LST에너지, AR 코팅의 독보적 기술력 보유한 Almaden 소개
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  • 승인 2014.08.14 10:05
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LST에너지, AR 코팅의 독보적 기술력 보유한 Almaden 소개

국내 최초 2mm 강화 유리로 한국시장 노크

 

이 민 선 기자

 


태양광 업계가 모듈의 경량화에 집중하는 이유는 무엇일까? 모듈의 무게를 줄이면, 시공시 작업의 효율성을 높여 인건비를 줄일 수 있고, 지붕의 하중 부담을 줄여 안정성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 운송비용 절감 효과도 있다.


이러한 장점을 위해 모듈의 무게를 줄이는 것은 관련 업계의 당면 과제가 됐다. 모듈의 경량화를 위해서는 모든 원자재의 무게를 줄여야 하는 노력이 필요한데, 그중에 가장 높은 비중을 차지하는 원자재가 모듈 프레임과 유리다. 특히, 유리의 경우 셀의 내구성과 직결되는 원자재이기 때문에 그 선택의 중요도가 더욱 높은 제품이다.


유리 두께 감소 통한 모듈의 경량화

유리의 무게를 줄이기 위해서는 현재 최적화돼 있는 모듈의 크기를 줄일 수 없기 때문에, 유리의 면적보다는 내구성과 투과율을 유지하며 두께를 줄일 수밖에 없다. 현재 시장에서는 대부분의 기업이 3.2mm 두께의 유리를 결정질 태양광 모듈용으로 사용하고 있다.


하지만 국내에서도 일부 업체들은 2.8mm 제품까지 상용화해 사용하기 시작했으며, 유리의 두께 축소로 모듈 전체의 무게를 줄이려는 노력은 지속적으로 이뤄지고 있다.

 

중국의 AR(Anti-reflective) 코팅 유리 전문기업 Almaden에서는 기존에 m²당 8kg이던 3.2mm 두께 유리의 무게를 m²당 5kg까지 낮춘 2mm 제품을 출시해 유리 무게를 37.5%나 줄였다. 이는 60셀 모듈을 기준으로 모듈 전체 무게를 5kg 가량 줄여 모듈을 약 20% 이상 경량화시킬 수 있는 무게이다.


이 제품은 이미 상용화에 성공해 중국의 Top-tier 모듈업체들에 공급돼 사용되고 있다.  사실 유리의 두께를 줄이는 것은 생각보다 쉽지 않다. 점점 얇아지는 태양광 셀을 보호하기 위해서는 경도가 약한 EVA와 PET 소재로 주로 이뤄진 백시트만으로는 부족하기 때문에 가장 바깥 면에 있는 유리의 내구성이 중요한데, 유리의 두께를 줄이면 내구성이 떨어질 수 있다는 우려 때문이다.


하지만 Almaden 제품은 2mm 유리 두께로 각종 테스트를 통과해 내구성을 입증하고, 상용화에 성공한 최초의 제품이다. 한국에서도 얇은 유리에 대한 빠른 검토를 통해 세계 모듈시장의 경량화 트렌드를 이해하고, 모듈의 제품 경쟁력을 강화하는 것이 필요한 시점이다.


또 다른 트렌드, ‘모듈의 고효율화’

올해 열린 SNEC 전시회에서 저가 제품에 주력하고 있던 중국의 주요 모듈 제조업체들이 다결정 위주의 프로모션에서 벗어나 단결정 고효율 제품의 마케팅을 본격적으로 시작한 것도 우리나라 모듈기업들이 눈여겨 볼 부분 중 하나다.


태양광 모듈의 개발 초기부터 연구자들이 항상 꾸준하게 매달리고 있는 프로젝트 중 하나는 모듈의 효율 향상이다. 이를 위해 고효율 셀을 개발하고, 봉지재(Encapsulant)의 UV Cut을 최적화시키는 등의 노력이 지속적으로 이뤄지고 있다.


