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CIS계 박막태양전지의 최신 개발동향

전문가 제언: ○ 실리콘을 광 흡수층으로 사용하는 태양전지는 결정질 기판형과 박막 형으로 구분한다. 가장 먼저 상용화 되고 있는 결정질 기판 형은 에너지 전환효율이 20%이상에 이르고 있으나, 태양전지용 실리콘의 소재 값이 고가여서 되도록 두께를 최소화해야 하는데 쉽지 않다.

○ 이에 대안으로 박막형 태양전지가 관심을 끌고 있는데, 이는 고가의 실리콘 대신 저가의 유리판 등을 사용하고 여기에 박막증착으로 소재의 소모량을 최소화해서 저가격화가 가능한 장점이 있다.

○ 또한 대면적은 In-line 공정으로 생산성을 향상시킬 수 있어 단가의 저렴화를 기할 수 있으나, 아직은 작은 면적에서만 결정질 기판형의 전환효율에 버금가는 성과로 최근 상용화가 시작되고 있다.

○ 최근, 우리나라의 한국에너지기술연구원은 CIGS(구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄: Cu(InGa)Se2) 박막 태양전지의 기반 기술 개발을 완료하였다. 이는 기존 실리콘 결정질태양전지보다 소재의 양을 대폭 줄이고 기존 반도체의 대량생산용 박막제조기술을 활용할 수 있어서 실리콘태양전지에 비해 경제성도 우수하다고 한다.

○ 태양에너지의 전환효율이 17%에 이르고 있어서 선진국 수준에 근접하고 있어, 이를 실용화하기 위해 업체와 공동으로 개발에 착수하고 있으며 대면적의 모듈 실용화를 위한 개발에도 나서고 있어 귀추가 주목된다.

○ 그러나 양산화를 위해서는 박막의 고속 증착기술이 필요하고 모듈화 연구도 중요하며 효율의 지속적인 향상도 숙제이다. 아직 관련기술이 세계적으로도 초기 진입단계여서 우리의 개발 관심여하에 따라 시장 진입이 용이할 것으로 보여 차세대 대체에너지 확보에 청신호라고 보고 싶다.

저자: KUSHIYA, Katsumi
자료유형: 학술정보