차별화된 태양전지 기술로 태양광 시장 이끌겠다!

[솔라투데이 최홍식 기자] 태양광에너지에 대한 수요와 관심이 높아지면서 태양광산업은 비약적인 발전을 했다. 발전소 건설 기술은 물론 발전설비를 유지 보수하는 시장도 확대됐다.

태양광 관련 산업 발달로 다양한 제품이 생산되고 효율성을 높인 기술이 끊임없이 개발되고 있지만 여전히 일상생활에서 활용 가능한 태양광 기술이나 제품은 찾아보기 어렵다. 무겁고 깨지지 쉬운 셀과 모듈로 인해 태양광발전 설비는 고정식 형태가 대부분이며, 발전 효율 때문에 소형화 단계도 더딘 상황이다.

태양광발전에 대한 인식이 바뀌고 에너지 소비에 대한 생각이 바뀌면서 사람들은 더 작고 편리하면서도 효율이 높은 기술의 제품을 찾고 있다. 투박하고 규격화된 디자인을 넘어 일상에서 자유롭게 활용 가능한 태양광발전 제품 수요가 점점 늘어나는 상황이다.

솔라플렉스는 지난 2013년 설립된 벤처기업으로 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 셀·모듈을 연구개발하고 이를 응용한 제품을 개발하고 있다. 플렉시블 태양전지로 시장을 주도해 갈 솔라플렉스 박기주 대표를 만났다.

솔라플렉스에 대해 소개를 한다면?
태양전지 연구 개발 벤처기업으로 2013년 11월에 설립됐다. 현재는 플렉시블 CIGS 박막 태양전지에 대해 연구하고 응용분야 제품 개발에 심혈을 기울이고 있으며, 2017년에는 다양한 제품을 시장에 선보일 예정이다.

2015년 한국에너지기술평가원으로부터 플렉시블 CIGS 박막 태양전지를 적용한 미니 트래킹 시스템 개발과제 주관사로 선정되어 3년간 연구 및 제품개발을 진행하고 있다.
이어서 2016년에도 태양전지를 활용한 생활밀착형 전원 개발 참여 기업으로 선정되어 신기술 개발에 주력하고 있다. 그 밖에 소량생산 및 국방사업 관련 과제에도 선정돼 플렉시블 CIGS 박막 태양전지를 적용한 국방용 무전기 충전모듈 제품을 연구 개발하고 있다.

	▲ 솔라플렉스의 미니 트래킹 시스템은 탈부착이 가능해 야외에서도 사용 가능하다

솔라플렉스를 대표하는 기술과 제품은 무엇인가?
플렉시블 CIGS 박막 태양전지를 양산제조하는 기술과 경험은 국내에서 유일하게 솔라플렉스가 보유하고 있는 기술이다. 현재 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 셀 개발을 통해서 11.98%의 효율 인증을 확보하고 있으며, 계속적인 연구 개발을 통해 16% 이상의 셀 데이터를 확보하고자 노력하고 있다.

플렉시블 CIGS를 적용한 미니 트래킹 태양광 시스템, 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 셀에 빛이 투과되도록 개구율을 확보하는 투과형 셀 제조 기술이 대표 기술이다. 또한, 이 기술을 응용한 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 투과형 모듈과 투과형 발전 창호유리(BIPV)가 솔라플렉스의 대표 제품이다.

먼저 플렉시블 CIGS가 적용된 태양광 모듈은 발전용량이 50~100W 정도로 아파트 베란다에 사용되며 일조 방향에 따라 트래킹이 가능한 시스템이다.
솔라플렉스에서 개발한 투과형 플렉시블 CIGS는 세계 최초로 빛이 투과되는 태양광 셀이다. 불투명 했던 기존 제품들에 비해 채광과 발전을 동시에 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 다양한 모양과 패턴으로 제작이 가능해 제품 적용 범위가 넓다. 투과형 발전하우스, 군용 위장막 등에서 활용가능하며, 발전이 가능한 창호 유리를 제작하여 건물일체형 태양광(BIPV) 사업과 연계할 수도 있다.

태양전지도 여러 종류가 있다. 특별히 플렉시블 CIGS 박막 전지에 집중하고 있는 이유는?
플렉시블 CIGS 박막 태양전지는 스테인리스 스틸 기판에 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)을 증착해 얇은 필름 형태로 태양전지를 만드는 제조법이다. 기존 실리콘보다 생산단가가 저렴하고 고온에서 효율 감소가 적은 장점을 가지고 있다. 게다가 플렉시블 기술이 적용되어 가볍고 잘 휘어지며 쉽게 깨지지 않아 차세대 태양전지로 각광받고 있는 기술이다.

	▲ 플렉시블 CIGS 태양전지에 대해 설명하고 있는 박기주 대표

관련 제조사는 세계적으로도 5개사 미만으로 전체 생산량은 350MW 정도 된다. 현재까지는 공급이 수요보다 많은 상황이지만 다양한 산업분야에 적용가능하고 생산 단가가 저렴하기에 수요는 점차 증가할 것으로 보인다.

