저탄소 녹색성장 the gist테마 `태양전지`
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작성일 23-03-08 05:33
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전문가들은 차세대 저가형 태양전지로 CIGS를 꼽고 있으며, 차차세대 초저가형으로는 염료감응 및 3세대 태양전지인 유기 및 나노 재료가 될 것으로 보고 있따
전용섭 ETRI 태양광전환기술연구팀장은 “CIGS는 박막전지의 광변환 효율이 실험실 수준이긴 하지만 20%로 벌크형 실리콘 태양전지(24%)와 큰 차이가 없는데다 미국의 나노솔라에서 나노입자 비진공 증착법을 이용해 저가의 CIGS 태양전지 개발 및 파일럿 생산에 성공해 박막 태양전지 저가화에 새 돌파구를 마련하는 등 상용화 가능성이 크다”고 말했다. 잉곳은 렉서, LG실크론, 스마트에이스, 시미포니에너지, 웅진에너지, 퓨처 비전, 퀄리플로나라테크, 솔믹스, 웨이퍼는 스마트에이스, LG실트론, 네오세미텍, 넥솔론, 렉서, 대산이엔씨, MEMC코리아 등이 생산 중이다.
저탄소 녹색성장 the gist테마 `태양전지`
그러나 아직까지 2세대도 효율이 결정형 실리콘 태양전지에 비해 낮고 대량생산에 소요되는 단위 제조 장치의 규모가 크고 가격이 비싼 단점이 있따 대면적 박막을 고속, 고수율, 저가로 제조할 수 있는 장비 개발이 필수적인 이유다. 이를 분석하면 결정형은 공정 및 소재가 여전히 고비용이라는 단점이 있고, 박막형은 생산단가가 저렴한 반면에 내구성이나 효율이 다소 떨어지는 문제가 풀어야 할 숙제다. 이어 단결정 Si가 최대 25%, 비실리콘 계열이 19% 선이다. 셀은 KPE, 현대중공업, 신성엔지니어링, LG전자, STX솔라, 미리넷솔라, 한국철강, LG디스플레이, LG화학, LG 마이크론 등이 있따
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◇태양전지 효율 어떤 게 높나=태양전지의 성능을 결정짓는 核心(핵심)요소는 내구성과 반도체 特性을 이용하는 변환효율이다.
◇실리콘 사용 반도체 앞질러=실리콘을 주 원료로 하는 1세대 결정형 태양전지가 태양광 발전 시장의 90% 이상을 장악하고 있으나 석탄이나 석유, 가스에 비해 발전단가가 5∼20배나 높아 수지가 맞지 않는다.
저탄소 녹색성장 핵심테마 `태양전지`
저탄소 녹색성장 the gist테마 `태양전지`
설명
2세대인 박막형은 박막 실리콘(12%), CdTe(2.7%), CIGS(0.2%), 염료감응형(0.1%) 등이 시장을 형성하고 있따
이 공정은 우리 나라가 우위를 점하고 있는 PDP/LCD 대면적 평판 디스플레이 제조 공정과 유사하기 때문에 해볼 만한 경쟁이라는 분석이 나오고 있따
다. 이는 온수 및 난방 공급용 저온 태양열 이용법과 오목거울 반사경이나 렌즈를 이용하는 고온 태양열 에너지 생산과 差別(차별) 화된다 이 태양광 발전 관련 기술은 우리 나라가 경쟁력을 갖추고 있는 PDP나 LCD 제조 공정과 유사한, 특화된 반도체 소자기술이다.
저탄소 녹색성장 핵심테마 `태양전지`
대전=박희범기자@전자신문, hbpark@
이명박 정부가 내세운 ‘저탄소 녹색성장’의 核心(핵심) 테마로 주목받고 있는 분야가 바로 청정 무공해 ‘태양 에너지’다.
지난해 이 분야 생산량은 미국의 퍼스트 솔라가 307㎿로 가장 많고, 이어 유나이티드솔라, 카네카, 트로니, 샤프, 워스 솔라, 시노나, MHI, 후지전지, 방콕 솔라 순이다.
◇업계 박막 태양전지로 이동 중=세계 태양전지 산업계 판도는 1세대인 단결정(42%)과 다결정 실리콘(43%)이 세계 생산량의 85% 이상을 차지하고 있따 그러나 기존의 1세대는 태양전지 두께가 180∼220㎛의 기판에 제조하기 때문에 원재료 값이 비싸 저가 박막형 태양전지 연구가 한창이다.
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국내에서 원재료는 소디프신소재와 동양제철화학, KCC, 삼성석유화학 등이 생산한다. 수요 또한 급증해 ETRI가 동양제철화학의 데이터를 인용해 분석한 내용에 따르면 세계 폴리실리콘 사용량은 올해를 기점으로 반도체용이 2만8300톤, 태양전지용이 3만1400톤으로 역전된다 또 공급량이 수요를 따라가지 못해 올해 4500톤, 내년 5600톤, 오는 2010년 8100톤으로 갈수록 공급부족현상이 나타날 것으로 예측했다. 태양전지에 들어온 태양광 에너지를 얼마만큼 전기 에너지로 변환시킬 수 있는가를 나타내는 값이 효율이다. 아직 미미하다. 이 기술을 중심으로 시장 분석과 기술 개발 추세 등을 분석해 본다. 생산 비용으로 보면 오는 2010년 와트당 단결정 실리콘이 2달러 선, 비정질 실리콘이 1.25달러, 비실리콘 계열이 0.8∼1달러 수준이 될 것으로 전망한다.
순서
이로 인해 2세대 기술이 대안으로 부상하고 있따 2세대 박막 태양전지 시장 점유율은 실리콘(5.2%), CdTe(4.7%), CIGS(0.5%) 등이 전체 시장의 10%를 차지한다. IT의 메카 ETRI 등이 기술 개발에 나서는 이유다.
최근엔 샤프와 혼다 등에서 GW 상용화 계획을 발표하는 등 조만간 박막 전지의 태양광 시장 점유율이 20%를 넘어설 것으로 전망되고 있따
이 효율이 가장 높은 품목은 실험실 효율이 36%에 달하는 결정형 기반의 갈륨-비소-인(GaAsP)이다. 태양 에너지를 이용하는 세 가지 방법 가운데 대표적인 것이 태양전지를 이용해 태양광을 직접 전기로 변환시켜 사용하는 태양광 발전이다.
