주성엔지니어링이 최근 박막형 비정질(a-Si) 실리콘 태양전지 양산장비로는 세계 최고 수준인 단접합 셀 기준 7.5%의 광변환 효율을 구현하는데 성공했다. 그동안 박막형 태양전지 양산기술의 최대 취약점이었던 효율을 획기적으로 끌어올린 개가로 평가된다. 특히 핵심 공정인 증착장비의 처리 속도도 종전보다 배이상 향상시켜 박막형 태양전지의 양산 확대 가능성을 한층 높였다.
18일 업계에 따르면 주성엔지니어링(대표 황철주)은 최근 5세대급 박막형 a-Si 태양전지의 광변환 효율을 단접합 셀 기준 7.5%까지 구현하는 양산장비를 개발하는데 성공하고, 오는 8월 중국 ‘짱쑤쭝이’ 그룹과 만든 현지 태양광 발전 합작법인에 일괄 공급할 계획이다.
현재 박막형 a-Si 태양전지 장비의 경우 향후 대면적 양산성에도 불구하고 광변환 효율은 최고 6.5% 수준이었다. 스위스 ‘올리콘’을 비롯해 일본 알박과 미국 어플라이드머트리얼즈 등 내로라 하는 업체들도 양산 장비로는 이 정도에 그쳤다. 전세계 태양전지 장비업체들이 0.5%의 효율 개선을 위해 안간힘을 쓰고 있는 이유이기도 하다. 또한 광변환 효율과 함께 증착장비의 처리 속도도 종전보다 배 이상 향상시켜 박막형 태양전지의 양산 가능성을 크게 앞당겼다.
특히 주성엔지니어링은 단접합 셀 기준 효율과 처리속도를 동시에 끌어올림으로써 향후 중접합(텐덤셀) 박막형 태양전지의 양산 기술에 확대 적용될 수 있는 기술적 발판도 마련했다. 단접합 셀을 중접합 셀로 변환할 경우 광변환효율 9.5%로, 해외 유수의 기업들과 비교해도 약 10% 이상 개선했다. 또 중접합 셀의 핵심 기술인 마이크로 크리스털 막 형성 증착 속도도 2000A/분을 구현, 경쟁사 대비 7배 이상의 막형성 속도를 구현했다. 이처럼 주성엔지니어링이 해외 유수 장비 업체들을 제치고 세계 최고 성능의 박막형 태양전지 양산 장비를 개발한 것은 오랜 기간 축적한 반도체·LCD 공정의 다양한 플라즈마 기술을 적극 활용한 결과로 풀이된다. 황철주 사장은 “최종 수요처인 태양광 발전업체의 입장에서 생산성과 원가를 개선할 수 있는 방안을 찾아 온 결실”이라며 “이번 양산 장비는 박막형 태양전지 시장의 원가 구조를 획기적으로 개선할 수 있는 길을 터줄 것으로 기대한다”고 말했다. 한편 주성엔지니어링은 LG전자와 함께 지식경제부의 ‘저가격 대면적 실리콘 박막 태양전지 제조기술 개발’ 국책과제에도 주도적으로 참여해 8.5세대급 양산 장비를 개발중이다.
서한기자 hseo@etnews.co.kr
