태양전지 현상과 재료·기술개발 전망

전문가 제언

○ 현재 전력용에 생산되는 태양전지의 90%정도는 벌크형 실리콘 태양전지이며 대면적 모듈의 변환효율은 13~18%정도이다. 그러나 초고효율을 목표로 한 III-V족 화합물반도체를 이용한 태양전지는 40%를 초과하는 변환효율이 얻어지고 있어 집광시스템에서는 III-V족 화합물반도체계가 그 우위성을 발휘하고 있다.

○ 반면 박막형 태양전지로 시판되어 있는 비정질 실리콘계 태양전지 모듈의 변환효율은 약 6~10%정도이다. 비정질 Si/미결정 실리콘의 2접합으로 안정화효율은 12.5%로 향상시켰고 Cu(InGa)Se2 태양전지는 대면적 모듈에서 13.5%가 되었다. 박막태양전지의 생산량은 점점 증가하고 있으며 2010년에는 5GW를 초월한 제조설비가 될 전망이다.

○ 이 밖에 색소증감 태양전지(10.4%변환효율)는 최근 모듈화 된 것도 보고되고 있으며 유기반도체 태양전지의 변환비율이 5~6%로 전력용으로서 실용화하기 위해서는 아직도 변환효율의 향상과 신뢰성 확보가 중요과제가 되어 있다.

○ 장기적으로는 현 실리콘재료에서 색소증감형태의 유기질 박막 다접합체 개발 등의 고효율 저원가형 모듈과 집광형전지의 소자 발전에 따라 모듈개발과 태양광발전시스템 개발이 함께 이루어져야 될 것이다.

○ 현재의 태양전지의 여러 가지 재료계에서 연구개발이 행해져 왔지만2030년 또는 2050년 저탄소사회의 실현을 위해서는 혁신적 태양전지 재료의 개발이 요구된다. 지금까지의 Si 태양전지기술, 박막 태양전지 기술을 한층 더 개발 육성하는 동시에 이제까지 없었던 혁신적인 재료개발이나 소자, 모듈 발전시스템의 개발 등 도전적인 기술개발이 필수불가결하다 하겠다.

저자

Makoto Konagai

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

58(4)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

22~27

분석자

강*호

분석물

• 태양전지 현상과 재료,기술개발 전망.pdf [355,857 byte]

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