[프라임경제] 유망 신재생에너지 사업인 박막 태양전지 연구개발이 국내 기업들에 의해 활발하게 진행되고 있다. 이런 가운데 이들 기업들의 특허출원 내용도 알차다는 평가를 받고 있어 향후 전망을 밝게하고 있다.
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기술과 시장 양면에서 주류를 차지하고 있는 실리콘 결정질 태양전지는 '고비용·고효율' 특성을 지니고 있다. 이에 비해 박막 태양전지 기술은 그동안 '저비용·저효율'에 머물렀던 것이 사실이다. '고효율'이 박막 태양전지 기술의 핵심 과제였던 것.
이 때문에 최근 국내 기업들의 활발한 특허출원은 국내 기업들의 태양광발전 기술력 수준이 가파른 상승세를 타고 있다는 증거로 풀이되고 있다. 국내 기술력이 더 이상 후발주자가 아니라는 게 전문가들의 진단이기도 하다.
특허청은 저비용·고효율 박막 태양전지 기술을 국내 기업들이 효과적으로 개척할 경우 세계시장 선점은 물론, 향후 맞닥뜨릴 수 있는 에너지 위기 상황을 여유롭게 극복할 수 있을 것으로 분석하고 있다.
이와 함께 지구 온난화에 따른 환경 파괴, 화석 자원 고갈, 고유가 문제 등을 해결할 수 있는 신재생 에너지원 개발에도 청신호가 켜진 것으로 평가했다.
태양광 산업은 지난 1970년대 초반 태양광발전이 지구상에 도입된 이래 지난 10년간 매년 30~40% 정도의 높은 성장률을 기록했다.
현재는 태양광 시장의 85%를 차지하고 있으며 광변환 효율이 15~24% 수준으로 비교적 높은 실리콘 결정질 태양전지가 주로 사용되고 있다. 하지만 실리콘 기판의 공급이 부족해 고비용의 한계가 있다.
이에 저렴한 유리 기판이나 플라스틱 기판에 광전기 물질을 얇게 코팅한 기술인 박막 태양전지에 관심이 집중될 것으로 예상된다.
박막 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 제조비용에 큰 부담이 없다. 반면, 광변환 효율은 6~12% 수준으로 비교적 낮다. 또 넓은 설치 면적과 시스템 장치가 요구된다.
박막 태양전지의 종류는 태양전지 패널을 제조하는데 있어서 CdTe(카드뮴, 텔루라이드) 물질을 사용하거나 비정질 실리콘, CIGS(구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄)를 사용한 기술 등이 있다.
현재는 대면적 CIGS 박막 태양전지가 낮은 단가와 고효율로 빠른 기술 발전을 보이며 박막 태양전지의 대표 주자로 주목 받고 있다.
CIGS 박막 태양전지 관련 특허출원은 최근 5년간 75건, 박막 태양전지 출원 중 18%로 다소 저조하지만 매년 증가세를 보이고 있어 기대감을 높이고 있다.
