일본, `고신뢰성 태양전지 모듈 개발·평가 컨소시엄` 설립

일본, `고신뢰성 태양전지 모듈 개발·평가 컨소시엄` 설립

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-11-09

－ 신뢰성이 높은 태양전지 모듈의 실현을 위하여 일본 산업기술 종합연구소와 민간기업 31개사가 참가 / 태양전지 모듈의 시작, 연구 개발 촉진, 인재육성 / 공동으로, 신규 부재·신규 구조를 적용한 태양전지 모듈을 제작하여 부재·구조의 유용성 검증 / 태양전지 모듈의 장기 옥외 폭로시험과 가속 열화 시험의 결과를 비교 검토 - 　일본 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소(이하, `산업기술 종합연구소`) 태양광 발전 연구 센터는 민간기업 31개사와 공동으로 `고신뢰성 태양전지 모듈(주 1) 개발·평가 컨소시엄`을 2009년 10월 1일자로 발족시켰다. 태양광 발전 기술 연구 조합이 제휴 기관으로서 참가하여 의견교환을 진행시킴과 동시에 9개 단체가 협력 기관으로서 참가한다. 기간은 2009년 10월 1일부터 2011년 3월 31일까지라고 한다. 　태양광 발전의 조기의 그리드 패리티(grid parity)(주 2) 실현에는 태양전지 모듈의 신뢰성 향상과 장기 수명화에 의한 비용 저감이 필수적이다. 본 컨소시엄에서는 산업기술 종합연구소가 화학 메이커, 부재 메이커를 중심으로 하는 민간기업 31개사와 공동으로 태양전지 모듈의 신뢰성·수명의 지배적 요인이 되는 모듈 주변 부재에 대해 검토하여 신규 모듈 부재·모듈 구조의 유용성을 검증한다. 　츠쿠바(Tsukuba) 센터에 있는 작은 사이즈 모듈의 시범 제작·평가 설비 등을 이용하여 컨소시엄에 참가한 민간기업과 산업기술 종합연구소가 집중적으로 검증 연구를 실시할 수 있는 환경을 정돈함과 동시에 계통적인 연구에 의한 데이터베이스의 구축을 도모한다. 또한 장기 옥외 폭로시험(주 3)과 가속 열화 시험(주 4)의 결과를 비교 검토함으로써 옥외 폭로에 의해 발현되는 고장 요인을 명확화 한다. 그리고 이러한 공동 연구 활동을 통한 인적 네트워크의 구축에 의해 산업계의 인재 육성에 이바지한다. 대상으로 하는 태양전지 종류는 주로 결정 실리콘계 태양전지, 박막 실리콘계 태양전지, 화합물 박막계 태양전지이다. 　태양광 발전의 비용 저감에는 발전 효율의 향상, 제조비용 삭감과 함께 태양전지 모듈의 신뢰성 향상·장기 수명화가 불가피하다. 태양전지 모듈의 신뢰성이나 수명은 모듈에 사용되는 충전재, 백 시트, 시일 재료, 배선재 등의 주변 부재에 많이 의존하기 때문에 이러한 부재를 제조하는 메이커에서는 신규 제품의 개발을 가속화하고 있다. 　태양전지 모듈 주변 부재를 제조하는 화학 메이커, 부재 메이커에서는 신규로 개발한 부재를 이용한 태양전지 모듈 성능을 평가하기 위하여 신규 부재의 유용성을 검증하는 체제 정비가 중요하다고 한다. 　이러한 화학 메이커, 부재 메이커의 요구에 대응하는 형태로 산업기술 종합연구소 태양광 발전 연구 센터는 산업기술 종합연구소와 여러 민간 기업이 공동으로 태양전지 모듈의 신뢰성 향상·장기 수명화에 이바지하는 컨소시엄형 공동 연구를 실시하기 위해 2009년 2월에 2회의 공개 설명회를 열어 여러 민간기업과 컨소시엄 설립을 위하여 조정을 진행시켜 이번 발족에 이른 것이다. (주 1) 태양전지 모듈 여러 개의 태양전지 셀을 배선으로 접속하여 화학 부재를 이용해서 밀봉·고정함으로써 100~200와트 정도의 전력을 발생하도록 한 것으로 태양전지 패널이라고도 불린다. (주 2) 그리드 패리티 태양광에 의한 발전 비용이 기존 발송전망의 전력비용과 등가(等?)가 되는 것. (주 3) 장기 옥외 폭로시험 태양전지 모듈을 몇 년간~수십 년간에 걸쳐 옥외에서 폭로함으로써 태양전지 성능의 변화나 태양전지 모듈의 외관이나 사용 부재 열화, 파손 등의 상황을 관측하는 시험. (주 4) 가속 열화 시험 태양전지 모듈을 온도, 습도, 광 조사 강도 등, 인공적으로 만든 일정한 조건에 폭로함으로써 태양전지 성능 변화나 태양전지 모듈의 외관이나 사용 부재의 변화를 측정하는 시험으로 가혹한 조건을 설정함으로써 몇 년간~수십 년간을 필요로 하는 장기 옥외 폭로시험을 몇 일간~수십 일간으로 실현하려는 시험이다. 가속 열화 시험의 방법은 국제 전기표준회의(IEC)에서 규격화되어 있지만 장기 옥외 폭로시험으로 관측되는 변화 중에는, 가속 열화 시험으로 재현할 수 없는 것도 있는 등 과제도 많다.