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JA솔라, 특허 받은 PERC 기술과 ‘갈륨 도핑’으로 고품질 양면모듈 공급
POE 적용, 2T 두께 유리 전후면 배치 등 모듈 내구성 획기적 개선

[인더스트리뉴스 정한교 기자] JA솔라는 2005년 설립 이후 현재에 이르기까지 전세계에 태양광 모듈 45GW 이상을 공급하고 있는 글로벌 태양광 기업이다. 2005년 태양전지 셀(Cell) 제조를 시작으로 2010년부터 태양광 모듈을 제조·공급하며, 자체 개발한 셀을 적용한 PERC 기술을 통해 고품질 태양광 모듈을 시장에 선보이고 있다.

특히, 고효율 하프컷 PERC 단결정 모듈로 태양광 시장에서 점유율을 높여가던 JA솔라는 지난해부터 PERC 더블글라스 양면모듈을 공급 중이다. JA솔라의 양면모듈은 지난해 JA솔라가 공급한 모듈 전체 물량 10.8GW 중 20%를 차지할 만큼 비중을 늘려가고 있다.

JA솔라 진신 지사장은 “높은 기술력과 밸류체인을 보유한 JA솔라는 태양광 시장 트렌드에 적극 대응하고, 빠른 기술 선점을 위한 노력을 아끼지 않을 것”이라고 말했다. [사진=JA솔라]

JA솔라코리아 진신(金) 지사장은 “고효율 PERC 양면발전 셀 기술과 더블글라스 구조의 양면모듈을 공급하고 있다”며, “POE을 적용해 우수한 내구성을 자랑하며, 기존의 보론 도핑 실리콘 웨이퍼를 갈륨 도핑 실리콘 웨이퍼로 변경해 LID를 감소시켰다”고 설명했다.

이어 진신 지사장은 “자사의 독보적인 기술력을 바탕으로 고효율, 고출력 트렌드에 발맞춘 태양광 모듈을 꾸준히 개발할 계획”이라며, “올해 하반기에는 520W 태양광 모듈 ‘DeepBlue 3.0’을 선보일 예정이다”고 덧붙였다.

JA솔라가 공급 중인 양면모듈의 특징은?

현재 JA솔라가 공급 중인 415W 양면모듈은 자사가 개발한 프리미엄 셀에 하프컷을 적용, 모듈의 직렬저항을 줄임으로써 출력을 개선했다. 또한, 고효율 PERC 양면발전 셀 기술과 더블글라스 구조로 급격한 온도 변화로 인한 성능 저하 및 전력 감소를 최소화한다. 후면발전의 경우, 알베도(Albedo)에 따라 5~25%의 추가 발전이 가능하고, 30년의 출력보증과 설치 이후 2년부터 30년까지 0.45% 이내 출력 감쇠를 보장한다.

JA솔라 양면모듈의 가장 큰 특징은 획기적인 내구성 개선에 있다. 기존 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 대신 POE(Polyolefin)로 변경했고, 2T 두께의 유리를 전후면에 배치해 수분침투 방지 등 내구성을 향상시켰다. PID 저항 기술을 더블글라스에 더해 거친 환경 및 극한 기후 조건에서도 보다 높은 내구성을 발휘토록 했다.

JA솔라는 기존 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)를 POE(Polyolefin)로 변경하고, 2T 두께의 글라스를 양면에 배치해 모듈 내구성을 획기적으로 개선했다. [사진=JA솔라]

갈륨 도핑 실리콘 웨이퍼를 적용한 양면모듈이 가지는 장점은?

현재 공급 중인 태양광 모듈은 P형 붕소(Boron)가 도핑된 실리콘 웨이퍼이다 보니 기초한 광전지는 오랫동안 초기 광유도 감소(light-induced degradation, LID) 문제가 있었다. PERC 전지구조가 대규모로 적용된 이후 LID 문제는 더욱 심각해졌다.

이에 JA솔라는 일본신에츠화학이 보유했던 갈륨 도핑 실리콘 웨이퍼 IP 권리를 지난해 10월 취득했다. 갈륨(Gallium)이 도핑된 실리콘 웨이퍼를 사용하면, LID 문제를 효과적으로 완화시킬 수 있기 때문이다. 또한, P형 태양광 모듈의 안정적이고 더 나은 발전성능을 오랫동안 유지할 수 있다.

