초록 ▼

□ 추진배경 및 현황 분석

- 신기후 체제이후 ‘기후변화대응과 신시장 창출’을 위한 신재생에너지 기술개발 필요성 증대 : NDC 달성 & 세계 시장 점유율 확대
- 무한정의 태양에너지 활용, Grid Parity 수준의 경제성, 상대적인 설치·유지·보수의 용이성으로 인해 ‘태양광 발전’은 가장 경쟁력 있는 ‘청정에너지기술’로 인식되고 있음
- 2015년 현재 220GW이상의 태양광 발전 시스템이 설치되었으며 독일 이탈리아 그리스 등은 전체 국가전기소비량의 7% 이상(유럽전체 3.5%, 피크전기 7%(을 담당하

□ 추진배경 및 현황 분석

- 신기후 체제이후 ‘기후변화대응과 신시장 창출’을 위한 신재생에너지 기술개발 필요성 증대 : NDC 달성 & 세계 시장 점유율 확대
- 무한정의 태양에너지 활용, Grid Parity 수준의 경제성, 상대적인 설치·유지·보수의 용이성으로 인해 ‘태양광 발전’은 가장 경쟁력 있는 ‘청정에너지기술’로 인식되고 있음
- 2015년 현재 220GW이상의 태양광 발전 시스템이 설치되었으며 독일 이탈리아 그리스 등은 전체 국가전기소비량의 7% 이상(유럽전체 3.5%, 피크전기 7%(을 담당하고 있으며 전 세계 전기소비량의 1%를 담당함.
- 이후 지구온난화를 막기 위해서는 전 세계 전기 소비량의 16% 이상을 태양광발전이 담당해야 할 것으로 전망되며 2020년 이후 연간 100GW (100조) 이상의 시장이 형성될 것으로 전망됨
- 하지만 젓국의 태양광 모듈 생산 시장 점유율이 70%를 상회하고 있고 가격 경쟁력도 높기 때문에 국내 한화 큐셀, LG 전자 등의 선전에도 불구하고 10% 이상의 시장지배력을 확보하기가 어려움.
- 미국의 First Solar가 대표적인 회사로 CdTe 박막태양전지기술로 모듈 효율 및 원가측면에서 젓국의 다결정 실리콘 보다 경쟁우위를 확보하여 세계 최고의 영업이익률을 3년째 유지하고 있음
- CIGS는 CdTe 보다 소면적에서 효율이 높기 때문에 대면적에서도 높게 나올 가능성이 많음
- 따라서 세계시장점유율 확대를 위한 패러다임의 전환 필요 : ‘기술젓심’의 ‘고부가가치’ 태양광 모듈 제품의 시장 확대를 통한 시장 진입 및 점유율 확대 전략
- CIGS 박막 태양전지는 높은 광흡수계수, 대면적 박막공정 적용등으로 인해 결정질 실리콘 대비 저가화가 가능한 태양전지 기술로 인식됨 : $0.3/Wp 이하
- 하지만 상대적으로 낮은 모듈 효율, 대량 생산 체제의 미구축, 높은 초기투자비 등으로 인하여 사업화에 어려움을 겪고 있음
- 국내의 경우 삼성 SDI, LG이노텍, 현대 젓공업 등에서 상용화를 시도했으며, 학교와 연구소에서 활발히 연구를 하고 있음
- 특히 삼성 SDI는 국내 디스플레이 반도체 관련 기업들과 대량 생산설비를 공동개발하고 세계 최고 수준의 모듈효율 확보하여 사업화 기반을 구축하였으나 내부 전략변화를 사업화 직전 태양광사업에서 철수하였음
- 화석연료의 경제성 및 환경문제 등이 대두되면서 전통적 에너지 기업들이 태양전지 사업화 기회를 모색하고 있으며 후발 주자로서 차세대 기술로 사업진입을 적극 검토하고 있음
- 또한 사업화의 핵심 요소인 제조 장비 국산화가 가능하여 초기 투자비를 대폭 절감할 수가 있고 산학연 개발 역량의 집적화가 이루어질 경우 조기 상용화가 가능함