솔라플렉스는 일반적인 태양광발전 시장 대신 실리콘 태양전지를 적용하기 힘든 틈새 시장 공략을 목표하고 있다. 앞서 말했듯 투과형 발전하우스, 건축용 창호 유리, 아웃도어 시장 등 다양한 분야로 제품을 활용할 수 있어 수익 창출 가능 영역이 넓다.

현재 세계 태양광 시장에서 플렉시블 CIGS 태양전지는 휴대성이 뛰어나다는 이유로 아웃도어 상품이나 군용 무전기 충전 시스템에 적용 되는데, 이들 제품은 W당 10달러 이상의 가격으로 판매되고 있다. 또한, 건축용 자재로 활용이 가능해 건물일체형 태양광발전 시장에서 W당 15달러 이상으로 판매되고 있다. 에너지세이빙 건물이나 제로에너지 건물 사업과 관련해 성장이 예상된다.

	▲ 투과형 CIGS 박막 태양전지 모듈과 일반 CIGS 박막 태양전지 모듈

솔라플렉스 제품과 다른 제품의 가장 큰 차이가 있다면?
태양광 산업 발전으로 세계 태양광 시장에는 다양한 제품이 생산 판매되고 있다. 물론 솔라플렉스에서 생산하고 있는 제품과 유사한 제품도 있다. 하지만 차별화된 기술을 바탕으로 시장 경쟁력은 충분하다고 생각한다.

아파트 전용 미니 트래킹 태양광발전 시스템은 기존 실리콘 모듈에 비해 발전효율을 150% 이상 향상시켰다. 또한, 탈부착이 가능한 형태로 평상시에는 집에서 사용하고 여행이나 캠핑을 할 때면 휴대용 활용도 가능하다. 가볍고 설치와 해체가 쉬워 누구나 사용 가능하다는 장점이 있다.

또한, 기존 모듈이 빛을 투과시키지 못하는 불투과형인데 비해 솔라플렉스 제품은 개구율과 디자인 패턴 조절을 통해 빛 투과 및 발전을 할 수 있다는 차별성을 가지고 있다.

	▲ 투과형 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 모듈

솔라플렉스만의 특성을 활용해 진출하고자 하는 사업분야가 있나?
플렉시블 CIGS 박막 태양전지는 무게가 가볍고, 자유롭게 휘어지며 쉽게 깨지지 않는다. 다양한 형태와 사이즈, 제품으로 활용이 가능하다. 국내에서는 아직 기술 상용화가 이뤄지지 않아 성장 가능성 또한 높은 편이다.

솔라플렉스는 플렉시블 CIGS 태양전지를 활용해 4가지 영역에서 사업을 진행할 계획이다.
플렉시블 모듈을 활용한 태양광발전 시스템 보급에 앞장서고 아파트에 적용 가능한 미니 트래킹 시스템을 사업화할 예정이다. 또, 투과형 플렉시블 CIGS 셀을 활용해 발전용 창호 유리와 식물플랜트 사업에서 하우스를 대체할 수 있는 제품을 만들 계획이다. 더불어 국방물자 관련 연구개발과 제품화를 통해 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 시장을 확보해 갈 생각이다.

	▲ 솔라플렉스의 투과형 모듈

태양전지를 연구하고 개발하는 것이 쉽지 않은데, 어떤 계기로 사업을 하게 됐나?
미국계 벤처회사에 처음 근무하면서 유리에 CIGS를 개발하게 됐고, 국내 최초로 상용화 제품까지 개발했다. 당시 약 4개월만에 에너지 효율을 10%까지 올렸고, 그 경험을 바탕으로 대양금속에서 플렉시블 CIGS 박막 태양전지 25MW를 생산했다. 이후 대양금속의 워크아웃으로 사업이 중단되었지만 미련이 남아 창업을 하게 됐다. 창업을 하는데 고민이 많았지만 아내의 격려와 응원으로 지금까지 올 수 있었다.

	▲ 솔라플렉스의 투과형 국방용 제품

2017년 솔라플렉스의 계획은?
먼저 현재 개발중인 정부 과제를 성실하게 수행하고자 한다. 플렉시블 CIGS 박막 태양전지의 경쟁력을 확보하기 위한 셀 개발에 더욱 노력해 고효율의 셀과 모듈을 생산하는 기술을 개발할 예정이다.

플렉시블 CIGS 기술을 활용해서 일반 CIGS 발전 모듈 제품을 생산하고, 미니 트래킹 시스템과 투과형 셀&모듈을 활용해 제품 영역을 다양화하고 이를 통해 매출 증대를 목표하고 있다.
마지막으로 올 하반기에는 소규모 모듈 공장을 구축해 다양한 플렉시블 CIGS를 적용한 제품을 양산하고, 투자 유치를 통한 셀 제조라인을 구축할 계획이다.

솔라투데이 최홍식 기자(st@infothe.com)

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