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도전성 고분자의 태양전지로의 응용

전문가 제언: ○ 에너지 고갈 및 지구환경문제의 심각화와 관련하여 세계 각국은 녹색 에너지(Green Energy) 기술개발을 통하여 탄소의존형의 경제 패러다임으로부터 탈피함과 동시에 향후 열리는 시장선점을 위해 각각의 국가마다 전략적인 대응책을 강구하고 있다. 탄소배출을 줄이기 위해 화석연료의 사용을 낮추고 새로운 에너지원을 개발하는 연구에 박차를 가하고 있다. 또한 에너지 다소비형이나 환경파괴형의 기술을 피하고 에너지 절감으로의 전환은 세계적인 과제로 되어 있다.

○ 지구상에서 무한으로 존재하는 태양광을 이용한 에너지의 생산은 인류 미래에 가장 중요한 기술로 이것을 실용화 할 수 있는 기술이 태양전지 기술이다. 최근까지 태양전지에 관한 기술개발의 방향은 발전단가를 낮추는 태양전지의 개발과 변환효율을 높이는 태양전지의 개발이 주류를 이루고 있다.

○ 결정질 실리콘 태양전지는 단결정 또는 다결정 실리콘 웨이퍼를 이용한 p-n 동종접합 형태로서 지금까지 전 세계적으로 수많이 개발되어 상품화 되어 있다. 한국의 경우에도 많은 기업이 이를 생산하고 있다. 벌크(bulk)형태의 반도체를 이용하는 태양전지의 경우 높은 변환효율을 보이고 있으나 제조가격이 높기 때문에 사용에 제한이 있다. 이것을 해결하기 위해 유리, 금속 및 플라스틱판과 같은 기판위에 박막의 반도체 막을 코팅하여 사용하는 박막태양전지에 관한 연구도 이루어지고 있다. 박막형 태양전지는 실리콘 태양전지와 화합물 박막태양전지로 나눌 수 있다. 한국에서는 일부제품이 개발되어 생산되고 있다.

○ 한국의 태양전지 시장은 향후 중장기적으로는 변환효율 향상 등 기술혁신에 성공하여 수직계열화를 통하여 가격경쟁력을 확보하는 기업이 시장을 선도해 갈 것으로 예상된다. 또한 설비투자가 급증될 것으로 예상된다. 설비투자의 급증에 따른 경쟁기업의 난립 후 M&A를 통한 이합집산이 활발히 전개되어 소수의 세계적 기업을 중심으로 시장의 재편이 가속될 것으로 추정된다.

저자: Noriyuki Kuramoto
자료유형: 학술정보