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태양에너지 전지는 지속발전 가능성 있는 재생에너지이면서 청정 에너지 산업에서 중요한 방향을 갖고 있다. 본 보고서는 중국 상해과학기술위원회에서 전문적으로 분석연구한 성과로서 세계적인 특허분석 및 분석 방법의 기술 흐름과 제품의 현황에 대하여 정리하였다. 1.발전단계 : 산업기술이 고속발전단계로 진입 - 태양에너지 전지기술은 20세기 70년대 중반기부터 발전을 시작하였으며 80~90년대 중기에는 발전 정지 현상을 보였고 2006년 부터 고속발전단계에 진입하여 현재까지 지속되었음(아래 그림 참조, 년도별 특허건수) 2. 연구영역 : 융합재료, 태양 전지판, 반도체, 전극 등 영역으로 집중되어 있음 특허건수 분포에서 태양전지판 또는 배열과 반도체제조 분야가 40%이상으로 차지할 정도로 집중되어 있으로 다음 순서로 전극, 유기재료, 수정실리콘, 천정설치, 염료민감( Dye S ensitized), 기판, 화합물 태양에너지전지 등 기술은 국제적으로 태양에너지 전지산업영역 중점연구 개발하는 기술 영역이다. 3. 기술이슈 : 점차 민감염료( Dye S ensitized), 유기재료쪽으로 이전되고 있음. 그 중 태양에너지 전지의 재료 연구개발 영역에서 유기재료의 기술연구가 상대적으로 수정체 실리콘 재료보다 활발한 흐름을 보이고 있으며 동시에 민감염료( Dye S ensitized), 유기재료, 기판, 전극, 화합물박막, 화합물결정등 기술이 근간 기술의 이슈로 등장하면서 주목을 받음. 4. 주류제품 : 수정실리콘 태양에너지전지에서 박막 태양에너지전지로 이전되고 있음. 현재 태양에너지 전지주요제품은 여전히 수정실리콘 태양에너지전지이며 연구개발의 중점은 에너지소비를 줄이고 와트 당 생산비용을 줄이면서 전환효율을 높이는 부분으로서 태양에너지 발전이 대규모 비즈니스에 적용되는 속도로 추진되고 있음 현재 규모적인 생산을 이루는 박막 비수정 실리콘 태양에너지전지의 전환효울은 약 8%에 달하고 CIS의 전환효율은 10~11%, 실험실전환효율은 20%를 초과하였다. Gartner 에서 예측하면서 박막 태양에너지전지는 현재 최고조 기대예상 단계에 있으며 향후 2~5년내 박막 태양에너지전지는 주요제품이 될 것이라고 밝힘. (아래 그림 참조, 여러 유형별 태양에너지전지 생명곡선) 5. 신형제품 : 차세대 신형 태양에너지 전지가 끊임없이 나타나고 있는데 유기태양에너지전지의 염료민감 태양에너지전지는 연구개발과 함께 출시되었는데 광전전환율은 이미 11.1%를 초과하였음. Gartner에서 예측하기를 유기고분자(Organic Polymer)태양에너지전지는 기술 초기에 있다. 이런 유형의 태양에너지전지는 저비용, 전환효율이 높고 원자재 제한이 적으면서 환경친화적인 특징을 가지고 있다. 6. 경쟁구조 : 일본, 미국, 독일이 가장 경쟁력을 갖고 있고 일본기업은 세계에 앞장 서고 있다.(아래 그림 국가별 태양에너지 우선 특허분포) |
