박막 태양전지

박막 태양전지

 

박막 태양전지는 기판 증착 물질에 따라 여러 종류로 나뉜다. 크게 아몰포스실리콘(a-

Si), CdTe(카드뮴-텔루라이드 화합물), CIGS(구리ㆍ인듐ㆍ갈륨ㆍ셀레늄 화합물) 태양

전지, 염료감응 태양전지 등으로 구분가능하다. 1980년대부터 상용화

하기 시작한 a-Si 태양전지가 현재 박막 태양전지시장에서 주도적인 입지를 구축하고

있으나, 최근에는 CdTe, CIGS 태양전지도 점유율이 상승하는 추세이다. a-Si 태양전

지는 기술 안정성과 다양한 기판 적응성, 시장진입 장벽과 환경 위험 측면에서, CdTe

태양전지는 생산공정과 제조 원가 면에서, CIGS 태양전지는 효율 면에서 각각 비교우

위를 가지고 있다.

a-Si 태양전지는 비정질 실리콘을 유리기판 사이에 주입해 만드는 태양전지로, 기술적

으로 가장 안정적이다. 다만 결정질 실리콘 태양전지에 비해 변환효율이 상당히 낮아

대규모 발전용에 적합하지 않았으나, 최근에는 비정질 실리콘 박막 위에 다결정 실리

콘막을 한 겹 더 적층하는 이중접합(Tandem) 또는 그 위에 실리콘 막을 한 겹 더 얹

는 삼중접합(Triple Junction) 등 발전효율 개선을 위한 연구가 진행되고 있다.

CdTe 전지는 낮은 제조원가와 박막형태양전지 중에서도 높은 변환효율이라는 핵심 장

점을 보유하고 있다. 제조원가는 실리콘을 소량 사용하는 결정질 박막형 전지 대비

30% 가량 낮으며 변환효율의 경우 결정질 박막형전지(변환효율 8~9%)보다 약 2%P

이상 높게 나타나고 있다. 다만, 유해화학물질인 카드뮴이 포함된 점이 문제점으로 지

적되고 있으나 대표기업인 First Solar는 폐기전지 회수 및 재활용까지 보증하여 태양

전지시장을 급속히 잠식하고 있다. 박막형 태양전지시장에서 CdTe가 차지하는 비중은

2004년 15% 내외에서 2009년 20% 이상으로 증가하였으며 세계 태양전지 시장에서

도 2004년 2.7%에서 2008년 기준 6%로 상승한 것으로 파악된다.