중국 태양 발전,
박막 태양전지 모듈 시장에 뛰어들다
Tano China Capital management 사(TCCMI)는 China Solar Power사 (CSP), Tano China Private Equtiy Fund II(TCPEF II)와 일본의 ULVAC 사와 3가지의 제휴 전략을 발표하였다. 이 협력 관계는 CSP가 박막 태양전지 제조사인 ULVAC과 파트너를 맺어 중국 박막 태양전지 모듈 시장에 진입할 수 있게 해주었다.
두 번째 단계의 협력관계에서, CSP는 ULVAC으로부터 박막 광전지 제조공장의 인수권을 완전히 구매하기로 하였다. 방대한 박막 기술연구로 CSP는 첨단 대면적, 저가의 박막 PV 제조가 성장하는 시장임을 확신하게 되었다.
CSP는 첫 번째 공장을 중국의 Yantai에 건설하여, 제조 단가를 낮추고 세계에서 가장 큰 PV시장에 진입하기로 계획하였다. SCP의 공장은 직렬 접합(tandem junction) 기술을 사용하여 제조하게 되는데, 아시아에서 첫 번째의 대규모 공장이 될 것으로 보인다. 이 프로젝트는 두 생산라인이 연간 50MW의 생산량으로 시작하여 64mW급으로 급속히 성장하게 될 것으로 예상하고 있다. ACB

Pacific Northwest의 가장 큰 규모의 태양전지 시설 가동
Pacific Northwest의 가장 큰 태양 전지 발전시설인 Puget Energy 소속의 Puget Sound Energy(PSE)가 완성 되었다. 새로운 태양 발전 시설은  새로 설치된 2408개의 태양전지 패널로 구성되어 있으며 최대 450kW의 전력을 발생시킬 수 있다.
최대 용량으로 발전할 때, 태양 시설은 약 300 가구에 공급하기에 충분한 전기를 생산할 수 있다. 태양전지 시설은 시애틀로부터 남동쪽 125마일 떨어진 곳에 위치한 PSE의 9000에이커의 땅에 설치되어 있는 4백만 달러 규모의 Wild Horse 풍력 발전 시설 옆에 위치하고 있다.
이 새로운 태양 발전 시설이 추가적으로 건립되어 이 지역은 유틸리티 스케일의 풍력과 태양 발전이 동시에 이뤄지는 몇 안 되는 지역이 되었다. 태양발전 시설은 여름 낮동안에 프크 전력 소모가 이뤄질 때 풍력 발전시설을 보완하게 되고, 풍력 발전은 봄부터 가을까지 저녁동안 바람이 가장 강할 때 그 최대 발전을 하게 된다. 일경산업

Battelle Ventrues와 협력사,
에너지 부분에 8백만 달러 투자
Battelle Ventrues와 협력 펀드인 Innovation Valley Partners(IVP)는 8백만 달러의 기금을 3개의 에너지 관련 회사에 투자하였다.
그 중 두 회사는 Battelle Ventrues의 유한 파트너인 Battelle Memorial Institute에 의해 관리되는 DOE의 국립 연구소에서 떨어져 나온 회사이다.
그 회사들은 다음과 같다.
·Aldis (Knoxville, Tenn) - 교통 관리 기술 회사인 Aldis는 Oak Ridge 국립 연구소(ORNL)과 공동개발 중이며 에너지 효율에 집중 연구 중이다.
·Ampulse (Knoxville, Tenn) - ORNL로부터 떨어져 나와 ORNL의 플렉서블 박막 태양전지 기술을 사업화하고 있는 "가상“ 회사이다.
·Planar Energy Devices (Orlando Fla.) - 국립 재생가능 에너지 연구소(NREL)에서부터 떨어져 나온 Planar는 박막 배터리를 개발하는 전력 저장 회사이다.
“우리는 에너지와 환경 분야에 넓은 시야를 가지고 핵심투자를 진행하고 있습니다.”라고 Battelle Ventures General Partner Kef Kasdin이 말했다.
“구체적으로, 우리는 세계적으로 태양전지, 연료 전지, 에너지 저장과 에너지 효율을 포함한 넓은 에너지 기술 스펙트럼에 대하여 5가지의 투자를 진행하고 있습니다.”
Battelle의 부사장인 Alex Fischer는 각 투자가 가지고 있는 방법의 차이에 대하여 설명하였다. 그는 Alis의 경우에는 팀과 공동 창설자가 찾아와 보다 진보된 교통 관리의 아이디어를 제공했다고 말했다.
Fischer는 Ampluse는 ORNL의 기술이전과 경제 개발 사무소를 통해 만들어졌다고 말했다. 기술 시장 기회와 건전한 지적 재산권에 기반을 둔 가상 회사는 연속적인 공동 연구와 개발을 가능하게 했다고 말했다.
Planar의 경우에는, Fischer는 Batelle의 Kasdin이 NREL에서 개발된 전기 저장 기술의 차이점을 인식하게 되고, 이것이 Planar의 기반이 되었다고 말했다. Battelle Ventures와 IVP는 초기 프로토타입에 투자하고 독립을 위해 Kasdin을 CEO로 영입하였다. ACB