이와 더불어 태양광 모듈의 효율에 영향을 미치는 것 중 하나는 태양광 모듈에서 빛을 가장 먼저 받는 원자재인 유리의 투과율이다. 기존 유리 제품들은 90~92%의 투과율 제품들이 대부분이었으나, AR 저반사 코팅 기법을 사용해 태양빛의 투과율을 94%까지 높여 모듈의 효율을 향상시킨 제품들이 시장을 장악하고 있다.


기존에는 태양광산업의 침체와 치열한 가격경쟁으로 인해 고가의 AR 코팅 제품 사용률이 저조했으나, 모듈의 고효율 경쟁이 심화되면서 업체들 상당수가 고가이지만 품질력을 인정받고 있는 원자재를 선택함으로써 모듈의 고효율에 더욱 중점을 두고 있다.


그러한 선택의 이면에는 기존 대비 고가의 원자재를 사용함으로써 상승하는 비용을 장기적인 관점에서 출력 상승으로 상쇄할 수 있을 것이라는 믿음이 작용한 것으로 분석된다.


경량화 및 고효율화 트렌드에 최적화

 

다른 원자재들과 달리 현재 국내 태양광 모듈의 대부분은 경쟁력 있는 가격의 중국산 유리를 사용하고 있다. 하지만 가격에 의존한 제품의 선택은 또 다른 문제를 낳을 수 있다.


가격도 중요하지만, 유리의 선택에 있어 가장 우선 고려해야 할 부분은 모듈에 사용되는 각 업체 고유의 셀 특성에 맞는 궁합이다. 적합한 유리의 사용은 궁극적으로 모듈의 내구성 및 효율을 향상시킨다.


셀과 파장대별 투과율이 맞지 않을 경우, 내구성과 효율에 영향을 미칠 수 있다. 이를 보강하기 위해서는 강화기술과 AR 코팅기술이 무엇보다 중요하며, 이런 기술력을 가진 기업의 제품을 사용하는 것이 중요하다.


최근 세계시장에서 주목 받고 있는 유리 회사는 2mm AR 코팅 강화 유리를 개발해 시장을 선도하고 있는 Almaden이다. 세계 주요 모듈 회사들이 대부분 사용하고 있는 Almaden 유리는 3.2mm 제품뿐만 아니라, AR 코팅과 SC(Self-Cleaning) 기능을 갖춘 2mm 제품도 이미 개발이 완료돼 업계 최고 수준의 경쟁력을 자랑한다.


일부 업체에서 2.8mm 경량 제품을 사용하기 시작한 한국시장과 달리, 현재 세계 태양광시장에서는 SolarWorld, AUO 같은 업체에서 얇은 유리 중 최초로 2mm 두께의 Almaden 유리 제품을 적용한 모듈 제품 양산에 성공해 양산 제품에 사용하고 있다. 또한, 세계 시장을 선도하고 있는 JA Solar, 트리나솔라, 잉리솔라, 한화 등 글로벌 모듈 업체들도 모두 제품 테스트와 검토를 끝내고 양산을 앞두고 있다.

 

Almaden 유리는 2mm 두께의 경량화 제품임에도 불구하고, 독자적인 AR, SC 코팅 기술을 동시에 도입해 94%의 투과율로 경량화와 고효율화 두 가지 트렌드를 모두 잡을 수 있는 제품으로 평가받고 있다.


아직 2mm 제품 생산이 검토 중인 경쟁사와 달리, Almaden은 실제 양산되는 모듈에 제품을 적용해 뛰어난 기술력과 내구성을 입증하고, 시장을 선도하고 있다.


이는 Almaden의 과감한 투자를 통한 결과물로 인식되고 있다. 6,500만sqm의 연간 생산량 중 자동화 설비에서 생산되는 2mm 제품의 연간 생산 능력도 3,000만sqm에 달해 충분한 공급 능력도 갖추고 있기 때문이다. 기존 유리 시장에서 AR 코팅 제품 성능이 주요 화제였다면, 앞으로는 2mm 제품 공급 가능 여부가 중요한 화두로 떠오를 것이다.


SOLAR TODAY 이 민 선 기자 (st@infothe.com)


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