태양광 모듈 효율은 2050년까지 35%를 초과할 수 있습니다.

선도적인 태양광 PV 기관 및 회사로 구성된 국제 연구팀은 멀티-테라와트 태양광 발전의 새로운 시대에 대한 가장 중요한 R&D 동향을 식별했습니다.

이 그룹의 구성원은 모두 독일의 Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE(Fraunhofer ISE), 미국 에너지부 산하 로키 산맥 국립 연구소 및 일본의 첨단 산업 과학 기술(AIST)이 주도하는 일련의 높은-수준 국제 PV 워크숍 중 하나인 제4차 Terawatt 워크숍에 참여했습니다.

최근 Nature Energy에 게재된 "멀티{0}}테라와트 광전지의 새로운 시대를 위한 역사적 및 미래 학습"이라는 새 논문에서 이 그룹은 미래 설계 및 제조에서 자원 사용, 배출 및 재활용에 대한 관심이 높아지는 동시에 PV 가격, 성능 및 신뢰성이 지속적으로 향상될 것으로 예측합니다.

Fraunhofer ISE의 ​​이사인 Andreas Bett는 pv 매거진과의 인터뷰에서 "태양광 모듈 효율은 2050년까지 직렬 구조를 통해 35%를 초과할 수 있습니다"라고 말했습니다. 그는 셀 효율성이 36%를 초과할 수 있으며 셀{4}}대-모듈 손실이 현재보다 낮을 수 있다고 덧붙였습니다. "금세기 전반기 말까지 태양광 모듈 가격은 2배 정도 하락할 수 있습니다."

Bett는 더 높은 효율성과 더 낮은 비용이 모두 에너지 전환에 중요하지만 효율성이 더 중요한 요소라고 말했습니다. "효율성이 높다는 것은 PV 설치에 필요한 재료와 토지가 적어 지속 가능성이 향상되고 전체 시스템 비용이 절감된다는 것을 의미합니다."라고 그는 말하면서 태양광 모듈 수명은 "확실히" 40년 이상으로 연장될 것이라고 덧붙였습니다.

연구원들은 PV 산업이 모듈 비용, 성능 및 통합에 대한 이전 예측을 지속적으로 초과해 왔다고 강조했습니다. 결정질 실리콘(c-Si), 카드뮴 텔루르화물(CdTe), 구리, 인듐, 갈륨 및 이셀레나이드(CIGS)와 같은 PV 기술에 대한 직렬 아키텍처 및 제조 혁신이 예상되며, 이를 통해 새로운 플레이어가 시장에 진입할 수 있게 되어 더욱 전 세계적으로 다각화된 셀 및 모듈 공급망을 구축할 수 있습니다.

또한 새로운 직렬 PV 기술은 성능을 명확하게 정의하고, 예측 가능한 에너지 출력을 보장하고, 조기 고장을 감지하고, 알 수 없는 성능 저하 위험을 관리해야 하며, 마지막은 현재 Si 모듈에도 어려운 과제이며 새로운 페로브스카이트- 기반 기술에 중요하다고 설명했습니다.

이 연구에서는 전 세계 태양광 제조 용량이 2050년까지 약 3TW에 이를 것으로 예상하고 지속 가능성{2}} 중심 학습이 이미 비용을 낮추었으며 PV 산업이 미래 성장에 필요한 자원을 확보하는 데 점점 더 중요해질 것임을 강조합니다.

과학자들은 "이러한 관점을 알리는 제4차 Terawatt 워크숍과 같은 향후 PV 커뮤니티 회의의 주제는 시스템 및 최종 사용자 요구 사항을 다루는 것으로 바뀔 수 있습니다."라고 결론지었습니다. "오늘의 투자, 제조 및 채택은 경제 성장, 생산성, 일자리 창출, 오염 및 빈곤 감소 측면에서 내일 전 세계적으로 혁신적인 배당금을 지급할 것입니다."

연구 그룹에는 독일 Forschungszentrum Jülich GmbH, 일본 태양광 유리 제조업체 AGC Inc, 핀란드 LUT 대학교, 중국 양쯔강 태양광 기술 연구소, 영국 페로브스카이트 태양광 전문가 Oxford Photovoltaics Ltd, 중국 모듈 제조업체 Trina Solar, 사우디아라비아 KAUST 태양광 센터, King Abdullah 과학기술대학교(KAUST), 호주 뉴사우스웨일스대학교(UNSW), 미국의 과학자들이 포함되었습니다. 그 중에는 박막-필름 제조업체 First Solar, 일본 국립산업기술종합연구소(NEDO), 싱가포르-기반 PV 제조업체 Maxeon 등이 있습니다.