스크린 인쇄형 태양 전지
최근 염료 감응형 태양 전지(dye sensi
tized solar cell)는 많은 관심을 받고 있다. 이러한 무기-유기 교합 장치 형태는 기존의 무기 광전압 전지에 비해 10% 이상의 효율성을 갖기 때문에 저비용의 잠재적 대안으로 인식되고 있으며, 또한 열 및 빛 흡수 스트레스에 대한 장기 안정성으로 인해 상업적 전망도 밝다.
근본적으로 염료 감응형 태양 전지가 주목 받는 이유는 저가로 전지 구현이 가능하기 때문이다. 실리콘 전지의 경우, 전하운반체인 전자와 홀이 반도체 내의 빛 흡수에 의해 생성되며, 전하 운반체의 수송과 분리는 전류를 모으는 것과 함께 반도체 자체 내에서 수행되는데, 이러한 프로세스가 한 번에 발생하기 위해선 불순물이 없어야 하며, 이에 따른 제조비용 증가가 발생한다. 이와 같은 염료 감응형 태양 전지의 제조비용 하향 이외에 최근 새로운 사업 방향이 보고되었다.
프라운호퍼 태양 에너지 시스템 연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems)원들은 동경에서 개최된 나노테크 2008(Nanotech 2008)에 길이 2미터, 폭 60센티미터의 태양 전지 모듈(solar module)을 소개하였다. 이번에 발표된 새로운 모듈의 핵심 성분은 태양광을 전기로 변환하는 나노입자(nanoparticles)와 조합된 유기 염료(organic dye)이다. 나노입자의 작은 크기로 인해 모듈은 반투명(semi-transparent)의 성질을 띤다. 이러한 특징은 퍼사드 집적(facade integration)에 적합하다. 연구진이 제작한 태양 전지 모듈 원형은 호박색을 띄고 있다.
하지만, 다른 색으로도 모듈 제작이 가능하며 그림 혹은 문자를 모듈에 인쇄할 수 있어 장식의 기능도 겸비하고 있다. 이 같은 디자인 관련 옵션은 새로운 분야를 도출할 수 있다.
건물 지붕에 태양 전지 모듈을 올리는 대신 전기 생성장치가 유리 퍼사드에 집적되어 제작될 수 있다. 이러한 방식으로 이용된다면 태양광이 건물 내부로 직접 들어오는 것을 방지할 뿐 아니라 동시에 전기도 생산하는 시스템이 되는 것이다.
개발된 염료 태양 전지가 기존의 실리콘 전지(silicon cell)와 경쟁구도를 형성할 것으로 판단되진 않는다. 새로 개발된 모듈 전지의 효율은 4%일 뿐이며, 이는 실리콘 태양 전지와 비교할 때 지붕에 설치되기에는 한참 모자라는 수치이다. 하지만, 염료 태양 전지는 퍼사드 집적과 관련해서는 분명한 장점이 있다.
웨이퍼 두께의 전기 발생 필름은 스크린 인쇄 기술(screen printing technique)이 적용되어 나노입자로 생산된다. 본 기술은 모듈에 어떠한 그림일지라도 삽입하는 것이 가능하다. 본 재료로 제조된 유리 퍼사드는 회사 로고와 같은 장식 디자인으로 활용될 수 있으며 덤으로 전기도 생성한다.
염료 태양 전지 모듈은 여전히 원형 단계이다. 또한 기술이 접한 가장 어려운 문제는 두 유리창살 간의 좁은 간격이 완전 밀봉되어야 한다는 점이다. 왜냐하면 공기가 들어갈 경우 반응성 내부 물질이 파괴되기 때문이다. 프라운호퍼 연구진은 이러한 문제에 대한 해결책을 고안하였는데, 고분자 접착제를 이용하는 대신 유리 원료(glass frit)로 작업하는 것이다.
다시 말해, 유리 파우더를 유리창살에 스크린 인쇄한 후 섭씨 600도의 온도로 이들을 융합시키는 것이다.
다양한 기후 조건에서의 피로 시험에 따르면 태양 전지는 수천 시간의 가동 후에도 기능을 유지하는 것으로 나타났지만, 장기 안정성은 아직 공식적으로 승인되지 않은 상태이다. KISTI
태양광 전지판의 효율향상을 위한 새로운 기술
독일의 태양광 전지판 생산업체인 SOLAR
WATT사는 최근 태양광 전지판의 에너지전환 효율을 지금까지의 한계치인 20% 이상으로 향상시킬 수 있는 핵심기술을 개발하였다. 그리고 이 기술을 통해 동시에 전지판에 장착되는 회로판의 두께도 줄어들게 되었다.
SOLARWATT사에 의해 개발된 기술에는 특수한 선별납땜공정과 함께 서로 연결된 전지판들이 받게 되는 집광에 따른 하중을 현저하게 줄이는 특수한 디자인의 연결부품도 포함된다. 이 회사의 관계자에 따르면 이로써 태양광 전지판의 마모에 따른 고장 위험도 현저하게 줄어든다. 새로운 연결부품들은 집광에 따른 하중이 극에 달하면 신축성 있게 변형될 수 있도록 전지판에 장착되기 때문에 사용된 소재의 마모위험도 매우 낮다고 한다. 따라서 +40°C에서 +80°C 사이의 극심한 기후변화에도 불구하고 연결부품들은 손상 없이 장기적으로 사용될 수 있으며, 이들의 효율도 일정하게 유지될 수 있다).
이번에 개발된 기술과 관련하여 여러 부문에서 다양한 특허들이 신청되어 있고, 그 중 일부는 이미 특허로 등록되었다. 이 기술이 활용된 태양광 전기판들이 2007년에 성공적으로 시범 생산되었으며, 2008년부터 집중적으로 실용화될 것이다. 향후 기대되는 소재 절약의 활성화로 인해 태양광 전지판이 점점 얇아지고 파손의 위험이 커질 것을 고려한다면 이번에 개발된 기술은 큰 의미를 지닌다고 하겠다. 일경산업