박막 실리콘 태양전지의 고효율화 기술

전문가 제언

○ 태양전지는 온도가 상승하면 효율이 떨어지는 단점이 있는데 벌크형(bulk) 실리콘 태양전지 모듈은 온도계수가 -0.5%/K로서 대단히 높다. 여름철에는 모듈의 온도가 쉽게 50℃ 이상으로 올라가기 때문에 발전 성능의 저하가 큰 문제이다. 그러나 비정질 실리콘 박막 태양전지는 -0.2%/K로서 상당히 낮다. 또한 빛의 세기가 약한 산란광에도 작동을 하기 때문에 평균 발전시간이 증가하므로 우수한 발전 성능을 보이고 있다.

○ 태양전지의 제조기술 중에서는 코팅기술을 이용해 기판에 증착하는 박막 실리콘 태양전지와 CdTe 태양전지 등의 박막 태양전지들이 차세대 태양전지로 각광을 받고 있다. 박막 태양전지 모듈을 이용하면 매우 적은 양의 실리콘 원재료를 소비하면서도 유리나 플라스틱과 같은 저가의 기판에 저온 대면적의 증착이 가능하기 때문에 저가로 양산이 가능하다. 또한 레이저 기술을 이용하면 투광형 건물일체형(BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 태양전지 모듈도 제작할 수 있다.

○ 태양전지 모듈의 성능과 가격은 상온에서 안정된 효율을 기준으로 책정되기 때문에 벌크형 실리콘 모듈에 비해 박막 실리콘 모듈이 가격대비 성능이 훨씬 우수하다. 따라서 최근에는 벌크형 결정 실리콘 모듈보다는 박막 실리콘 모듈의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 박막 태양전지의 잠재력이 2002년~2008년 기간에 연평균 약 60%의 성장률을 보이고 있으며, 특히 2008년에는 2배 이상의 급속한 성장률을 보였다. 우리나라에서만 2008년 기준으로 150여개 회사가 박막 태양전지 사업에 종사하고 있고 2009년부터는 대부분 양산을 시작한 것으로 보인다.

○ 일본의 Sharp는 디스플레이와 벌크형 결정 실리콘 태양전지의 생산량을 줄이고 1GW 생산규모의 3중접합 박막 실리콘 태양전지의 생산라인을 구축하였으며 2008년 말부터는 Micro-morph 2중 접합 태양전지를 생산하고 있다. 2010년까지 태양전지의 연간 생산량은 유럽, 미국, 동북아시아를 중심으로 10GW, 2012년까지 16GW에 이를 것으로 예측된다. 우리나라도 2013년까지 30% 이상의 성장이 예상되고 있다.

저자

Makoto Konagai

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2010

권(호)

79(5)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

에너지

페이지

393~403

분석자

오*섭

분석물

• 박막 실리콘 태양전지의 고효율화 기술.pdf [425,614 byte]

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