美 실리콘 태양전지 효율높이기 나섰다

유가가 배럴당 70달러대에 이른 요즘 미국 태양전지 업체가 실리콘 광전효과를 이용한 태양전지판(솔라패널) 효율성 높이기에 적극 나서고 있다. 비교적 역사가 짧은 기업까지 태양열 전력 제조 비용을 낮추기 위해 태양광의 채집률을 높이는 다양한 집광기(콘센트레이터)를 선보이며 연말 또는 내년 상용화에 박차를 가하고 있다.

7일(현지시각) C넷에 따르면 그동안 태양전지의 주재료인 실리콘의 높은 가격으로 외면받아 온 태양전지업계가 유가상승과 집광기의 고효율화 기술개발로 태양전지판 가격 경쟁력 극복에 나서고 있다.

태양의 움직임을 따라가며 강렬한 햇볕을 최대한 채집하는 기술개발 노력은 최근의 유가 급등에 따른 화력발전 비용 상승, 효율적인 태양전지를 만들기 위한 기술진보 등에 힘입어 전기를 맞고 있다.

MIT 기계공학 엠마누엘 사흐(Sachs)교수는 “기존 전지가 20%의 효율을 내는 데 비해 집광기는 35%의 효율을 낼 수 있어 가치있다”고 평가했다.

실제로 다양한 시도가 전개되고 있다.

프랙티컬 인스트루먼츠는 PC 시장에서 ‘스탠다드 컴포넌트’라는 아이디어를 빌려와 프로토타입 집광기 태양전지판을 설계했다.

패서디나는 표준 사이즈, 평판 솔라패널에 맞는 집광기를 만들기 위해 준비중이다. 이 회사 CEO 브래드 하인스는 “집광기는 실리콘 전지보다 비용이 훨씬 많이 들지만 고효율과 집중된 빛과 결합은 기존 솔라패널의 전기 출력보다 3배 가까운 제품을 생산할 수 있는 게 장점”이라고 말했다.

프리즌 솔라 테크놀로지스는 홀로그램을 사용해 독특한 온루프 태양전지판용 태양 집광기를 설계중이다. 이 홀로그램은 패널의 외부 반사로부터 빛을 유지하면서 단일 패널로부터 더 많은 전기를 생성해내기 위해 직접 실리콘 전지 라인으로 비춰준다는 점이 특징이다. CEO인 릭 르완도프스키는 이를 ‘하이테크 젤 -O’라고 불렀다.

르완도프스키는 "홀로그램을 사용하면 패널당 필요한 실리콘 양을 25∼85%까지 줄일 수 있다"며 " 따라서 전체 비용도 와트당 약 1.5달러까지 낮출 수 있다"고 말했다.

이 회사는 제조 공장 설립을 위해 올해 530만달러의 자금을 모을 계획이다. 6개월 안에 첫번째 제품을 선보일 예정이다. 르완도프스키는 "프리즘 솔라의 디자인은 고도로 집중된 햇볕이 야기하는 발열 문제를 제거할 것이다"라고 말했다.

신생기업인 솔포커스는 제록스의 팰러앨토리서치센터(PARC)와 연계해 집광기를 개발중이다. 현재 테스트 중인 이 기계는 낮 동안 회전하는 기둥 위에 설치한다. 솔포커스와 PARC 엔지니어들은 효율성 높은 태양전지를 사용, 500배의 빛을 확대해 만든 전기로 더 많은 업무를 처리할 수 있도록 할 계획이다.

전경원기자@전자신문, kwjun@