태양전지 전문기업 신성홀딩스가 광전변환효율 ‘19.6%’에 이르는 세계 최고 수준의 고효율 결정질 태양전지를 개발했다고 지난 9일 밝혔다.
변환효율 19.6%는 세계 신기록으로 일반 수준의 웨이퍼에서 나온 결과물이어서 의미가 깊다. 신성홀딩스는 지난해 4월부터 1년 6개월간 호주의 뉴사우스웨일즈 대학교(UNSW) 태양광 및 재생에너지 연구소와 공동연구를 진행해 왔다.
‘LDSE(Laser Doping Selective Emitter) Solar cell laser doping technology’ 원천기술을 보유하고 있는 UNSW에서도 처음으로 달성한 최고효율이라는 점과 LDSE의 차세대 발전으로의 초석을 마련했다는 점에서 큰 흥분을 감추지 못하고 있다.
LDSE의 차세대 기술에서는 뒷 표면을 새롭게 디자인 하는 등 21% 이상의 높은 효율과 더 많은 전력 생산이 가능한 것으로 기대되고 있다. 이렇게 단기간에 고효율 태양전지를 개발할 수 있었던 것은 이미 국내에서도 최고의 연구기술을 확보한 신성홀딩스와 UNSW의 긴밀한 협력이 있었기에 가능했다. 효율 18%의 태양전지 양산에 성공한 신성홀딩스는 전(前) 공정에서 안정화와 최적화를 이룬 태양전지를 UNSW와 함께 후(後)공정에서 레이저 도핑 을 셀렉티브 에미터 형성기술로 적용해 기존 스크린 프린팅 기술로 발생되는 전극과 웨이퍼의 접촉저항을 크게 줄이는데 성공했다.
또한 기존 스크린 프린팅이 적용된 태양전지의 전극 폭은 120㎛인데 반해 레이저 도핑을 적용한 전극 폭은 20㎛로 전극의 폭이 6배 정도로 현저히 줄어 든다. 이렇게 되면 태양전지 표면은 더 많은 태양에너지를 받을 수 있게 되고, 그림자로 인한 손실도 줄어들어 효율을 높이게 되는 것이다.
신성홀딩스 관계자는 “레이저 도핑 기술이 아직까지는 연구개발 단계이지만 상용화에 가장 가까이 접근한 기술로 평가 받고 있다”고 설명하고 “신성홀딩스에서도 2011년까지 이 기술을 상용화 하는데 박차를 가하고 있으며 상용화에 성공한다면 우리 경쟁력은 세계 최고에 올라설 것이라 기대한다”고 말했다.
호주 UNSW는 현재 상용화되고 있는 결정질 실리콘 태양전지의 세계최고 효율 기초기술을 보유한 연구소로 이미 세계 최고의 권위를 인정받고 있다. NSi(New South Innovations Pty Limited)는 UNSW가 설립, 소유한 회사로서 UNSW의 연구 결과물을 상용화하고, UNSW에서 만들어진 기술의 라이센스, 판매, 공동 협력 파트쉽 등을 관리하며 기술이전서비스를 제공한다.
한편, 신성홀딩스는 지난 9일 이탈리아의 엔네쀼(Ennepiu)사와 2012년까지 2년간 태양전지를 공급하는 장기계약을 체결했다. 이번 공급계약은 3322만 달러(한화 370억원)규모로, 2009년 세계 태양광 시장 침체 시기에 사라졌던 ‘선수금’ 방식의 장기공급계약으로 체결되었다는 것이 의미가 크다. 올해 상반기까지는 대부분 최장 1년간의 단기 공급계약으로 체결하는 것이 대부분이었으나 태양전지의 수요가 급격히 늘어나면서 2년 이상의 장기공급계약을 요청하는 기업들이 많아지고 있는 상황이다.
호주 UNSW와 공동 연구…레이저 도핑 기술 적용
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