태양전지, 제조방식간 ‘힘겨루기’

결정 박막 화합물 등 경쟁... 효율 높이기가 ‘관건’

신재생에너지 대표주자로 떠오르고 있는 태양광발전 핵심 부품인 태양전지 제조방식과 관련해 국내 기업들 간 ‘힘겨루기’가 벌어지고 있어 주목된다.

22일 관련 업계에 따르면 삼성전자와 코오롱, 현대중공업 등은 각기 다른 방식으로 태양전지 사업을 추진한다.

태양광발전의 핵심 부품인 태양전지(solar cell)는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 기능을 하며 제조방식에 따라 크게 결정과 박막 방식 태양전지로 구분된다.

현재까지 실리콘(Si)을 원판(웨이퍼) 형태로 만드는 결정 방식이 전체 시장의 90% 이상을 차지하고 있다. 이 분야는 현재 샤프 큐셀 등 일본과 독일 업체들이 장악하고 있다.

하지만 결정 방식 태양전지는 고가의 실리콘을 대량으로 사용하기 때문에 화력발전으로 생산된 전력대비 가격이 10배 수준이다.

때문에 최근 들어 유리와 플라스틱 등 저렴한 기판 위에 실리콘을 얇게 입히는 박막 방식이 기존 결정 방식의 대항마로 급부상하고 있다.

뿐만 아니라 기존 실리콘보다 저렴한 갈륨비소(GaAs) 등을 원재료로 하는 화합물 방식 태양전지도 개발되면서 태양전지 제조방식에 따른 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.


삼성전자 는 내년부터 박막 태양전지 사업을 추진한다고 밝혔다.

삼성전자 관계자는 “유리기판 표면을 일정하게 만드는 투명전도막처리, 단층과 복층에 이은 3층으로 실리콘 막을 입히는 화학증착(CVD)공정 등을 개발하고 있다”며 “내년 중 관련 투자를 집행할 것”이라고 말했다.



코오롱 은 화합물 태양전지 사업을 진행할 계획이다.

코오롱 관계자는 “실리콘을 원재료로 한 태양전지보다 저렴한 화합물을 사용해 태양전지를 생산할 계획”이라며 “2010년까지 휘어지는(플렉서블) 유기 태양전지를 상용화할 것”이라고 말했다.

이 밖에 현대중공업 과 신성이엔지 KPE 미리넷솔라 등은 일본과 독일 등 해외시장에서 이미 검증된 결정 방식 태양전지 사업을 추진한다는 계획이다.



하지만 국내 기업들을 중심으로 개발이 활발히 진행되고 있는 박막과 화합물 방식 태양전지는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광변환효율이 결정 방식에 비해 크게 떨어진다는 지적이다.

업계 한 관계자는 “광변환효율이 15% 이상인 결정 방식에 반해, 박막과 화합물 방식은 효율이 6∼8% 수준에 그치고 있다”며 “박막과 화합물 방식이 결정 방식을 대체해 주력으로 자리잡기 위해서는 최소 10% 이상 효율을 확보해야 할 것”이라고 말했다.