• 자원리싸이클링
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• 제30권4호
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• pp.20-26
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• 2021

태양전지용 실리콘은 주로 반도체급 실리콘 제조공정에서 발생하는 규격외 실리콘을 사용하여 왔다. 태양전지의 보급 활성화를 위해서는 보다 저렴한 정제 공정의 개발이 필요하다. 태양전지용 실리콘을 위한 저비용이면서 효율적인 방법은 금속급 실리콘을 정제하여 고순도화하는 것이다. 본 연구에서는 금속급 용융 실리콘 중의 Fe를 제거하기 위해 고주파 유도로 중에서 일방향 응고를 실시하였다. 실험조건과 실험결과를 유효 편석계수, Scheil 식 및 Peclet 수로 평가하였다. 시료의 하강속도가 감소함에 따라 불순물의 매크로 편석과 잉곳의 순도가 증가하였다. 이러한 결과는 시료의 하강속도 감소에 따른 유효 편석계수의 감소에 의한 것으로 생각된다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.60-68
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• 2012

반도체 및 태양광 산업에서는 반도체 소자 및 솔라셀을 제조하기 위하여 실리콘 웨이퍼가 사용되고 있다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 잉곳의 절단으로부터 만들어지며 이 공정에서 실리콘 슬러지가 발생한다. 반도체 소자의 사용처가 점점 증가함에 따라 실리콘 슬러지의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 최근 경제적인 측면과 효율성에 관한 측면에서 실리콘 슬러지의 재활용 기술이 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 실리콘 슬러지의 재활용 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1982년~2011년까지의 미국, EU, 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하여 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.30.1-30.1
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• 2011

Silicon is one of useful materials in various industry such as semiconductor, solar cell, and secondary battery. The metallic silicon produces generally melting process for ingot type or chemical vapor deposition (CVD) for thin film type. However, these methods have disadvantages of high cost, complicated process, and consumption of much energy. Electrodeposition has been known as a powerful synthesis method for obtaining metallic species by relatively simple operation with current and voltage control. Unfortunately, the electrodeposition of the silicon is impossible in aqueous electrolyte solution due to its low oxidation-reduction equilibrium potential. Ionic liquids are simply defined as ionic melts with a melting point below $100^{\circ}C$. Characteristics of the ionic liquids are high ionic conductivities, low vapour pressures, chemical stability, and wide electrochemical windows. The ionic liquids enable the electrochemically active elements, such as silicon, titanium, and aluminum, to be reduced to their metallic states without vigorous hydrogen gas evolution. In this study, the electrodeposion of silicon has been investigated in ionic liquid of 1-butyl-3-methylpyrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([bmpy]$Tf_2N$) saturated with $SiCl_4$ at room temperature. Also, the effect of electrode materials on the electrodeposition and morphological characteristics of the silicon electrodeposited were analyzed The silicon electrodeposited on gold substrate was composed of the metallic Si with single crystalline size between 100~200nm. The silicon content by XPS analysis was detected in 31.3 wt% and the others were oxygen, gold, and carbon. The oxygen was detected much in edge area of th electrode due to $SiO_2$ from a partial oxidation of the metallic Si.

• 에너지공학
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• 제23권1호
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• pp.21-32
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• 2014

본 논문은 한국 태양광기업을 대상으로 가치사슬(Value Chain, 이하 VC)과 가치시스템(Value System, 이하 VS)분석을 통해 기업 내 공정 간에 부가가치의 선순환구조가 형성되어 있는지와 산업 내 공정 간에 선순환적 생태계가 구축되어 있는지를 분석하였다. 연구 방법은 기업 설문조사를 실시한 후, VC과 VS 내 공정 간 인과관계에 대해 회귀분석을 하였다. 분석의 결과, 한국 태양광산업의 VC은 정부 R&D지원 증가가 관련 기업 R&D투자 증가로 이어졌고, 기업 R&D투자 증가가 기업 R&D성과 증가에 기여하였으며, R&D성과 증가가 태양광 제품 생산량 증가에 영향을 주었다. 또한 기업의 태양광 생산비용 감소가 매출액 대비 경상이익률 증가에 영향을 주었다. 그러나 기업의 제품 생산량 증가가 제품 생산비용 감소에 기여하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 기업의 매출액 대비 경상이익률 증가가 생산량 증가에는 영향을 주고 있으나, 기업의 R&D투자 증가에는 기여하지 못하고 있는 것으로 나타나 선순환구조에 들어서 있지 못한 것으로 분석되었다. 한국 태양광산업의 VS은 태양전지기업의 매출액 대비 경상이익률 증가가 모듈기업의 매출액 대비 경상이익률 증가에만 영향을 줄 뿐, 그 외의 산업 내 모든 공정에서는 영향을 미치지 못하는 것으로 분석되었다. 이는 잉곳 웨이퍼기업, 태양전지기업, 모듈기업, 시스템기업이 상호 협력하여 만들어내야 하는 선순환적 산업생태계가 아직 미완성상태에 있다는 것을 보여주고 있다.