[논문]박막형 실리콘계 태양전지의 특허동향에 관한 연구

구정민; 정혜민; 김기환

[국내논문] 박막형 실리콘계 태양전지의 특허동향에 관한 연구
A Study about Patent Trend of Thin Film Hydrogenated Amorphous Silicom Solar Cell 원문보기

구정민 (고려대학교 정보경영공학부) , 정혜민 ((주)금호타이어 연구소 연구혁신팀) , 김기환 (고려대학교 정보경영공학부)

최근 천연 자원의 고갈과 고유가로 인해 무한정으로 사용할 수 있는 태양에너지에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 세계 각국의 기업들은 태양에너지를 이용하기 위한 신기술의 개발에 박차를 가하고 있는데, 그 중 태양에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 박막형 실리콘계 태양전지에 관한 기술이 부각되고 있다. 본 논문에서는 박막형 실리콘계 태양전지 기술의 동향 조사와 전략적인 개발 계획의 수립을 위해서, 가장 큰 시장인 미국의 특허를 정량적/정성적으로 분석하여 시장 진입을 위한 전략을 수립하였다.

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문제 정의

본 논문에서는 태양전지 기술 중의 하나인 박막형 실리콘계 태양전지 기술의 특허 출원 동향에 대해 연구 및 분석을 하였다. 그 중에서도 박막형 실리콘계 태양전지 기술이 활발하게 개발 및 이용되고 있는 시장인 미국을 대상으로 정량적/정성적 분석을 하였다.
[표 2]의 분류번호를 바탕으로 각 세부기술에 관하여 출원인별로 출원한 특허 수의 그래프를 [그림 5]로 나타내었다. 이 그래프를 바탕으로 각 기업들이 박막형 실리콘계 태양전지의 어떤 세부기술을 보유하고 연구하고 있는지를 판단할 수 있다.
본 논문에서는 최근 박막형 실리콘계 태양전지의 개발 필요성이 대두되고 있는 시점에서, 미국 내에 출원된 특허 데이터를 이용하여 타국 또는 타사의 기술 개발 동향을 정량적/정성적으로 분석하였다. 그리고 세부기술을 분류하여 각 기술들에 대한 기업 들의 출원 동향을 분석하였다.

제안 방법

그 중에서도 박막형 실리콘계 태양전지 기술이 활발하게 개발 및 이용되고 있는 시장인 미국을 대상으로 정량적/정성적 분석을 하였다. 그리고 전략적인 기술 개발 계획을 위해 세 부분류 기술들에 대한 기업 특허 출원 건수의 정량적 분석을 통하여 상대적으로 특허 출원 건수가 적은 세부분류 기술들을 선정하였다. 이러한 결과를 통하여 시장 진입을 위한 전략을 수립하였다.
그리고 전략적인 기술 개발 계획을 위해 세 부분류 기술들에 대한 기업 특허 출원 건수의 정량적 분석을 통하여 상대적으로 특허 출원 건수가 적은 세부분류 기술들을 선정하였다. 이러한 결과를 통하여 시장 진입을 위한 전략을 수립하였다.
이 검색 특허들 중, 출원번호를 이용하여 중복을 제거하고, 박막형 실리콘계 태양전지와 직접적으로 관련이 없는 특허들을 제거하여 134건의 유효 특허 데이터를 추출하였다. 본 논문에서는 134건의 유효 데이터들을 이용하여 분석을 하고 특허 맵을 작성하였다.
본 논문에서는 최근 박막형 실리콘계 태양전지의 개발 필요성이 대두되고 있는 시점에서, 미국 내에 출원된 특허 데이터를 이용하여 타국 또는 타사의 기술 개발 동향을 정량적/정성적으로 분석하였다. 그리고 세부기술을 분류하여 각 기술들에 대한 기업 들의 출원 동향을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 상대적으로 많은 수의 일본 기업들이 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진입하였음을알 수 있었으며, 다른 세부기술에 비하여 개발이 미흡한 세부기술 분야를 추출할 수 있었다.

