태양광 발전의 세계적 전망, 정책 및 기술동향

전문가 제언

○ 이 글은 태양전지의 기본적인 셀과 모듈 기술을 비롯하여 경제성 분석을 곁들인 화석 연료 대비 앞으로의 태양전지 시장의 전망을 담고 있다. 현재 시장의 주력은 결정질 실리콘 태양전지가 90%를 차지하고 있다. 그러나 결정질은 제조 과정 때문에 고가여서 앞으로 박막 태양전지 시대가 오리라고 전문가들은 말한다. 문제는 이것이 효율이 낮은 점인데 제조법은 프린트로 밀어 내듯이 생산할 수 있는 장점이 있다. 그 중에서도 다중(multi-junction) 박막 솔라 셀이 연구를 본격화하면서 관심을 불러일으킨다.

 

○ 멀티정션 솔라 셀은 상이한 반도체 재료로 만들어진 다중의 p-n정션을 갖는 태양전지이다. 구성하는 각기 재료의 p-n정션은 광의 상이한 파장에 감응하여 전류를 생산한다. 다양한 반도체 재료를 사용하면 광대역의 파장을 흡수하여 셀의 전기 에너지 전환 효율을 개선한다. 전통적인 단일 정션 셀은 이론 최대 효율이 34%이다. 무한대의 정션이 있다면 고도로 집중된 태양광은 86.8%의 한계 효율을 이론적으로 가질 수 있다.

 

○ 현재 전통적인 결정 실리콘 솔라 셀의 실험실에서의 최고 효율은 20-25%인데 반하여 멀티 정션 셀의 실험 효율은 43%를 보이고 있다. 탠덤이나 2층 셀의 상업제품은 1-태양 조명에서 30%, 집광 조건에서는 40%까지 개선되고 있다. 그러나 이 효율은 상당히 집중적으로 복잡하게 제조한 것으로 우주에서와 같은 특수 목적으로 쓰인다. 아울러 탠덤 제조기법이 이들의 기술 개선에 적용되고 있다.

 

○ 국내는 박막 태양전지에 대한 연구는 많이 이루어지고 있다. 대구 경북과기원의 CZTS박막의 열처리, 한국철강(주)의 적층형 박막 실리콘 태양전지, KIER의 CIGS 박막태양전지 및 경운대와 영남대 등에서도 CIGSe2와 CuGaSe에 대한 연구가 많다. 태양전지는 우리나라가 상당한 수준까지 올라와 있어서 앞으로 좋은 성적이 기대되는데 대학과 연구기관은 물론 한화를 비롯한 기업도 많은 참여가 있다.

 

저자

M. Hosenuzzaman, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

41()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

284~297

분석자

손*목

분석물

• 태양광 발전의 세계적 전망, 정책 및 기술동향.pdf [544,356 byte]

이미지변환중입니다.