CIS계 태양전지 핵심특허, 앞서가는 일본과 미국, 따라가는 한국과 유럽

SEOUL, Korea (AVING) --  태양광 에너지는 현 정부에서 많은 관심을 기울이고 있는 '전략적 핵심기술 개발 사업' 중의 하나이며, 친환경 대체에너지 중 실현 가능성이 높은 무한에너지이다. 전 세계적으로 태양광발전 산업의 붐으로 인해 최근 2~3년 사이에 태양광발전 산업이 연 40% 이상의 빠른 성장을 보이고 있어 밝은 산업 전망이 기대된다.

더불어 태양광 산업에서 제조원가 절감이라는 과제가 부여되면서 최근에 화합물반도체 태양전지가 급부상하게 됐다. 그 중에서도 CIS계 태양전지는 광흡수계수가 1Ⅹ105 cm-1로 반도체 중에서 가장 높아 1~2 μm의 두께로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하고 장기적으로 전기 광학적 안정성이 매우 우수한 특성을 지니고 있어 가장 많이 연구되고 있다.

이에, 에너지 전문 리서치 기관인 솔라앤에너지(대표 김광주)는 국내 기업들이 차세대 태양전지로 개발에 집중하고 있는 CIS계 태양전지에 대한 특허분석 리포트를 발행했다. 

CIS계 태양전지 관련 기술 특허는 일본특허가 37%로 가장 많으며, 그 다음 미국특허 35%, 한국특허 16%, 유럽특허 10% 순으로 나타나고 있으며, 기업으로 보면, 역시 일본 기업인 Matsushita Electric, Showa Shell(현 Solar Frontier), Honda가 가장 많은 특허를 보유하고 있고, 국내의 경우 삼성전자와 LG이노텍도 상위 업체에 랭크되면서 최근 CIGS 분야에 대한 연구를 강화하고 있는 것으로 나타났다.

기술적인 측면을 살펴보면, 광흡수층 분야에서 나노분말 23%, 스퍼터링 13%, 진공증착과 셀렌화 12%, 조성 11%, 전착 8%, 용액법 6%, MOCVD와 에칭이 각각 4%, CVD 3%, RTA 2%, 레이저와 이온빔이 각각 1%, 라미네이션 0.7%, MBE 0.3% 를 나타내고 있고, 이중 기술 분야는 스퍼터링과 진공증착, 셀렌화 공정이 주류를 이루고 있는 것으로 분석됐다.

한국은 다른 국가에 비해 가장 늦은 1998년부터 관련 특허가 출원되기 시작했지만, 최근 5년 이내(2005년~2010년)에 유럽보다 더 활발한 특허 출원 활동을 보여 주요 국가(한국, 미국, 일본, 유럽)에서 유럽보다 많은 특허 점유율을 차지하고 있다. 

본 리포트에서는 CIS계 태양전지에 대한 내용을 기본적으로 연도별, 국가별, 업체별, 주요 출원인별로 구분했으며, 세부 기술에 대한 분류 체계는 광흡수층 조성/진공증착/나노분말 분야를 비롯한, 기판, 버퍼층, 윈도층, 전극, 패터닝 등 다양하게 구분해 분석됐다.