 2를 확인해보면Si 기판 위에 구리를 증착한 샘플이기 때문에 구리와 Si의 peak가 크게 측정된 것을 볼 수 있으며, 각각 37.3 At%, 55.2 At%로 상당 부분을 차지하는 것을 볼 수 있다. 추가적으로 약간의 O peak도 확인되었다. Fig. 5 (b)는 초임계 CO₂ + 헥산을 이용하여 15시간 공정을 통해 증착된 구리가 거의 제거되고 기판에 해당하는 Si의 표면만 관찰되는 것을 확인할 수 있다. EDX 결과인 Fig. 5 (e)를 확인해보면 구리 peak는 거의 확인되지 않으며 Si peak만 크게 측정된 것을 확인할 수 있고 Table 2에서도 Si의 비율이 굉장히 높고 구리의 비율이 0.4 At%로 확인되기 때문에 15시간 이상의 장시간 공정 시 거의 모든 구리가 제거된다고 결론을 내릴 수 있다. 마지막으로 Fig. 5 (c)는 앞서 Fig. 4 (c)에서 확인된 15시간 공정 후국부적으로 존재하는 잔류입자의 표면SEM 사진이며, 일부만이 제거되었기 때문에 표면이 깨끗하지 않은 것을 볼 수 있었다. 잔류입자의 EDX 분석 결과인 Fig. 5 (f)는 Fig. 5 (d)의 결과와 매우 흡사하게 나왔으며 이를 통해 잔류입자는 제거 되지 않은 구리임을 확인 할 수 있다. 남아있는 잔류입자는 추가 제거 공정 시 완전히 제거가 가능할 것으로 판단된다.

3.3 공정 시간에 따른 산화구리 제거

태양광 폐모듈 재자원화를 위해 모듈을 분리할 때 EVA를 녹이기 위해 고온의 열처리공정을 수행할 수 있다. 따라서 Si 태양전지의 금속 전극은 산화될 가능성이 많으며 특히 구리의 경우 쉽게 산화구리가 형성되기 때문에 산화구리 제거를 위한 실험또한 진행하였다. 산화구리 역시 앞선 실험과 마찬가지로 동일조건에서 15시간 동안 공정을 진행하였고 공정 시간 별로 두께변화와 제거율을 확인하였다. Fig. 6 (a)에서 초기 산화구리의 두께는 360 nm이며 9시간 공정까지는 박막의 제거 속도(extraction rate)가 상당히 느린 것을 확인할 수 있다. 그러나 이후 제거속도가 급격히 증가하였으며 최종적으로 15시간 공정 후 약 170 nm 정도가 제거된 것을 확인할 수 있다. Fig. 6 (b)와 (c)는 공정 전 후의 SEM 사진으로 공정 후에도 약 190 nm의 산화구리가 남아있는 것을 확인할 수 있다.

Fig. 6. (a) Change in film thickness and its removal rate with time and SEM image of Cu2O (b) before and (c) after the 15-hr process​​​​​​​

산화구리의 9시간 이후급속한 두께감소와 관련하여 산화구리 내에서 어떠한 구조적 변화가 일어났을 것으로 예상하여 이를 확인하기 위해 XRD 분석을 하였다. 그 결과와 SEM으로 측정한 두께를 바탕으로 구한 제거속도를 Fig. 7 and Fig. 8에 나타내었다.

Fig. 7은 산화구리 박막을 3, 7, 9, 11시간 공정 후측정한 XRD 결과이며 약 7 시간까지 공정 전후로 XRD 상 뚜렷한 변화가 없지만 9시간 공정 후 원래 측정되지 않았던입방 구조(cubic)의 구리 (111), (200) peak (JCPDS #04-0836, a = b = c = 3.615 Å)가 측정되었다. 11시간 이후에는 9시간에서 보였던43°부근의 (111) peak의 강도가 두드러지게 증가한 것을 확인 할 수 있고 산화구리 peak의 강도는 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 이 결과를 통해 우리는 초임계 유체를 이용한 제거 공정에서 산화구리가 구리로 환원되며 제거된다는 것을 알 수 있었다.

