[신소재공학] 박막형 태양전지의 재료인 Cd-Te의 현재 기술과 문제점 분석

1. Cd-Te 박막형 태양전지 개요

Cd-Te 박막형 태양전지는 카드뮴 텔루라이드(Cadmium Telluride, Cd-Te)를 주재료로 사용하는 태양전지로서, 실리콘 기반 태양전지와 비교하여 낮은 제작 비용과 뛰어난 광학적 특성으로 인해 높은 경쟁력을 갖추고 있다. 특히, 제조 공정이 간단하며 생산 속도가 빠르고, 얇은 박막 형태로 제작 가능해 원자재 사용량을 절감할 수 있는 특성을 지니고 있다. 이러한 구조적 특성으로 인해 1990년대 후반부터 상용화가 진행되어, 현재 전 세계 태양광 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 글로벌 태양전지 시장에서 Cd-Te 태양전지는 전체 시장의 약 10%를 점유하며, 미국의 한 태양전지 제조기업인 First Solar는 2022년 기준으로 연간 생산량이 약 20GW에 달하는 주요 생산업체이다. 이 회사는 친환경적 생산 공정과 비용 절감 기술에 힘입어 경쟁사보다 가격 경쟁력을 확보하고 있으며, 이는 시장 점유율 증가로 연결되고 있다. Cd-Te 태양전지는 또한 높은 광전변환 효율을 보여주는 것도 특징이다. 최근 연구에서는 22% 이상의 실리콘 태양전지 수준에 근접하는 효율이 보고되고 있으며, 상용 제품인 First Solar의 제품은 약 19%의 …