중국 1세대 태양전지가 유럽과 미국에서 무역 장벽의 영향을 받고 있는 상황에서 최근 중국 광둥성(廣東省) 선전시(深?市)에서 개최된 ‘제14회 첨단기술 엑스포’에서 중국 과학자들이 독자적으로 연구개발한 크리스털 실리콘을 원자재로 한 2세대 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 핵심기술이 전시되어 이슈가 되고 있다.
이번 연구개발 성과는 중국과학원 선전(深?) 선진기술연구원 연구개발팀이 홍콩중문(中文)대학 연구개발팀과 협력하여 달성한 연구개발 성과에 속한다. 연구개발팀은 독자적인 연구개발을 통해 효율적이고 원가가 저렴한 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 핵심기술을 개발하고 관련 태양전지 제조 설비, 공법을 개발하였다.
홍콩중문대학 교수이며 중국과학원 선전선진기술연구원 태양전지 및 태양에너지 실험실 랩장인 샤오쉬(宵旭) 연구원 연구개발팀이 개발한 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 효율은 18.7%에 도달하여 세계 선진 수준에 도달한 것으로 나타났다.
구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 제조 원가가 실리콘 태양 전지 모듈에 비해 낮은 원인은 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지의 태양광을 흡수하는 반도체 박막이 원가가 저렴한 구리 베이스 재료를 사용하여 개발되었기 때문이다.
이번에 개발된 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지의 두께는 2미크론(Micron)보다 얇으며 실리콘 크리스털 구조의 1/100 수준에 달한다. 유리를 기반으로 한 박막 모듈은 실리콘 조각의 복잡한 생산 공법이 필요하지 않은 동시에 개별적인 전지를 직렬연결할 필요가 없으며 전체 모듈 공법은 한 개 세트의 생산 라인에서 실현된다. 동시에 생산 에너지 소모가 낮고 원가를 낮추는 동시에 에너지 회수 사이클도 단축시킨 상황이다.
중국과학원 선전 선진기술연구원 태양전지 연구센터는 지난 2008년도에 설립되었으며 지금까지 효율적이고 원가가 저렴한 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 및 관련 생산 설비와 공법에 대한 독자적인 연구개발을 추진해온 상황이다.
중국과학원 선전 선진기술연구원 태양전지 연구센터는 최근 선전시 최초의 ‘국가 중대 과학연구 프로젝트’인 ‘신형 구리 베이스 화합물 박막 태양전지 관련 재료와 장치 핵심 과학 연구’ 프로젝트를 실행하였으며, 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 연구 분야에서 중대한 성과를 달성하였고, 중국 내에서 최초로 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지를 독자적으로 연구 개발하고 관련 생산 설비를 구축하여 생산 테스트에 성공하였다.
연구팀은 관련 공법 상에서 기술 혁신을 실현하였으며 세계 최초로 ‘3단계 제조공법’을 이용하여 ‘온도 측정과 감시 제어 그룹 분류 방법’으로 대면적의 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 생산라인 장비를 개발하였다.
연구팀이 개발한 구리 인듐 갈륨 셀렌(CIGS) 박막 태양전지 효율은 18.7% 수준에 달하여 세계 선진 수준에 도달하였으며 광둥성(廣東省) 과학기술청(廳)에서 조직, 실행한 기술 평가에 통과된 상황이다.
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