Fig. 7. XRD spectra of Cu₂O as a function of removal time​​​​​​​

Fig. 8은 공정 시간에 따라 구리와 산화구리의 제거 속도를 나타낸 그래프로 제거속도는 Fig. 4의 두께 정보를 활용해서 계산했다. 구리의 경우에는 최대 제거 속도가 약 17 nm/h로 확인할 수 있었다. 하지만 산화구리의 경우에는 제거 속도가 9시간 전후에서 달라지는데 9시간 전에는 최대 제거 속도가 약 3 nm/h 정도 이며 9시간 후에는 제거 최대속도가 약 10 nm/h로 급격히 증가함을 알 수 있다. 이는 구리의 제거 최대속도인 17 nm/h와 산화구리의 3 nm/h 중간 값에 해당하는 것으로 보인다. 초기 산화구리가 제거 시 약 3 nm/h의 느린 속도로 제거가 되고 9시간 이후부터 부분적으로 산화구리가 구리로 환원되며 제거되는 과정이 일어나는 것으로 판단된다. 이에 따라 전체적인 제거 속도는 3 nm/h와 17 nm/h의 평균값에 해당하는 약 10 nm/h로 나타남을 알 수 있다.

​​​​​​​Fig. 8. Comparison of the removal rate between Cu and Cu2O

본 연구에서 초임계 유체추출법은 친환경적인 추출방법이긴하나 추출속도가 구리는 약 17 nm/h이며 산화구리는 10 nm/h로 느리게 추출 되는 것을 확인 할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 크게 2가지 방법을 제시 할 수 있으며 용질의 평형 용해도를 증가시키는 방법과 용질의 제거/추출하기 위한 CO2의 양을 늘리는 방법이 있다 35). 구리와 산화구리의 평형 용해도를 증가하기 위해 250°C보다 높은 온도에서 제거/추출 공정을 진행하거나 CO2와 헥산의 비율을 4:1로 고정시켜총 유량을 2.5 ml/min 보다 증가시켜 제거/추출 공정을 한다면 추출속도가 증가할 것이며 이를 통해 추후 태양광 폐모듈 재자원화 기술 발전에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

4. 결론

Si 태양광 모듈의 수명문제로 인해 폐모듈 재자원화가 새롭게 이슈가 되고 있다. 이로 인해Si 태양전지의 금속 전극 제거 역시 새롭게 해결해야 할 과제가 되었다. 본 연구에서는 초임계 유체를 이용하여 친환경적이면서 인체에 무해한 방법을 이용하여 금속 제거를 시도하였다. 250°C, 250 bar, 2.0 (CO₂) + 0.5 (헥산) ml/min의 최적 조건에서 공정을 진행하였으며 구리의 경우 초기 두께에 비해 증가하다가 감소하는 경향을, 산화구리는 천천히 제거되다가 구리로 환원되면서 빠른 속도로 제거되는 결과를 확인하였다. 본 연구를 통해 초임계 유체추출법을 활용해 금속 및 금속 산화물 제거가 가능하다는 점을 확인할 수 있다. 본 연구팀은 상기 결과를 바탕으로 Si 태양전지의 전·후면 전극으로 사용되는 알루미늄이나 은 등의 금속 제거 또한 시도해 보았으며 10 μm 이상의 매우 두꺼운 전극이 초임계 유체 공정을 통해 전극의 두께가 감소한다는 것까지 확인하였다. 본 결과는 초임계 유체를 이용한 금속제거 가능성을 확인하기 위한 기초 연구 결과이며 아직완벽한 제거는 아니지만 추후 공정조건 확립 및 용해도 향상을 통해 태양광 폐모듈 재활용분야에 기여될 수 있을 것으로 기대된다.

후기

본 연구는 한국전력공사의 2017년 선정 사외위탁연구개발과제 연구비에 의해 지원되었습니다(과제번호: R17EH01).