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태양전지의 모듈화기술

전문가 제언: ○ 최근 독일에서는 CIGS(Copper, Indium, Gallium and Selenide) 전지의 모듈로서 에너지 변환효율이 13%인 태양전지 모듈을 상용화하였다고 발표하였다. 또한 미국에서도 13.8%의 효율의 CIGS 박막 태양전지 모듈을 실용화하여 2011년부터 보급을 확대할 계획이며, 현재 UL 승인과정이 진행 중에 있고 상용화를 위한 모든 준비가 완비된 상항이라고 한다.

○ 그러나 전문가들은 이러한 신제품 태양전지들이 기존 시장의 고효율/고가의 결정형 태양전지나 저효율/저가의 Cd-T 또는 a-Si 박막 태양전지와의 경쟁을 뚫고 보급이 확대될 수 있을지는 확실하지 않다고 전망하고 있다. 현재까지 개발된 태양전지 모듈의 효율은 결정형 태양전지가 비결정형 태양전지보다 훨씬 높다. 상용화되어 있는 태양전지 모듈 중 결정형 모듈의 효율은 약 12~17%이고 박막 비결정형 태양전지는 약 6~8%로 알려져 있다.

○ 또한 결정형 태양전지 모듈의 수명은 20~25년 정도이나 박막 형은 이보다 수명이 짧은 것으로 알려져 있다. 가격은 박막형 태양전지 모듈이 실리콘계통 결정형 모듈의 약 2/3 정도이다. 그러나 박막형 모듈은 효율이 낮아 결정형 모듈보다 설치면적이 거의 2배가 필요하기 때문에 설치부지와 인건비를 감안하면 시설비에서는 별 차이가 없는 것으로 분석되고 있다. 결정형 모듈은 3.2~3.5달러/W로 가격이 형성되어 있으나 국내업체의 경우는 4600원/W까지의 제품도 있다.

○ 태양전지 셀의 모듈화에서 박막의 경우는 셀을 기판 위에 부착하여 구성하기 때문에 기판을 포함한다. 또한 충전재로는 실리콘 수지, PVB, EVA가 이용되고 있고 백시트(Back Sheet) 재료로는 PVF가 대부분이지만 폴리에스테르, 아크릴 등도 사용되고 있다. 우리나라도 박막형 태양전지를 실용화하고 있고 화합물 반도체 기술의 경우도 에너지기술연구원 등에서 기반기술을 확보하여 상용화를 위한 연구를 진행하고 있지만 아직까지는 기술수준이 선진국의 약 80% 정도라는 평가가 있다.

저자: Masuda Atushi
자료유형: 학술정보