에너지연구원, 태양광 폐패널 재활용기술 상용화 돌입

폐패널 재활용 기술로 고효율 태양전지 제작에 성공

전력소모량도 크게 줄여, ㈜에이치에스티에 기술 이전

[대전=뉴시스] 태양광 폐패널로부터 회수한 실리콘(분말과 스크랩 형태), 오른쪽과 가운데는 이를 재활용해 만든 단결정 잉곳, 웨이퍼 및 태양전지. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국에너지기술연구원은 변환저장소재연구실 이진석 박사 연구팀이 수명을 다한 태양광 폐패널 재활용기술을 개발하고 이를 통해 폐패널서 회수한 소재로 고효율의 태양전지를 만드는데 성공했다고 19일 밝혔다.

이번 기술은 국내 민간기업인 ㈜에이치에스티에 이전돼 상용화에 착수, 태양광 순환경제 인프라 구축에 속도가 붙게 됐다.

기후위기 대응을 위해 늘어나고 있는 태양광 패널은 20~30년의 수명을 가져 수명을 다한 폐패널은 미래의 골치덩어리로 남게 됐다.

이에 따라 정부는 생산자책임재활용제에 태양광 폐패널을 포함시켜 회수한 패널의 80% 이상을 재활용하는 내요을 골자로 법률을 만들었다.

태양광 패널은 재활용이 가능한 유리, 알루미늄, 실리콘, 구리 등으로 만들어져 적절한 회수 및 재활용을 할 경우 최소 80% 이상 다시 활용이 가능하다.

이 박사팀이 개발한 태양광 폐패널 통합 재활용 기술은 프레임·정션박스 해체 자동화, 고순도 유리 분리, 유가금속 회수, 태양광 패널 제재조로 구성돼 있다.

핵심 공정은 유리 분리로, 연구팀은 자체 개발한 장비를 통해 태양광 패널 내 유리와 봉지재(태양광 모듈이 외부노출에 잘 견디도록 방어하는 역할) 계면을 분리시켜 100%에 가까운 유리 회수율을 확보했다.

또 파손된 패널에서도 활용가능하며 공정 최적화를 통해 기존에 개발한 공정 보다 전력소모량을 3분의 1 이상으로 줄였다.

개발 기술은 비파쇄 방식으로 분리된 부품·소재들이 섞이지 않아 유리를 고순도로 회수할 수 있어 수익성이 높다. 연구진은 상용 72셀의 대형 패널을 대상으로 시험을 진행해 100%에 근접한 유리 회수율을 확인했다.

이어 연구팀은 폐패널로부터 회수한 실리콘을 정제해 6인치 단결정 잉곳 및 웨이퍼를 만든 뒤 일반적인 태양전지 제작 공정을 통해 20.05%의 고효율 태양전지를 재제조하는데 성공했다.

재활용 웨이퍼에 최적화된 제작 공정을 적용한다면 더 높은 태양전지 효율을 충분히 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 기술은 지난 5월 4일 태양광 배전반 전문기업인 에이치에스티에 이전돼 사업화모델 구축에 들어갔다.

이진석 박사 "태양광 폐패널 1t을 재활용하면 이산화탄소 1200㎏을 감축시키는 효과를 볼 수 있기 때문에 탄소중립에 절대적으로 필요한 기술"이라며 "개발한 기술이 민간영역으로 더욱 잘 수용될 수 있도록 경제성을 극대화하는 기술을 지속적으로 연구할 계획이다"고 말했다.


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