프로젝트 소개
본 과제는 유연하고 가벼운 박막 태양전지를 효율적으로 생산하기 위해 '롤투롤(Roll-to-Roll)'이라는 연속 공정 기술과 '레이저 가공 장비'를 개발하는 연구임. 롤투롤 기술은 두루마리처럼 말린 필름 형태의 기판을 연속적으로 이동시키면서 태양전지를 만들고, 레이저 가공은 이 필름 위에 정교한 회로 패턴을 새기는 과정으로, 대량 생산과 비용 절감에 유리함.
연구 목표는 Web Width 300mm급, 레이저 가공속도 3M/Min 이상인 연속 레이저 가공 장비와 코팅 균일도 ±3% 이하의 롤투롤 슬롯 다이 코팅 기술을 개발하여 태양전지 모듈화 장비를 구축하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 투명전극 레이저 가공 기술 개발을 위한 장비 설계 및 제작, 미세 패턴 공정 기술 확보임. 이송 중 Align mark 인식 최소화 기술 개발 및 코팅액, 박막 건조 온도 최적화를 통한 코팅막 특성 연구도 포함됨. 또한, 기판 이송속도와 레이저 스캐너 간의 동기화 최적화 및 광흡수층 박막의 Burr 최소화 공정 기술 개발을 수행함. 최종적으로는 기판 두께 및 장력에 따른 속도 제어 및 균일화, 위치 정밀도 최적화를 위한 프로그램 및 알고리즘 개발을 통해 전체 시스템을 최적화함. 이러한 기술 개발은 박막 미세 가공 장비 부품 기술 확보 및 플렉서블 태양전지, 전자소자 패터닝 기술의 자립도 향상에 기여함. 경제적으로는 수입 대체 효과와 플렉서블 기반 박막 패터닝 분야 확장을 통한 고용 및 투자 활성화가 기대됨.