SFC, 특수목적용 방열 백시트 개발 성공

“고품질·고효율 백시트 개발에 박차 가할 것”

이 서 윤 기자

방열성능 갖춘 태양광 백시트 수요 급증

방열 백시트는 태양광 모듈 내외부에 인가되는 열원을 외부로 방출함으로써 발전효율을 증가시키는 태양광 모듈용 보호필름이다. 야외에 태양광 모듈을 설치해 발전과정에서 주변의 온도가 상온이라 하더라도 태양전지 모듈의 온도는 반도체 소자의 동작에 의해 열이 발생해 60℃ 이상까지 온도가 상승하게 된다.

일반적으로 일조량이 높은 지역에서 발전효율이 상대적으로 높지만 대기의 기온이 가장 높은 8월에 태양광 모듈의 표면온도가 60℃ 이상을 넘어설 경우 태양광발전량이 10% 이하로 떨어진다.

이에 따라 특수목적용 태양광발전을 위한 사막용 및 적도부근 고온 지역의 태양광발전시스템 설치를 위한 방열성능이 높은 태양광 모듈용 백시트에 대한 수요가 급증하고 있다.

태양광 분야 대표 부품&소재 전문기업으로서 SFC는 이와 같은 시장의 요구에 따라 전자부품연구원 등 총 11개 산학연 단체가 공동으로 수행한 중동지역 사막형 태양광 시스템 개발 사업의 일환으로 태양광 방열 백시트를 개발하며, 급속도로 변화하고 있는 태양광시장에 발 빠른 대응을 진행하고 있다.

이번 사업은 한국에너지기술평가원에서 주관한 지식경제 에너지 기술개발 사업으로 2013년 착수해 2016년까지 수행하는 사업형 비즈니스 모델 구축사업의 일환이다.

기존 고객사의 양산적용 용이

SFC가 개발한 방열용 태양광 백시트의 가장 중요한 특성은 열전도도인데 1W/mK 이상의 우수한 방열특성을 보유하고 있을 뿐 아니라 우수한 자외선 환경내후성과 절연 특성을 보유하고 있는 것이 장점이다.

장기신뢰성 평가인 Damp Heat Test 5,000 시간 평가와 UV 폭로시험 60kW까지 안정된 황변도를 확보하고 있으며, SFC의 자체 평가인 4셀 간이 모듈평가 결과, 온도는 2℃ 이상 낮췄고 발전량은 약 3% 이상 높이는 결과를 도출했다.

이 방열 백시트는 2014년 독일 TUV 인증을 획득했고, 현재 일본 JET 인증 평가 중에 있다. 특히, 방열 백시트는 기존에 SFC가 보유하고 있는 단면불소형 백시트인 TPE 제품의 구성형태를 그대로 채용한 데다 방열성능을 더한 제품군으로서 기존의 고객사에서 양산적용이 용이하다.

국내·외 검증 완료 후 본격적 상업화 기대

국내에서는 현재 에기평 국책사업을 공동으로 진행하는 1개 모듈사와 독점으로 사업화를 진행하기 위해 평가 중에 있으며, 국외 고객사와의 성과로는 중국 주요 모듈사 중 3개 업체와 유럽의 1개 업체에 실증 샘플을 공급해 계약을 진행 중에 있다.

기존의 단면불소 제품인 TPE 제품을 양산적용하고 있는 기존 고객사 라인평가인 장기 신뢰성 및 내후성 평가가 진행 중에 있어 평가가 마무리되는 오는 6월 이후에는 방열 백시트의 상업화가 가시화될 전망이다.

한편, 이 방열 백시트는 지난 2014년 중순에 실증평가를 진행하기 위해 사우디아라비아 제다(Jeddah) 시에 설치된 51kW급 테스트베드에 방열 백시트를 적용해 중장기 실증 데이터를 검증하는 과정에 있다.

또한, 2차 사막용 실증 테스트베드는 카자흐스탄에 오는 3월에 설치 예정이며, 그 설치 모듈은 국내 유수 모듈사에서 제작이 완료된 상태이다.

두 사막지역에서 설치 검증이 완료되면 중국, 중동, 미국 등지의 사막지역에 설치할 모듈 고객사에 중점적으로 공급이 예상된다.

“차별화된 기술력 바탕으로 핵심역량 강화할 것”

2014년도에 SFC는 방열 백시트뿐만 아니라 기계적인 특성과 가격경쟁력이 우수한 폴리올레핀계열 백시트를 개발해 국내외 5개 업체에 상업화를 이뤘다. 그리고 모듈의 부분방전 전압이 1,500V에서도 내성을 확보한 초고내전압용 절연 백시트를 독자적으로 개발 완료해 사업화를 준비하고 있다.

SFC의 윤종국 연구소장은 “2015년도 태양광발전량은 중국, 유럽시장의 지속적인 성장과 인도, 일본, 미국의 약진을 예상하고 있어 기존에 개발된 제품의 상업화에 전력을 다하며 신규 고객사로부터 지속적인 수요 요청이 있는 고반사율 백시트, 건물일체(BIPV)형 투명 백시트, 그리고 수상형 백시트 개발에 매진할 것”이라고 밝혔다.

현재 SFC의 세계시장 점유율은 5% 정도를 확보하고 있으며, 중국 모듈사에 약 85% 정도를 수출하고 있다.

윤 소장은 “향후 더 치열해지는 시장경쟁과 신제품에 대한 수요에 발 맞춰 차별화된 기술력을 바탕으로 다양한 핵심역량을 접목해 차세대 품질 경쟁에서 살아남을 수 있는 고품질·고효율 백시트의 개발에 박차를 가할 것”이라고 강조했다.

SOLAR TODAY 이 서 윤 기자 (st@infothe.com)