태양광전변환효율↑… 사용제품 폭 넓어져
2019년 GW급 이상의 생산량 가능할 듯
[에너지신문]실리콘 태양전지에 비해 효율이 낮다는 이유로 그동안 등한시 됐던 ‘염료감응 태양전지’(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell)가 ‘건물일체형태양광발전’(BIPV: Building Integrated PhotoVoltaic)과 만나며 태양광발전에 새로운 히든카드로 주목받고 있다.
SNE리서치가 최근 발표한 보고서에 따르면 창문 및 벽에 부착해 사용할 수 있는 건물일체형태양광발전(이하, BIPV)이 주목받으며 이와 동반해 염료감응 태장전지(이하, DSSC) 시장의 성장도 가속화 될 것으로 전망했다.
DSSC는 1991년 그라첼 교수가 네이처(nature)지에 광전변환효율 7.1%로 유연한(flexible) 기판에 투명한 태양전지로 향후 태양전지시장을 리드할 것이라고 소개하며 주목받게 됐다. 그러나 다양한 응용 가능한 장점에도 불과하고 기존 실리콘 태양전지에 비해 효율이 낮다는 이유로 사업자들의 관심에서 멀어져 갔다.
그러나 이후 꾸준한 연구개발을 통해 10~11%정도의 상용화 효율과 저가의 제조설비 및 공정기술을 확보, 발전단가를 1/2수준으로 낮출 수 있게 되며 새롭게 시장에 재등장하게 된다.
실제 알려진지 20여년이 지났음에도 더 이상 제품의 상용화가 늦어지게 될 경우 기존 결정질 및 박막태양전지에 시장을 완전히 내줄 수 있고, 유기 태양전지에게도 시장을 빼앗길 수 있다는 위기감이 연구개발의 활성화를 이끌게 됐다.
2011년 초부터 부각된 소형 DSSC는 SDI, 동진쎄미켐, 티모와 같은 한국 업체와 Corus, Sharp, DNP, 3G Solar등과 같은 해외 업체가 BIPV 상업화에 가속도를 내며 점차 그 영역이 확대되고 있다.
우선 초기 진입 시기인 2013년 ~ 2014년에는 소형 사이즈의 Mobile Phone 및 휴대용 전자기기 충전에 사용되며 DSSC분야가 태양전시 시장에 안착하는 기회가 됐다.
2014년 이후는 그 영역을 더욱 확대, 4.1MW의 생산량을 보이며 25% 이상의 점유율을 차지, 소형 DSSC는 꾸준한 성장을 이끌었다.
이후 본격적인 상용화가 시작될 것으로 예상되는 2015년부터는 주요 업체들의 BIPV제품이 등장하며 27%를 상회하는 높은 점유율을 보일 것으로 예상되며, 향후 이같은 점유율은 기술 접목을 통해 50%이상도 가능할 것이란 분석이다.
더불어 2019년까지 DSSC는 획기적인 성장률을 보이며 GW급 이상의 생산량을 보일 것으로 리포트는 전망했다.
그러나 아직 극복해야할 한계점도 분명하다. 현재 Outdoor power plant는 DSSC의 특성상 대면적, 고출력의 특성상 한계가 존재한다.
비록 DSSC가 20%내외의 점유율을 보이고 있지만 이에 대한 확대 방안은 여전히 숙제로 남겨져 있다.