금호전기, 효율 11% 박막태양전지 대면적화 성공

스퍼터링·셀렌화 공정으로 제조원가 30~40% 절감

▲대면적화에 성공한 CIS계 박막태양전지.

금호전기는 최근 고생산성 및 양산성을 갖춘 에너지광변환효율 11%의 CIS(구리, 인듐, 셀레늄)계 대면적(기판크기 600x600mm) 박막태양전지 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.

금호전기는 특히 상용화 전 단계인 파일롯 수준에서 순수 국내 설비로 대면적 셀의 고효율화 핵심기술을 확보했다. 기존의 동시증발방식이 아닌 고속 스퍼터링·셀렌화 공정 기술을 적용해 생산원가를 대폭 낮추고 생산성을 크게 향상 시킨 것. 스퍼터링·셀렌화는 박막 태양전지를 이루는 화합물을 물리적인 플라즈마 방식으로 원자단위를 떼내 유리기판 위에다 붙이고, 떼어낸 원자를 전기로에 넣어 열처리하는 연속 공정으로 이뤄져 있다.

금호전기 김광복 팀장은 “동시증발방식은 여러 번의 공정들을 새롭게 반복해서 수행하지만 스퍼터링·셀렌화 공정은 인라인 처리가 가능해 쉽게 대량화할 수 있다”며 “제조원가도 약 30~40% 절감할 수 있다”고 말했다.

이어 “황화처리 공정을 적용해 현재 광흡수층의 조성을 4원소에서 5원소까지 제어해 대면적 셀 크기에서 광변환효율 15%까지 확보가 가능할 수 있도록 연구를 진행할 예정”이라며 “환경오염 논란이 있는 버퍼층의 카드뮴을 황화아연(ZnS)으로 대체해 친환경 고효율 태양전지 개발에 박차를 가할 계획”이라고 덧붙였다.

한편 금호전기는 광주공장 내 정밀성을 요구하는 일부를 제외한 모든 설비를 국산 장비로 구성한 2MW급 박막태양전지 파일롯 생산라인을 구축하고 있다. 향후 30MW 규모의 모듈 생산라인에 투자해 다양한 제품을 출시할 계획이다.

김 팀장은 “단순히 모듈판매 및 응용제품 개발 구상에 국한하지 않고 검증된 국산장비와 국내 기술을 이용한 턴키 플랜트 판매까지도 고려하고 있다”고 밝혔다.