차세대 태양전지

요약

미래의 에너지문제와 환경문제를 극복할 수 있는 신·재생 에너지원으로써의 친환경 태양전지의 필요성은 시간이 갈수록 중요성을 더해가고 있다.

실리콘을 이용한 태양전지는 1954년 Bell 연구소에서의 실리콘 박막을 활용한 광전변환 효율(Incident Photon to Current Efficiency: IPCE) 4% 정도의 태양전지가 개발된 이후 급속도로 발전하여 왔으며, 독일과 일본에서 급속한 상업화가 이루어졌다.

세계 태양광 발전 시설은 과거 10년간 매년 30%이상의 성장률을 보이고 있으며, 이 성장률의 대부분은 각 나라들의 열의에 의해 나타났는데 특히 일본과 독일이 주류를 형성하였다.

우리나라도 국내 최대의 태양전지 생산업체인 KPE 외에 삼성 SDI, LS 산전, LG 실트론, 네오쎄미테크, 동양실리콘, KCC, 웅진에너지, 심포니에너지, 해성쏠라, 현대중공업, 효성중공업 등이 올해 말 가동을 목표로 대용량 태양전지 셀 라인을 구축 중이다.

위와 같이 현재까지 개발된 여러 종류의 태양전지 중 실리콘을 이용하는 태양전지는 20%까지 도달하는 효율과 제조공정의 확보 등으로 가장 널리 사용되고 있지만, 제조에 대형의 고가장비가 사용되고, 원료의 가격의 한계 때문에 발전단가가 한계치에 도달하고 있다.

따라서 현재의 실리콘을 이용하는 태양전지를 대신하여 차세대를 위한 새로운 태양전지 기술 개발에 대한 필요성이 절실하다.

이에 따라 최근 저가로 제조할 수 있으며 효율도 높아 상업화의 가능성이 큰 새로운 태양전지에 대한 관심이 급증하고 있다.

본 보고서에서는 한계에 도달한 실리콘을 이용한 태양전지를 대신할 차세대태양전지에 관한 국내·외 기술동향을 파악하여 국내의 기술수준을 정리하고, 향후 기술개발과 정책수립에 도움을 주고자 한다.

 

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