박막 태양전지 인증 잘 받는 방법에 대해 알아보자

정 문 식 한국산업기술시험원 신재생에너지평가센터장

경북대학교 전자공학과 졸업 후 한국기계연구원, 생산기술연구원을 거쳐 현재 한국산업기술시험원에서 신재생에너지평가센터장으로 활동하고 있는 필자는 ‘태양광발전시스템 표준화 및 적합성 기반구축’ 등 20여건의 과제를 제출한 바 있다.

신재생에너지에 대한 관심이 높아지면서 태양광에 대한 투자, 특히 차세대 기술인 박막 태양전지에 대한 투자가 확대되고 있는 추세다. 최근 국제적으로 실리콘의 공급부족으로 실리콘 가격이 지속적으로 상승하고 있는 추세이며, (2008년 폴리실리콘 가격은 약 달러당 75/㎏으로 2003년 달러당 24/㎏에 비해 약 3배 이상 증가) 이에 따라 실리콘을 사용하지 않거나 상대적으로 적게 사용하는 박막 태양전지에 관심이 고조되고 있다. 태양전지 제조기술을 재료와 형태에 따라 구분하면 다음과 같이 정리할 수 있다.

- 재료에 따른 구분

태양전지의 종류는 크게 셀 구성 재질에 따라 실리콘 기반, 화합물 기반, 유기물이나 나노입자를 이용한 기타 태양전지로 구분한다. 현재는 실리콘 기반 결정질 태양전지가 주류로, 전체 태양전지의 약 90% 정도를 차지하고 있다.

- 형태에 따른 구분

실리콘 웨이퍼와 박막 태양전지로 구분하며, 박막 태양전지는 벌크형 실리콘 웨이퍼 태양전지와는 달리 실리콘 웨이퍼를 사용하지 않고 얇은 기판(Substrate) 위에 다양한 물질의 전극을 입히는 방식이다.

박막 태양전지의 특징과 향후 전망을 요약해 보면 다음과 같다.

- 제조비용 측면에서 실리콘 웨이퍼 태양전지보다 우수(실리콘 웨이퍼 전지는 달러당 3/Watt, 박막 태양전지는 달러당 2/Watt) 

- 박막 태양전지는 실리콘 의존도가 낮으므로 실리콘 수급의 영향을 상대적으로 적게 받고 재료비 부담이 적은 편임

- 박막전지는 기판의 대형화로 제조공정 효율을 높여 제조비용을 줄이는 것이 가능

- 박막 태양전지는 기존의 설치방식에서 BIPV나 가전제품 등으로도 확대해 활용 가능

- 박막 태양전지의 전기변환 효율은 10% 내외인 반면 실리콘 웨이퍼 태양전지의 효율은 14% 이상임

- 실리콘 웨이퍼 태양전지 개발 초기 구현 가능한 변환효율이 15~17% 수준이었으나, 박막 태양전지의 현 구현가능 효율은 13~19% 수준

그림 1. 태양전지 기술의 종류

그림 2. 박막 태양광 모듈 시험 절차

박막 태양전지 모듈 인증을 위한 적합성 평가

박막 태양전지 모듈의 인증을 위한 시험을 위해서는 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Committee)에서 제정한 IEC61646 : Thin Film Terrestrial Photovoltaic(PV) Modules-Design Qualification and Type Approval 규격을 전 세계적으로 널리 적용하고 있으며, 현재 우리나라에서도 동 규격을 KS 규격화해 KSC IEC 61646 : 지상용 박막 태양전지 모듈의 설계요건과 형식인증이라는 규격명으로 제정 고시했다. 따라서 이 규격에 의해 현재 박막 태양광 모듈에 대해 한국산업기술시험원(KTL : Korea Testing Laboratory) 신재생에너지평가센터에서 박막 태양전지 모듈에 대한 성능시험이 진행 중에 있다. 

KSC IEC 61646 규격은 시험 특성별로 크게 구분해 안전성, 성능, 내환경성 시험으로 구분할 수 있다.

국내 박막태양전지 모듈 인증제도

신에너지 및 재생에너지의 경우 법률로 제정된 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법’ 및 동법 시행령과 시행규칙을 운영하고 있다. 국내 박막 태양전지 모듈의 인증은 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법 제13조에 의해 신·재생에너지설비인증에 관한 규정(산자부 고시 제2007-160호)에 의해서 인증제도가 시행되고 있다. 또한 박막 태양전지 모듈의 설비심사는 박막 태양전지 모듈 세부기준에 의해서 시행되고 있으며, 박막 태양전지 모듈을 인증 받고자 하는 제조업체는 다음의 서류를 첨부해 인증기관(에너지관리공단)에 인증을 신청하면 된다. 인증에 필요한 성능검사는 박막 태양전지 모듈 성능검사기관인 한국산업기술시험원에서 성능검사를 받아야 한다.

일반심사 기준에 관한 서류(단, 동일설비 인증 모델을 추가로 취득코자 할 경우 ‘유사모델’은 최초 인증 시 첨부된 서류에서 변경된 사항만 추가로 제출하면 된다)와 설비심사기준에 관한 서류(규칙 제6조 제2항에 의한 성능검사기관(한국산업기술시험원)에서 30일 이내에 발행한 시험 성적서) 기준에 만족했을 경우 인증심사는 일반심사(공장심사)와 설비심사(시험성적서)로서 이뤄지며, 두 심사가 만족하면 에너지관리공단은 신재생에너지설비 인증서를 교부하게 된다.

SOLAR TODAY 편집국/ Tel. 02-719-6931/ Email. st@infothe.com

[ExpoSolar ()]

[저작권자 © 솔라투데이, 무단 전재 및 재배포 금지]