CdTe 태양전지의 현황과 향후 전망

전문가 제언

○ CdTe(Cadmium-Telluride)는 Cd(Ⅱ족)와 Te(Ⅵ족)가 결합된 직접 천이형 화합물 반도체로서 높은 광흡수계수로 인해 박막 태양전지에 유리할 뿐만 아니라 제조단가가 낮은 장점이 있다. 따라서 CdTe 태양전지는 CIGS 태양전지와 함께 박막 태양전지 중에서 가장 유망한 것으로 평가되고 있다.

○ 그러나 CdTe 태양전지는 Cd가 희소원소로서 대량 생산이 어렵고 독성을 가진 공해원소라는 문제점이 있다. 이러한 Cd의 독성 때문에 일본에서는 CdTe 태양전지의 제조와 판매가 중지되고 있지만 미국을 비롯한 여러 국가에서는 저비용 태양전지로서 실용화되고 있으며 최근에는 관련 시장이 빠르게 성장하고 있다.

○ CdTe 박막 태양전지의 기본적인 구조는 투명기판(유리, 고분자 필름) 위에 전자를 수집하는 투명전극이 하단부분에 코팅되어 있으며 그 위에 n형 CdS(완충층), p형 CdTe(광흡수층), ZnTe(ZnTe:Cu), 후면전극(Au, Ag 등)의 순서로 되어 있다.

○ 미국의 First Solar사는 CdTe 태양전지 모듈에 대해 14.4%라는 높은 에너지 변환효율을 미국 NREL로부터 인증 받았는데 이는 양산을 위한 제조장비 및 재료에 대해 인증받은 효율이기 때문에 그 의미가 더욱 크다. 전지효율은 단일 태양전지를 대상으로 입사광의 전기에너지 변환비율로서 측정되지만 전체면적의 모듈효율은 완성품의 크기와 복수의 태양전지 모듈에 대해 입사광의 전기에너지 변환비율로서 측정되기 때문에 실제 상황과 유사하기 때문이다.

○ 국내에서도 Cd의 독성문제와 후면전극의 기술적 난점으로 그동안 개발에 소극적이었지만 고려대의 CSS법에 의한 CdTe 태양전지의 제조공정연구, 한국과학기술원의 CSS법에 의한 변환효율 14% 달성 등의 연구가 있었고 최근에는 정부가 CdTe 박막 태양전지의 환경영향성 평가를 수행하였기 때문에 머지않아 CdTe 박막 태양전지시대가 열릴 것으로 기대되고 있다.

저자

Tamotsu Okamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

91(5)

잡지명

日本エネルギ―學會誌

과학기술
표준분류

에너지

페이지

356~361

분석자

오*섭

분석물

• CdTe 태양전지의 현황과 향후 전망.pdf [323,623 byte]

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