대상 데이터

본 논문에서는 태양전지 기술 중의 하나인 박막형 실리콘계 태양전지 기술의 특허 출원 동향에 대해 연구 및 분석을 하였다. 그 중에서도 박막형 실리콘계 태양전지 기술이 활발하게 개발 및 이용되고 있는 시장인 미국을 대상으로 정량적/정성적 분석을 하였다. 그리고 전략적인 기술 개발 계획을 위해 세 부분류 기술들에 대한 기업 특허 출원 건수의 정량적 분석을 통하여 상대적으로 특허 출원 건수가 적은 세부분류 기술들을 선정하였다.
미국 내에 출원된 박막형 실리콘계 태양전지에 관한 특허를 검색하기 위해서 특허 검색 사이트인 WIPS(http://search.wips.co.kr)에서 다음과 같은 검색식을 입력하였다.
위와 같은 검색식으로 검색한 결과, 1976년 8월부터 2008년 9월까지, 등록된 특허 310건, 출원되어 공개된 특허 126건, 전체 436건의 특허가 검색되었다. 이 검색 특허들 중, 출원번호를 이용하여 중복을 제거하고, 박막형 실리콘계 태양전지와 직접적으로 관련이 없는 특허들을 제거하여 134건의 유효 특허 데이터를 추출하였다. 본 논문에서는 134건의 유효 데이터들을 이용하여 분석을 하고 특허 맵을 작성하였다.
[그림1]은 미국 내에 출원된 박막형 실리콘계 태양전지의 연도별 출원 건수이다. 1970년도부터 2008년 9월까지 출원된 134건의 유효데이터를 10년 단위로 그래프를 이용하여 나타내었다. 이 그래프를 보면 박막형 실리콘계 태양전지 기술의 출원 건수는 1989년 이후로 감소하다 1994년 이후, 서서히 증가하고 있는 추세이다.

성능/효과

위와 같은 검색식으로 검색한 결과, 1976년 8월부터 2008년 9월까지, 등록된 특허 310건, 출원되어 공개된 특허 126건, 전체 436건의 특허가 검색되었다. 이 검색 특허들 중, 출원번호를 이용하여 중복을 제거하고, 박막형 실리콘계 태양전지와 직접적으로 관련이 없는 특허들을 제거하여 134건의 유효 특허 데이터를 추출하였다.
분류번호 6인 μc-Si:H 박막 고속 증착 기술과 분류번호 7인 a-Si/ μc-Si:H tandem 태양전지 제조기술, 분류번호 8인 박막태양전지 대면적 제조 기술은 다른 분류번호의 세부기술들에 비해 상대적으로 출원 건수가 극히 적음을 알 수 있다.
그리고 세부기술을 분류하여 각 기술들에 대한 기업 들의 출원 동향을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 상대적으로 많은 수의 일본 기업들이 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진입하였음을알 수 있었으며, 다른 세부기술에 비하여 개발이 미흡한 세부기술 분야를 추출할 수 있었다. 본 논문의 연구 결과는 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진출하기 위한 기술 개발 계획을 수립하거나 연구 목표를 선정하는데 활용할 수 있을 것이다.

후속연구

분류번호 6인 μc-Si:H 박막 고속 증착 기술과 분류번호 7인 a-Si/ μc-Si:H tandem 태양전지 제조기술, 분류번호 8인 박막태양전지 대면적 제조 기술은 다른 분류번호의 세부기술들에 비해 상대적으로 출원 건수가 극히 적음을 알 수 있다. 이 결과를 바탕으로 분류번호가 6, 7, 8인 세부 기술들을 집중적으로 개발하기 위한 계획을 수립하고 특허를 출원한다면, 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진입하기가 훨씬 수월할 것이라고 예상된다.
이러한 분석 결과를 바탕으로 상대적으로 많은 수의 일본 기업들이 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진입하였음을알 수 있었으며, 다른 세부기술에 비하여 개발이 미흡한 세부기술 분야를 추출할 수 있었다. 본 논문의 연구 결과는 미국의 박막형 실리콘계 태양전지 시장에 진출하기 위한 기술 개발 계획을 수립하거나 연구 목표를 선정하는데 활용할 수 있을 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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