단면모듈에서 양면모듈 전환 시 수익성 극대화 방안은?

발전소 설계 시 단순히 성능이 좋은 양면모듈을 사용한다고 발전량이 증가하는 것은 아니다. 구조물, 인버터 등 양면모듈을 잘 활용할 수 있는 발전소 전체 시스템 구성이 매우 중요하다. 다음은 바닥면을 어떻게 활용하는가이다. 알베도가 높은 소재를 활용하고, 모듈 후면에 빛이 원활히 입사될 수 있도록 반사체와 모듈간 적정 이격거리인 0.5~4m를 유지해야 한다. 구조물 및 다른 장애물 인한 음영 발생도 최소화해야 한다. 발전소 구축 이후엔 주기적인 제초작업 등 모듈 음영을 최소화하는 노력이 이어져야 한다. 또한, 이격거리를 좁게 설계하면, 흙이나 먼지 등이 모듈 후면에 부착될 수도 있기에 꾸준한 관리가 필요하다.

국내외 태양광 모듈 제조기업들이 다양한 양면모듈을 공급 중이다. JA솔라가 가지는 비즈니스경쟁력은?

4계절이 뚜렷한 한국은 계절에 따라 눈, 비 등 자연변화가 잦은 편이기 때문에 모듈 내구성이 매우 중요하다. JA솔라는 내구성 및 신뢰성 향상을 위해 다양한 기술을 접목시켰고, 신규 고성능 레이저 컷팅 장비 도입으로 셀의 하프컷 가공에서 발생되는 크랙 및 파티클에 대한 이슈를 차단시켰다.

또한, 한국 소비자들이 중국 기업의 태양광 모듈 사용 시 매번 지적해왔던 문제가 중국 본사를 거침으로써 장시간 소요되는 A/S의 불편함이었다. 하지만 JA솔라는 한국지사의 태양광 모듈 엔지니어의 빠른 판단 하에 이슈를 해결하고, 신속한 A/S 문제 개선을 위해 전남 여수 광양항 인근 물류창고에 약 500kW 규모의 모듈 재고를 항시 보유 중이다.

JA솔라는 최근 진행된 국내 전시회를 통해 72 하프컷 셀이 적용된 고출력, 고효율 더블글라스 양면모듈을 소개했다. [사진=JA솔라]

국내외 태양광 시장에서 JA솔라의 향후 계획은?

대면적 웨이퍼는 태양광 모듈의 최근 트렌드이다. JA솔라는 6개 중국 PV 제조기업과 함께 공식적으로 M10(182X182mm)을 대면적 웨이퍼 크기 표준으로 설정하고, 차세대 실리콘 웨이퍼 및 셀 개발을 추진하고 있다.

또한, 모듈 개발에 있어 PERC+SE 셀 기술을 지속적으로 최적화해 효율성과 안정성을 더욱 향상시키고 있다. JA솔라는 이러한 기술개발의 일환으로 M10 웨이퍼와 PERC+SE 기술을 활용한 신제품 72셀 520W ‘DeepBlue 3.0’을 연말경 공급 예정이다.

또한, PERC 기술 등장으로 단결정 모듈 양산이 가능해지며, 단결정 모듈이 대세로 자리 잡았듯 JA솔라는 태양광 모듈의 다음 세대를 준비하고 있다. 현재는 P타입 모듈이 전체 시장을 주도하고 있다. 하지만 향후 태양광 시장은 HJT 적용 N타입 고효율 모듈이 대세로 떠오르며, 24% 이상의 변환효율 모듈은 태양광 시장을 더욱 높은 수준으로 끌어 올릴 것이다.

JA솔라는 P타입뿐만 아니라 N타입 모듈도 연간 2GW 정도 생산하고 있으며, 전세계 12개 생산공장, 20개가 넘는 해외지사를 보유하고 있다. JA솔라는 이러한 높은 기술력과 밸류체인을 통해 태양광 시장 트렌드에 적극 대응하고, 빠른 기술 선점을 위한 노력을 아끼지 않을 것이다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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