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인쇄술을 이용하는 PV 패널과 전력전자 전망

전문가 제언: ○ 현재 태양전지 산업의 90%를 실리콘 태양전지가 차지하고 있다. 그러나 2000년 이후 실리콘 수급 문제가 발생하고, 그에 따라 태양전지 제조 단가가 상승하면서 최근 태양전지 산업은 급속도로 ‘박막형 태양전지’ 산업으로 확산되고 있다.

○ 박막형 태양전지에는 유기 태양전지, CIGS(구리인듐갈륨비소) 태양전지, 염료 감응형 태양전지 등이 있다. 유기 태양전지는 유연성이 좋아 스마트 의류 등에 응용할 수 있다. 유기 태양전지와 플렉시블 태양전지, 대면적 태양전지 등의 세계 시장 규모는 오는 2016년에 20조 원대로 전망되고 있다. 박막형 태양전지 시장은 2013년에는 약 4.4조 원, 2018년에는 14.6조 원, 2023년에는 34조 원으로 세계 에너지의 1~2%를 대체할 것으로 기대하고 있다.

○ 2009년 11월, 한국기계연구원은 유기 태양전지를 ‘롤 프린팅 기법’을 이용해 고속으로 대량 생산할 수 있는 기술을 100억 원의 기술료를 받고 (주)대성하이텍에 이전했다.

- 필름이나 유리와 같은 기판 위에 다양한 종류의 전도성·반도체성·절연성 물질을 정밀하게 인쇄하는 ‘시스템’과 ‘제조 공정’이다. 기존의 반도체 공정을 대신할 수 있는 인쇄전자 기술과 프린팅 공정 기술을 결합해서 완성했다. 핀란드 VTT 연구소 등 해외 저명 연구기관 대비 정밀도(20㎛), 인쇄 선폭(15㎛), 인쇄 속도(60m/min) 등 기술 우수성을 확보했다. 이 기술은 유기 태양전지는 물론 다양한 태양전지 생산에 응용할 수 있다.

○ 인쇄전자 기술은 태양전지와 MPPT(최대전력점추적) 회로를 일체화 통합하는 목표를 달성하는데 핵심적인 기술이다. 회로 소자에 포함되는 각종 능동 및 수동 소자를 이 기술로 완전 소화할 때 태양전지와 전자회로 통합이 달성될 것으로 보이며 태양광 발전의 원가절감 및 경제성이 확보될 것이다. 한국기계연구원의 성과는 이 분야 세계 시장을 우리가 선점할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

저자: Ababei, Cristinel; Yuvarajan, Subbaraya; Schulz, Douglas L.
자료유형: 학술정보