태양전지가 미래의 청정 대체 에너지원으로 주목받고 있다. 따라서 태양전지 기술 확보 및 보급에 적극적인 관심과 효과적인 투자가 필요한 것으로 지적되고 있다. 태양전지(Solar Cell)는 태양에너지를 곧바로 전기에너지로 바꿀 수 있는 장치로 사실상 무제한의 에너지원인 태양에너지를 이용하며, 오염물질이나 소음을 만들지 않고, 분산 발전에도 적합한 특징으로 인해 미래 에너지원으로 주목받고 있다. 태양전지는 재료에 따라 단결정, 다결정, 비정질 등의 실리콘(Si) 계열과 화합물 반도체 계열로 나눌 수 있는데 아직까지는 반도체의 특성을 그대로 살린 실리콘 계열 태양전지가 주류를 이루고 있다. 태양전지 시장은 지난 10년 동안 연평균 20-25%의 고성장을 지속해 1991년 50MW(Mega Watts)에서 2001년 현재 360MW로 성장했으며, 금액 기준으로 모듈과 관련 기기 등을 포함하여 25억-30억달러로 추정되고 있다. 고성장에도 불구하고 2001년 현재 전체 에너지 수요의 0.04% 가량을 차지할 정도로 아직은 시장크기가 미미한 실정이나, 정부의 정책적 지원과 함께 재료 및 제조 기술의 혁신 여지가 많아 성장세가 더욱 빨라질 가능성이 나타나고 있다. 현재 시장의 30% 가량을 차지하고 있는 단결정 실리콘 태양전지는 높은 가격으로 인해 시장이 축소되는 상황이며, 이보다 30% 정도 저렴한 다결정 실리콘 전지는 시장을 꾸준히 확대해 50%에 가까운 시장 점유율을 보이고 있다. 비정질 실리콘 태양전지와 기타 화합물을 이용한 전지는 효율, 개발 및 보급 등의 측면에서 경쟁 제품에 뒤져 있으나, 현재의 기술개발 속도나 각국 정부의 태양전지 관련 정책 등을 고려할 때 향후 성장전망은 밝은 편으로 지적되고 있다. 국가별로는 일본, 미국 등이 시장의 70% 이상을 차지하고 있으며, 독일, 이태리 등 유럽국가들의 추격도 만만치 않다. 기업 측면에서는 Sharp, Kyocera, BP Solar, Shell Solar 등이 전지 모듈 생산의 50% 이상을 차지하며 시장을 주도하고 있다. 태양전지를 통한 전력 생산비용은 kWh당 약 20-40센트로 아직은 석탄, 석유 등 다른 에너지원에 비해 3배에서 많게는 10배 이상 비싸다. 이에 다결정 실리콘 전지의 박막화, 고성능 유기 화합물의 개발 및 안정성 증대 등에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있는데, 전지의 고효율화 및 저가화를 위한 기술개발 노력은 앞으로도 지속될 전망이다. 앞으로 태양전지 시장은 저가 고효율 전지 모듈의 개발과 아울러 일반 대중의 태양전지에 대한 인식 제고, 정부의 효과적 개발 및 지원 프로그램 등에 의해 성장의 속도가 좌우될 전망이다. 이에 일본, 미국, 유럽 등 선진 각국은 태양전지 프로젝트를 국책 과제로 선정해 개발을 활발히 추진하고 있다. 특히, 일본 정부는 New Sunshine 프로젝트를 수립하여 체계적인 개발을 하고 있을 뿐만 아니라 2000년 현재 미국, 유럽 등에 비하여 4배 이상인 연간 4억달러 이상을 태양전지 관련 프로그램에 쏟아붇고 있다. 한국도 1990년대 후반 이후 태양전지 보급이 꾸준히 늘고 있지만 아직 일본의 1% 이하 수준이다. 기술개발은 태양전지 모듈 재료에서 대량 생산기술에 이르기까지 광범위하게 이루어지고 있지만, 2010년 경박막 태양전지가 기존 상용 전원과 발전 단가에서 경쟁력을 갖출 것으로 내다보고 있는 선진국에 비해 현저히 뒤진 실정이다. 에너지 자원의 대부분을 수입에 의존하고 있는 한국은 에너지 수급의 안정화 뿐만 아니라 미래 에너지 시장에서의 사업기회 포착을 위해 태양전지 관련기술 개발 및 확보가 시급한 실정이다. <Chemical Daily News 2002/11/07> |
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