태양전지 생산에 필요한 실리콘 재료를 적게 사용하는 박막형 실리콘(Si) 태양전지 관련 특허가 지난 10년새 약 4배 가량 늘어난 것으로 조사됐다.
14일 특허청에 따르면 국내 박막형 Si 태양전지 특허 출원은 1997~1998년 66건에서 2007~2008년 249건으로 늘었다.
출원인 국적별로는 외국인이 59%, 내국인이 41%를 각각 출원했다. 외국인 출원 중에선 일본(54%)이 가장 많았고 미국(32%) 독일(5%)이 뒤를 이었다.
개별 기업 기준으로는 삼성전자와 삼성SDI 등 삼성계열사들이 68건으로 가장 많은 박막형 Si 태양전지 특허를 출원했다. 일본계 기업인 캐논이 48건이었고 LG전자·LG화학·LG디스플레이(옛 LG필립스LCD) 등 LG계열사(37건) 소니(15건) 코닝(14건) 주성엔지니어링(12건) 등 회사들이 뒤를 이었다.
기존 1세대 태양전지인 결정형 Si 태양전지는 원재료인 폴리실리콘을 잉곳 등 형태로 일차 가공한 후 0.2밀리미터(㎜) 이상 두께로 잘라서 만든다.
제조공정상 편의성이 높아 최근 연 30% 성장하는 태양광발전 사업에서 90%의 시장 점유율을 차지하고 있는 게 결정형 Si 태양전지다.
반면 실리콘을 1~2마이크로미터(㎛) 두께로 가공한 박막형 Si 태양전지는 2세대 전지로 분류된다. 원료가 적게 들기 때문에 제조 단가가 대폭 절감되고 두께가 얇은 만큼 창문에 삽입하는 등 다양한 형태의 태양전지 패널을 만들 수 있다는 잇점이 있다.
다만 현재로서는 관련 기술이 아직 초창기에 머물러 있어 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 비율이 결정형 Si 태양전지에 비해 낮다는 단점이 있다.
박막형 Si 태양전지를 만들기 위해선 매우 얇은 두께로 실리콘을 일정하게 기판에 입혀야 한다. 여기에 쓰이는 기술이 바로 반도체나 액정표시장치(LCD) 관련 기술이다.
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김상준 특허청 복합기술심사팀 사무관은 "박막형 태양전지 분야는 산업화 초기 단계에 있으며 제작 방식이 반도체·LCD 증착(도금)기술과 유사하기 때문에 세계 최고 수준의 반도체·LCD 증착기술을 가지고 있는 국내 업체가 기술 및 시장 경쟁력 면에서 우위를 차지할 가능성이 높다"고 설명했다.
