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중소기업 기술로드맵 조회결과

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태양광 공정장비
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

태양광 공정장비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 태양광 공정 장비란 실리콘계(실리콘 박막 포함) 및 박막 태양전지 등을 제조할 수 있는 공정 및 제조할 수 있는 모든 장비

- 범위 : 태양광 공정 장비 분류 잉곳/웨이퍼, 태양전지(셀) 및 모듈을 생산하기 위해서 필요한 공정 및 제조 기술을 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 태양광 발전은 에너지원 다변화, 기후변화 대응, 분산발전 확대등의 다양한 에너지 정책에 힘입어 지속적으로 보급이 확대되고 있음
  • 2013년 기준으로 세계 태양광 신규 설치량은 38.3GW로 전년대비 28% 성장하였으며 누적 설치량은 140GW로 확인됨. 기존 유럽중심의 시장이 중국, 일본, 미국 등으로 급속히 확대되어 나가고 있으며, 중국 11.8GW, 일본 6.9GW, 미국 4.8GW, 독일 3.3GW 순으로 대한민국은 0.44GW 임
  • 한국수출입은행(2016년 3분기)자료에 의하면 2016년 세계 태양광 설치량은 연초 예상치 68GW보다 증가한 70GW 이상 설치될 전망
    • 세계 태양광 수요 전망치 상향의 주요 이유는 Big 3 중 중국 및 미국 태양광 수요증가로 확인
  • 태양광 수요 증가와 더불어 에너지저장에 대한 필요성 확대로 세계 에너지저장 시장규모가 빠르게 커질 전망
    • 2016년 기준 세계 에너지저장 설치량은 2.9GW이며, 2024년까지 약 42GW가 설치될 전망
    • 금액 기준으로 2016년 10억 달러 시장이 2024년 70.8억 달러 시장으로 연 평균 27.5%씩 성장할 전망
  • 2016년 상반기 안정세를 유지하던 주요 제품 수급상황이 하반기 들어서면서 공급과잉 상황으로 전환됨
  • 2016년 기준 상반기 대비 하반기 설비용량 증가량을 살펴보면 폴리실리콘 7GW, 잉곳 15GW, 웨이퍼 16GW, 태양전지 19GW, 모듈 24GW 증가
    • 공급부족에 시달렸던 잉곳, 웨이퍼, 및 태양전지를 중심으로 설비 증설이 크게 늘어날 것으로 예상
    • 상위 기업 중심의 설비 확장으로 가격경쟁력이 떨어지는 중국 중소기업들의 가동률 하락할 것으로 예상
나. 국내시장
  • 국내 태양광 시장은 RPS(Renewable Portfolio Standard, 신재생에너지공급의무화제도) 시행에 따른 태양광 보급이 크게 늘어나고 있으며, 2014년 상반기 태양광 설치량은 375MW로 반기 설치량 기준 최고치를 경신
    • 2013년 태양광 설치량은 455MW였으며, 2012년은 177MW로 매년 설치량이 크게 증가
    • 2012년 RPS 정책효과로 국내 태양광 산업생태계가 활성화되고 있으며, 2016년 기준 설치량 기준 세계 7위 태양광시장으로 발돋움할 전망
  • 태양광산업 현황은 밸류체인(폴리 실리콘-잉곳/웨이퍼-셀-모듈-시스템)에 따라 다르게 진행되어 지고 있으며, 대부분 전략시장 차별화를 통한 비용 경쟁력 상승 및 태양광 발전 유지/보수에 중점을 두는 추세임
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 태양광 공정장비 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향7)을 살펴보면 전반적으로 감소하는 경향을 보임
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 43.2%로 최대 출원국으로 태양광 공정장비 기술을 리드 하고 있는 것으로 나타났으며, 일본 26.0%, 한국 24.2%, 유럽 6.7% 순으로 출원 비중을 차지하는 것으로 확인됨
태양광 공정장비 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 엘지전자의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 주성엔지니어링(주)의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국에너지기술연구원, 한국생산기술연구원, 대구경북과학 기술원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 고려대학교, 성균관대학교, 영남대학교 등의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 태양광 공정 장비 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
Ingot 공정 쵸크랄스키 단결정 실리콘 잉곳 제조장치 고품질 단결정 잉곳재료 중 쵸크랄스키 단결정 실리콘 잉곳을 제조하는 장비
태양전지(Cell) 공정 에칭장비 고효율 태양전지의 성능 개선 및 셀 구조에 맞제 웨이퍼를 Texturing 할 수 있는 공정장비
스퍼터링장비(PVD) 광흡수, 변환효율을 위한 증착장치로, 스퍼터링을 이용한 증착장치
화학기상증착(CVD)장치 광흡수, 변환효율을 위한 증착장치로, 화학기상증착을 이용한 증착장치
원자층증착장치(ALD) 광흡수, 변환효율을 위한 증착장치로, 가장 얇은 박막층을 형성할 수 있는 증착
셀 후면 Polishing 장비 (PERC용) 고효율 태양전지인 PERC 셀의 에칭된 후면을 평판형태로 연마하는 공정장비
모듈 공정 Tabbing & Stringer 태양전지 Cell과 cell을 연결하는 장치