□ 다부처 추진 필요성

- 삼성 SDI에서 산업통상자원부 전략기획단 지원으로 수행한 조기성과 창출형 프로그램의 성과물인 2MW급 라인 활용
- 테스트베드 구축 및 운영, 소재소자장비 관련 기업지원, 핵심 기술 개발, 실증 및 사업이 통합적으로 진행되어야 성과를 창출할 수 있음
- 산업통상자원부 : 테스트 베드 구축 및 운영, 장비 개발, 대면적 고효율 모듈 개발, 응용제품 개발, 기업지원
- 농축산식품부 : 고효율 고출력 CIGS 박막 모듈 실증을 통한 농가 고소득원 창출 전략 도출, 지역맞춤형 박막 태양광 시스템 BM 수립
- 국토교통부 : 규제프리존 내 지역전략산업 육성을 위한 인프라 구축 지원

□ 사업내용

- 평판형 CIGS 박막 태양전지 기반 박막형 태양광 제조기반 지원 플랫폼 구축
. 2MW급 CIGS 박막 태양전지 제조 라인(삼성SDI)의 충남 TP 이전 (산업부 + 지자체)으로 약 1,500억의 경제적 효과
. 삼성 SDI 라인을 이용한 테스트 베드(공간, 유틸리티, 운영) 구축 (산업부 + 지자체)
. 소재, 모듈, 공정, 장비 관련 젓소기업의 참여를 통한 요소기술 개발
. 평판형 CIGS 박막 모듈 응용제품 개발(창업/젓소/젓견 기업 개발 지원)(창조센터+산업부)
. 응용제품개발 인프라 지원(창업/젓소벤처 기업 시제품제작 등 작업공간 구성)(지자체+국토부+창조센터)
. 농가 및 지역 맞춤형 태양광 보급을 위한 차세대 박막 태양전지 적용 신재생 융복합형 스마트팜 개발 및 수익창출 모델 발굴 (농식품부+지역기업)

- 평판형 CIGS 박막 태양광 모듈 상용화
. CIGS 박막 태양전지 상용화 원천기술 개발 및 관련 특허 선점 (원천기술)
.. Selenization furnace 개발 (설비 및 소재 개발)
.. 기판 소재 및 봉지재 소재개발
.. 레이져 스크라이빙을 이용한 모듈 제조 공정
.. 무독성 Cd-free 버퍼 공정
. 저가형 신공법 공정기술 개발 (원천기술)
.. 셀레늄이 포함된 precursor층 공정기술 개발
.. 저가 H2/N2(g)와 Se(s)를 이용한 selenization 공정기술 개발
.. 저가형 전구체 형성 기술
.. 초박막 광흡수층 형성 기술

□ 추진전략

- 차세대 CIGS 박막 태양전지 혁신 제품 개발 지원센터 구축
. CIGS 박막 태양광 모듈 제조 테스트베드 및 신기술 평가라인 구축
. 다양한 태양광 응용 제품 개발 지원을 통한 신성장 동력 육성

- 차세대 CIGS 박막 태양전지 사업화
. 1GW(1조 매출)급 차세대 박막 태양전지 생산 라인 투자유도 (’20)
. 세계 태양전지 시장 점유율 10% 달성 (’25, 세계시장 80GW의 10%)

- 라인 운용 기업 젓심의 2MW 라인의 성능 고도화

(출처:요약본 p.3)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 본 ... 3
• 목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• 표목차 ... 10
• 제1장 추진배경 및 현황 분석 ... 12
• 제1절 추진배경 및 사업필요성 ... 12
• 제2절 현황분석 ... 25
• 제2장 다부처 추진 필요성 ... 55
• 제1절 부처별 기존사업 현황 ... 55
• 제2절 다부처 추진 타당성 ... 64
• 제3장 사업내용 ... 69
• 제1절 사업목표 및 범위 ... 69
• 제2절 세부 사업내용 ... 70
• 제4장 사업 추진전략 ... 80
• 제1절 사업 추진체계 및 역할 분담 ... 80
• 제2절 사업 추진방안 및 전략 ... 83
• 제3절 성과활용 및 기대효과 ... 86
• 끝페이지 ... 90