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온도 조절이 용이한 연속주조법을 이용한 태양전지용 실리콘 기판 제조 장치 및 이를 이용한 실리콘 기판 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015153100
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 연속주조법(continuous casting)을 이용하여 태양전지용 실리콘 기판의 생산성 및 에너지 변환효율을 모두 향상시킬 수 있는 온도 조절이 용이한 태양전지용 실리콘 기판 제조 장치에 대하여 개시한다.본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치는 실리콘 원료가 장입되며, 일측 벽면을 관통하여 수평 방향으로 배치되는 토출구를 구비하는 도가니부; 상기 도가니부의 외벽과 외부 바닥면에 각각 배치되며, 상기 도가니부를 가열하여 상기 도가니부에 장입된 실리콘을 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 가열부; 상기 도가니부의 토출구로부터 토출되는 실리콘 용탕을 실리콘 기판으로 주조하는 주조부; 상기 주조된 실리콘 기판을 급냉시키는 냉각부; 및 상기 냉각부의 단부에 배치되며, 고화된 실리콘 기판을 이송시키는 이송부;를 포함하며, 상기 주조부는 내부에 상기 토출구와 수평으로 연결되는 주조 공간을 구비하는 주조부 몸체와, 상기 주조부 몸체를 가열하여 상기 실리콘 기판이 고화되는 온도를 제어하는 보조 가열 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL C30B 28/10 (2014.01) C30B 29/06 (2014.01) H01L 31/04 (2014.01)
CPC
출원번호/일자 1020110047263 (2011.05.19)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1281033-0000 (2013.06.26)
공개번호/일자 10-2012-0129165 (2012.11.28) 문서열기
공고번호/일자 (20130709) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.05.19)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 장보윤 대한민국 대전광역시 유성구
2 이진석 대한민국 대전광역시 중구
3 김준수 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유한) 대아 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, 한양빌딩*층(역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.05.19 수리 (Accepted) 1-1-2011-0373285-15
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2012-5001923-88
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.10.23 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.11.16 수리 (Accepted) 9-1-2012-0085805-12
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.12.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0738429-80
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.02.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0101660-46
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.03.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0186514-14
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.03.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0186515-59
9 등록결정서
Decision to grant		 2013.06.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0433148-70
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
실리콘 원료가 장입되며, 일측 벽면을 관통하여 수평 방향으로 배치되는 토출구를 구비하는 도가니부; 상기 도가니부의 외벽과 외부 바닥면에 각각 배치되며, 상기 도가니부를 가열하여 상기 도가니부에 장입된 실리콘을 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 가열부; 상기 도가니부의 토출구로부터 토출되는 실리콘 용탕을 실리콘 기판으로 주조하는 주조부; 상기 주조된 실리콘 기판을 급냉시키는 냉각부; 및 상기 냉각부의 단부에 배치되며, 고화된 실리콘 기판을 이송시키는 이송부;를 포함하며, 상기 주조부는 내부에 상기 토출구와 수평으로 연결되는 주조 공간을 구비하는 주조부 몸체와, 상기 주조부 몸체를 가열하여 상기 실리콘 기판이 고화되는 온도를 제어하는 보조 가열 수단을 구비하고, 상기 도가니부는 밀폐 공간을 제공하는 흑연 도가니, 및 상기 흑연 도가니의 내측에 삽입되는 쿼츠 도가니를 구비하는 이중 도가니를 포함하며, 상기 주조부의 주조 공간은 상기 주조된 실리콘 기판이 1차적으로 응고되도록 하는 응고 영역과, 상기 응고된 실리콘 기판의 응력을 해소하기 위해, 상기 주조된 실리콘 기판이 2차적으로 응고되도록 하는 응력해소 영역(Stress Release area)을 포함하고, 상기 주조부는 상기 응고 영역에 대응되도록 설치되어 상기 주조된 실리콘 기판을 1차적으로 가열하는 제1 보조 가열 수단과, 상기 응력해소 영역에 대응되도록 설치되어 상기 주조된 실리콘 기판을 2차적으로 가열하는 제2 보조 가열 수단을 포함하는 보조 가열 수단을 포함하되, 1차 가열 온도는 900 ~ 1100℃로 유지하고, 2차 가열 온도는 700 ~ 900℃로 유지되도록 하며, 상기 이송부의 이동 속도는 50 ~ 1000cm/min으로 실시하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 토출구의 두께는 100 ~ 400㎛인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
