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태양전지 산업 고도화 가속페달
태양전지 산업 고도화 가속페달
  • 차종환 기자
  • 승인 2011.04.25 09:56
  • 호수 561
  • 댓글 0
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생산라인 확충-차세대 제조기술 연구 활발
“고효율 제품 설비투자 가시화”

▲ 태양전지 제조업계가 생산설비 확충에 열을 올리고 있다. 사진은 미리넷솔라가 대구에 증설한 태양전지 제조 3기라인.
고유가 시대의 돌입과 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지면서 태양전지 산업이 성장세를 거듭하고 있다.

시장조사업체 솔라버즈가 18일 발표한 내용에 따르면, 올해 전세계 태양전지 설비 투자 규모는 총 152억 달러(약 16조5984억 원)로 작년보다 41% 급증할 것으로 전망된다.

결정질 실리콘 방식의 설비 투자 증가세는 31% 정도에 그치는 반면, 박막형 태양전지는 무려 71% 늘어날 것이라는 관측이다.

지난 1분기 태양전지 설비 투자 규모는 역대 최고치인 37억 달러에 달했던 것으로 추산된다.

2분기까지 증가세를 유지한 뒤 오는 4분기부터는 가파른 내리막에 접어들 전망이지만 높은 광변환 효율의 차세대 태양전지 라인 투자가 서서히 가시화되면서 내년부터 전체 장비 시장의 완충제가 될 것이라는 분석이다.

글로벌 시장은 중국과 대만 업체들이 주도하고 있지만 국내 태양전지 업계의 움직임도 발빠른 행보를 유지하고 있다.

미리넷솔라(대표 이상철)는 최근 3기 생산라인 100MW 증설을 마무리 짓고 본격 생산에 돌입했다.

업체 측은 지난 2007년 1기라인 30MW를 시작으로 2009년 70MW 증설, 100MW 생산설비를 풀 가동해 2010년 매출 1470억 원으로 첫 흑자 경영을 실현한 바 있다.

올 연말까지 추가로 200MW 설비를 증설하고, 2013년까지 600MW의 생산설비를 확충, 1GW 규모의 세계 최고 효율의 태양전지를 생산한다는 방침이다.

현대중공업도 태양전지 사업을 더욱 강화한다.

현대중공업과 세계 최대 유리·건축자재 업체인 프랑스 생고방(Saint-Gobain) 그룹은 50대 50의 비율로 2200억 원을 투자, 현대아반시스를 설립했다.

현대아반시스는 15일 충북 청원군 오창읍에 국내 최대 규모의 박막 태양전지 공장 기공식을 갖고, 총 21만2000㎡의 용지에 연간 100MW 규모의 박막 태양전지 생산체제를 갖출 예정이다. 2015년까지 연간 400MW로 생산능력을 확대할 계획이다.

내년 1월 완공 예정인 이 공장은 시운전 등을 거친 뒤 2012년 하반기부터 본격적인 제품 양산에 들어가게 된다.

한편, 태양전지 제조기술도 눈에 띄는 발전을 거듭하고 있다.

한국기계연구원은 인쇄전자연구센터 김동수 박사팀이 정전기력을 이용해 제작비용을 90% 줄인 초저가 대면적 태양전지 제작기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

김 박사팀은 정전기력을 활용해 다양한 소자의 전자잉크를 비접촉식으로 공중에 분사하는 기술을 활용했는데 이 기술은 입자를 더 잘게 부숴 부착할 수 있는 장점이 있다.

정전기력을 활용하지 않은 기존의 스프레이 코팅은 압축가스 분사로 입자 크기가 10㎛ 이상이기 때문에 코팅 후 표면이 고르지 않고 유기물의 박막 형성이 어려웠다.

이번에 개발된 기술은 5∼10㎸의 전기와 함께 압축가스로 분사해 입자 크기를 1∼2㎛로 줄임으로써 더욱 미세한 선폭과 고품질 표면 구현은 물론 50∼500㎚ 두께의 박막이 가능해진다는 설명이다.

또 인쇄전자 방식을 기반으로 하고 있기 때문에 연속적인 소자 생산이 가능하고 제작과정에서의 재료 소모가 적어 기존 제작비용의 10%만으로도 태양전지를 제작할 수 있다.

해외에서는 기존 방식의 태양전지 없이 빛의 자기 효과를 이용해 태양 에너지를 얻을 수 있는 기술이 개발됐다.

미국 미시간 대학 연구진은 응용물리학 저널 최신호에 실린 연구보고서에서 물리학의 법칙을 뒤집는 ‘광학 배터리’를 개발했다고 발표했다.

빛에는 전기적 요소와 자기적 요소가 있지만 최근까지 학자들은 자기장의 효과가 무시해도 될 만큼 미미한 것이라고 생각해 왔다.

그러나 빛이 비전도 물질을 통과할 때 적절한 강도에 이르면 빛의 장에서 종전에 생각했던 것보다 1억 배 강한 자기 효과가 나올 수 있다는 것이 발견됐다.

연구진은 “이는 반도체나 하전 분리(물질 속의 양전하와 음전하를 분리하는 것)를 일으키기 위한 흡수 없이도 새로운 태양전지가 가능하다는 것을 의미한다”고 전했다.

태양전지에서는 빛이 물질 안으로 들어가 흡수되면서 열을 내지만 새 기술을 이용하면 열 부하가 매우 낮아진다. 즉, 빛이 흡수되는 대신 에너지가 자기 모멘트 안에 저장된다.

강력한 자기화는 강한 빛으로 유도될 수 있고 이는 다시 전기용량을 가진 동력원을 제공할 수 있다.

이를 이용하면 빛을 집중시키는 렌즈와 빛의 방향을 유도하는 섬유만 있어도 태양에너지를 값싸게 얻을 수 있다는 설명이다.


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