독일, 박막 PV모듈의 도약 예고

□ 결정질계 PV셀시장 장악

 ○ 박막 PV모듈 제조사들은 가격을 낮춤으로써 경쟁력을 높이고 있으나 기존의 실리콘 기반 결정질계 제품들을 시장에서 몰아내지는 못할 것으로 전문가들은 보고 있음.

 ○ 박막 PV셀의 효율성을 두고 경쟁이 벌어지는 가운데 독일 슈투트가르트시 태양에너지 및 수소연구센터(Stuttgarter Zentrum fuer Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung, ZSW)가 세계 정상으로 거듭났음. 연구센터에서는 CIS 기술 기반 PV셀의 시범생산라인에서 19.6%의 효율을 기록, 19.9%를 기록한 미국의 재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL) 다음으로 가장 높은 수치임.

 ○ 그러나 시장을 장악하고 있는 폴리실리콘 기반의 다결정 PV셀은 연구실험에서 20.3%의 효율을 기록, 원료절감이 탁월하면서 호율도도 비슷한 박막 셀의 도약이 기대됨.

 ○ 현장에서 대량생산된 CIS 모듈의 경우 약 12%의 효율을 기록한 반면, 폴리실리콘 기반의 다결정질계 PV모듈은 18.5%, 단결정질계 PV모듈은 20%의 효율을 기록함. 저렴한 생산비용도 CIS 모듈의 현저히 낮은 효율을 보완하기 역부족임. 와트당 생산비용이 2유로에 달하면서 원료가 현저히 많이 들어가는 실리콘 기반의 PV모듈과 비슷한 수준임. 그에 따라 가장 중요한 목표인 저렴한 전력생산에는 아직 시간이 더 필요하다는 것이 전문가들의 의견임.

 ○ 전문가들은 박막실리콘 PV모듈의 경우 15% 이상의 효율과 와트당 0.30유로 이하의 저렴한 생산비용 실현이 가능한 것으로 보고 있으나, 현재의 기술력으로는 9%의 발전효율과 3배 이상 높은 생산비용에 그침.

 ○ 유럽 태양광산업협회(EPIA)는 박막모듈을 생산하거나 개발하고 있는 업체는 200개 사에 달하며, 생산규모가 2010년까지 4㎾ 이상으로 2배 가량 증가할 것으로 예상. 이는 전체시장의 20%에 해당하는 규모임.

□ 기업동향

 ○ First Solar

  - 카드뮴텔루라이드 박막전지(CdTe)를 약 0.67유로에 생산, 가격에서 어느 업체보다 저렴하나 제품의 효율이 최대 11.1%에 그쳐 일반적인 실리콘 기반의 결정계질 PV모듈보다 넓은 설치면적을 요함.

  - 독일 중앙 연방소비자연맹(Verbraucherzentrale Bundesverband e.V.)은 퍼스트솔라사가 현 기술로 ㎾당 0.20~0.25유로선에서 전력공급이 가능할 것이며, 이는 일반 전기 공급가격인 0.20유로와 유사함. 이에 따라 곧 일반전력을 대체할 만한 가능성이 갈수록 높아지는 것으로 전망함.

 ○ Nanosolar

  - 초미립 나노입자를 호일에 인쇄하는 방식으로 와트당 0.22~0.25유로선에서 생산할 예정이며, 이는 시장 선도기업인 퍼스트솔라의 1/3에 해당하는 가격임.

  - 미국 캘리포니아주에 소재한 420㎽ 규모의 생산공장은 이미 완공됐으며, 곧 대량생산을 시작할 예정임. 미국에서 생산된 셀은 베를린에서 최종 모듈로 가공됨.

□ 실리콘 기반 결정질계 PV셀 수요 지속

 ○ 많은 제조업체들이 일정기간 내에 생산규모를 늘릴 계획을 공표해 박막태양광전지시장의 성장은 확실하나 목표하고 있는 기간 내에 이룰 수 있을지는 미지수임. 새로운 기술이 대량생산에 들어가기까지 많은 비용 및 시간이 투자되고 있음. 예를 들어, 퍼스트솔라사는 PV모듈의 대량생산까지 10년이 걸렸으며, 뷔르트솔라(Wuerth Solar)사 역시 기술을 최종단계로 개발하기까지 시범생산라인을 7년 동안 가동했음.

 ○ 그러나 신기술을 완성하기까지 업체들에 주어진 시간은 한정적임. 결정질계 제품군에서도 다양한 신기술 개발이 이뤄지고 있어 경쟁은 지속될 것임. 전문가들은 실리콘 기반의 결정질계 제품은 지속적인 수요를 나타낼 것으로 봄.

□ 박막모듈의 설치 및 이용

 ○ 박막모듈 생산업체들은 시장점유율을 두고 격한 경쟁을 벌일 것임. 제품의 비교적 낮은 효율성은 좁은 공간에서 높은 효율을 보여야 하는 곳에서 불리함. 독일처럼 태양광 관련 보조제도가 확립된 나라에서는 집주인들이 효율성이 높은 실리콘 기반 다결정질 셀을 이용할 것임.

 ○ 반면에 적은 비용으로 넓은 면적에 설치가 요구되는 산업적 이용에서는 박막모듈의 적용가능성이 더 높음. 아울러 유연하고 무게가 가벼워 건물 외벽 혹은 창문에 적용해 이용도 가능함.

자료원 : 온라인 태양광 전문포털 솔라서버, 인터넷 기사, KOTRA 뮌헨KBC 보유자료 종합