태양광 산업이 집중 폐기기에 진입함에 따라 폐태양광 패널의 자원화 활용이 친환경 발전의 핵심 과제로 떠올랐다. 이 중 회수·추출된 실리콘 파우더는 다양한 적용 분야를 바탕으로 '산업 폐기물'에서 '자원 보석'으로 변신하고 있다. 정제 처리된 이 실리콘 파우더는 폐태양광 패널의 환경 문제를 해결할 뿐만 아니라, 여러 분야에서 독특한 가치를 발휘하고 있다.
태양광 산업 체인의 폐쇄 루프에서 실리콘 파우더는 '자원-제품-재생 자원'의 선순환을 구현한다. 물리적 방법과 화학적 방법을 병용한 정제를 통해 실리콘 파우더의 순도는 99.999% 이상의 태양광급 표준으로 높일 수 있으며, N형 실리콘 잉곳 제조에 재활용되어 TOPCon 등 고효율 전지 생산에 적용할 수 있다. 국내 선두 기업들은 재생 실리콘 파우더를 전지 셀에 15% 혼합하는 비율을 이미 실현했으며, 변환 효율은 원생 실리콘에 비해 0.3%포인트만 낮을 뿐, 비용은 20% 절감하여 산업의 원생 석영 광산에 대한 의존도를 효과적으로 낮추었다.
에너지 저장 분야에서 실리콘 파우더는 용융염 개질의 핵심 원료로 자리 잡았다. 이를 이산화규소 분말로 제조한 후 Hitec XL 용융염과 복합하면, 융점이 138℃에 달하는 실리콘 기반 복합 용융염을 생성하여 용융염의 사용 온도 범위를 크게 확장하고, 배관의 동결·폐색 문제를 방지할 수 있다. 이러한 개질 용융염을 화력 발전-용융염 에너지 저장 결합 시스템에 적용하면, 열전 변환 효율을 효과적으로 향상시키고 화력 발전의 에너지 절약 및 탄소 감축을 촉진하며, 난방 비용을 낮출 수 있다.
신에너지 소재 분야에서 실리콘 파우더의 고부가가치 활용은 끊임없이 돌파하고 있다. 쥴열 충격 등 혁신 기술을 활용하면 실리콘 파우더를 비정질 실리콘 나노선 배열로 전환하여 리튬 배터리 음극 소재로 사용할 수 있다. 이 소재의 초기 쿨롱 효율은 91.35%에 달하며, 200회 사이클 후 용량 유지율은 여전히 95%이고, 부피 팽창률은 10% 이내로 제어되어 기존 실리콘 음극보다 월등히 우수하다. 또한, 실리콘 파우더는 반도체 단결정 실리콘 원료로 사용될 수 있으며, 태양광 전지 셀 절단 날재 제조에도 활용되어 자원 활용의 경계를 더욱 확장하고 있다.
폐태양광 패널로부터 회수한 실리콘 파우더의 다양한 응용은 폐기 자원의 경제적 가치를 발굴할 뿐만 아니라, 탄소 배출과 환경 오염을 줄이는 데 큰 기여를 한다. 폐 실리콘 재료 1톤을 회수하면 전력 11,000kWh를 절약하고 이산화탄소 배출 12톤을 감축할 수 있다. 이는 태양광 산업의 친환경 전환에 지속적인 동력을 제공할 뿐만 아니라, 전 세계 자원 순환 활용에 실현 가능한 경로를 제시하고 있다.