3 3
제1항에 있어서,상기 도가니부는 상기 이중 도가니의 천장을 관통하도록 설치되며, 상기 실리콘 원료가 투입되는 실리콘 원료 주입구와, 상기 실리콘 원료 주입구와 이격된 일측에 배치되며, 불활성 가스가 주입되는 가스 주입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
4 4
제3항에 있어서, 상기 불활성 가스는 상기 실리콘 용탕의 토출을 유도하기 위해 상기 가스 주입구를 통하여 상기 이중 도가니 내에 가압으로 공급되는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
5 5
제3항에 있어서,상기 가열부는 상기 이중 도가니의 외벽을 따라 배치되는 제1 가열 수단과, 상기 이중 도가니의 외부 바닥면을 따라 배치되는 제2 가열 수단을 포함하며, 상기 제1 가열 수단과 제2 가열 수단은 별도로 제어되는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
6 6
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가열 수단 각각은 히터 및 유도코일 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
7 7
삭제
8 8
삭제
9 9
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보조 가열 수단 각각은 히터 또는 유도 코일인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
10 10
제1항에 있어서,상기 이송부는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치
11 11
제1항에 기재된 실리콘 기판 제조 장치를 이용하여 태양전지용 실리콘 기판을 제조하는 방법에 있어서, (a) 도가니부에 실리콘 원료를 장입하고, 가열부를 이용하여 장입된 실리콘 원료를 용융시키는 단계; (b) 상기 용융된 실리콘 용탕을 상기 도가니부의 토출구로 토출시키는 단계; (c) 상기 토출구와 연결되는 주조부의 주조 공간에서 상기 실리콘 용탕을 실리콘 기판으로 주조하는 단계; (d) 상기 주조부에서 주조된 실리콘 기판을 냉각부에서 급냉하는 단계; 및 (e) 상기 급냉된 실리콘 기판을 수평 방향으로 이송하는 단계;를 포함하며, 상기 (a) 단계에서, 상기 도가니부는 밀폐 공간을 제공하는 흑연 도가니, 및 상기 흑연 도가니의 내측에 삽입되는 쿼츠 도가니를 구비하는 이중 도가니를 포함하며, 상기 (c) 단계는, 상기 주조된 실리콘 기판을 1차적으로 응고하는 단계와, 상기 응고된 실리콘 기판의 응력을 해소하기 위해, 상기 주조된 실리콘 기판을 2차적으로 응고하는 단계를 포함하되, 1차 가열 온도는 900 ~ 1100℃로 유지하고, 2차 가열 온도는 700 ~ 900℃로 유지되도록 하며, 상기 이송부의 이동 속도는 50 ~ 1000cm/min으로 실시하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 (b) 단계에서, 상기 실리콘 용탕의 토출을 유도하기 위해 상기 가열부 내에 가압으로 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법
13 13
제12항에 있어서,상기 불활성 가스는 상기 가열부 내부의 압력이 1 ~ 5 bar가 되도록 공급하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법
14 14
제11항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 실리콘 용탕은 1300 ~ 1500℃의 온도에서 토출되는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법
15 15
삭제
16 16
제11항에 있어서,상기 (d) 단계에서, 상기 냉각부는 상기 실리콘 기판을 200℃ 이하까지 급냉하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP02524977 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 EP02524977 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
3 US08968471 US 미국 FAMILY
4 US20120292825 US 미국 FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP2524977 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
2 EP2524977 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
3 ES2451571 ES 스페인 DOCDBFAMILY
4 US2012292825 US 미국 DOCDBFAMILY
5 US8968471 US 미국 DOCDBFAMILY
국가 R&D 정보가 없습니다.