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[첨단기술과 소재의 만남] 박막태....

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글쓴이 최고관리자 등록일 12-07-25 20:35
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    석유와 가스, 석탄 등 화석에너지원은 2030년을 기점으로 생산량이 감소한다. 에너지 전문가들의 공통된 견해다. 지난해 일본 후쿠시마 방사능 유출 사고는 전 세계적으로 원자력 발전에 대한 회의적 시각을 확산시키고 있다. 우리나라 원자력 발전소 또한 최근 잇단 고장으로 전력난을 우려하는 목소리가 높다.
    김병준 삼성SDI 수석연구원이 18일 재료연구소에서 열린 소재융합세미나에서 박막태양전지에 대해 소개하고 있다.<김병준 삼성SDI 수석연구원이 18일 재료연구소에서 열린 소재융합세미나에서 박막태양전지에 대해 소개하고 있다.>
    신재생에너지 개발과 이용은 이제 선택이 아닌 필수 과제로 떠오르고 있다.

    18일 `박막태양전지의 현재와 미래`를 주제로 강연한 김병준 삼성SDI 광에너지사업부 수석연구원은 “태양광 발전은 오는 2030년 전 세계 발전량의 4.5% 선까지 증가할 것으로 예상하며 태양전지는 현재 유일하게 발전단가가 낮아지는 전력원으로 10년 내 석유 등 기존 전력원의 발전 원가와 같아지는 시점(그리드패리티, Grid Parity)에 도달할 것”이라고 전망했다.

    이어 그는 “태양전지산업은 제조업과 에너지업을 결합한 구조로 장치, 가공, 조립에서 유통과 금융, 엔지니어링, 건설까지 국내 산업 전반에 걸쳐 파급효과가 매우 크다”고 설명했다.

    실제로 올해 세계 태양전지 모듈 시장은 지난해보다 약 32% 성장(누적 설치량은 약 80GW)이 예상된다. 단가 하락에 주요시장의 점진적 성장, 이머징마켓의 발굴 노력 등으로 오는 2015년에는 예상 누적 설치량이 200GW 이상이 될 전망이다.

    제품별로는 폴리실리콘 가격 하락으로 결정계 태양전지의 우위가 계속되는 가운데 박막계 태양전지는 올해 빠른 성장세로 2015년 20%, 2020년 30%가량을 차지할 것으로 보인다.

    투명 기판(유리)이나 플렉시블 기판(메탈이나 폴리머)위에 증착에 의해 광흡수층을 형성한 박막태양전지는 반투과(BIPV) 및 플렉시블용(Portable) 등 다품종의 차별화 제품 제작이 용이하다. 결정계 태양전지에 비해 특정 원자재에 대한 의존도가 낮고, 재료·셀·모듈을 일괄공정화해 장기적으로 재료수급 및 재료비 원가에서도 유리하다.

    반면에 효율 향상의 핵심인 광흡수층 증착의 균일성(Uniformity) 확보와 높은 설비 투자비가 해결 과제다.

    김 연구원은 “현재 15~18%인 태양전지의 실질 효율을 소재와 공정 기술, 모듈 구조 개선을 통해 이론적으로 가능한 최대 효율인 29%까지 끌어올리는 것이 기술 개발의 핵심 포인트”라고 강조했다.

    이와 관련, 삼성SDI는 최근 고농도의 갈륨(Ga) 조성의 광흡수층 적용, 광흡수층 두께 최적화 기술을 개발해 CIGS 박막태양전지 서브모듈(300x300㎟)의 효율을 16.1%(한국산업기술시험원 측정기준)까지 끌어올리는 데 성공했다. 개발 3년여 만의 성과이자 세계 2위 수준의 고효율이다.

    김 연구원은 “삼성SDI는 세계 최고의 디스플레이 기술을 토대로 CIGS 박막태양전지 효율 향상 및 고도화를 이뤄내는 등 빠른 성장세에 있다”며 “건물일체형태양광발전 사업과 연계하고 나노기술을 접목한 하이테크 기술로 차별화해 태양전지 분야의 추격 기업에서 선도 기업으로 발돋움해 나가는 것이 목표”라고 말했다.

    창원=임동식기자 dslim@etnews.com
    원문출처 : etnews
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