태양광 산업은 이중파 양면 태양광 모듈(일반적으로 양면 이중 유리 모듈이라고 함)이 주도하는 효율성 및 신뢰성 혁명을 겪고 있습니다. 이 기술은 구성 요소의 양면에서 빛 에너지를 흡수하여 전기를 생산하고, 이를 유리 패키징의 뛰어난 내구성과 결합하여 세계 태양광 시장의 기술적 경로와 적용 패턴을 재편하고 있습니다. 본 논문에서는 양면 이중 유리 모듈의 핵심 특성, 실제 적용 가치, 그리고 미래에 직면하게 될 기회와 과제를 심층 분석하여, 양면 이중 유리 모듈이 태양광 산업을 더 높은 효율, 더 낮은 킬로와트시(kWh)당 비용, 그리고 다양한 시나리오에 대한 광범위한 적응력으로 이끄는 방식을 밝힙니다.
핵심 기술 특징: 효율성과 안정성이 두 배로 향상되었습니다.
양면 이중 유리 모듈의 핵심 매력은 획기적인 발전 용량에 있습니다. 기존의 단면 모듈과 달리, 후면은 지면에서 반사되는 빛(모래, 눈, 밝은 색상의 지붕 또는 시멘트 바닥 등)을 효과적으로 포착하여 상당한 추가 발전량을 창출합니다. 이를 업계에서는 "양면 이득"이라고 합니다. 현재 주류 제품의 양면 비율(전면 대비 후면의 발전 효율 비율)은 일반적으로 85%~90%에 달합니다. 예를 들어, 사막과 같이 반사율이 높은 환경에서는 부품의 후면 이득을 통해 전체 발전량을 약 10%~30% 향상시킬 수 있습니다. 또한, 이러한 유형의 부품은 비오는 날이나 이른 아침, 늦은 저녁과 같은 저조도 조건에서도 2% 이상의 발전량 증가를 보이며 더 나은 성능을 발휘합니다.
효율적인 전력 생산을 지원하는 핵심은 소재 및 구조 혁신입니다. 첨단 배터리 기술(예: N형 TOPCon)은 부품의 전력 소비량을 지속적으로 증가시키고 있으며, 주류 제품은 670~720W 범위에 진입했습니다. 전면 차광 손실을 줄이고 집전 효율을 높이기 위해 업계는 메인그레인리스 설계(예: 20BB 구조)와 정교한 인쇄 기술(예: 스틸 스크린 인쇄)을 도입했습니다. 패키징 측면에서는 이중 유리 구조(전면과 후면 모두 유리)가 탁월한 보호 기능을 제공하여 부품의 1년 차 감쇠율을 1% 이내로 유지하고 연평균 감쇠율을 0.4% 미만으로 유지하여 기존의 단일 유리 부품보다 훨씬 우수합니다. 이중 유리 모듈(특히 대형)의 무거운 무게 문제를 해결하기 위해 경량 투명 백시트 솔루션이 등장하여 210 크기 모듈의 무게를 25kg 미만으로 줄여 설치 어려움을 크게 완화했습니다.
환경 적응성은 양면 이중 유리 모듈의 또 다른 주요 장점입니다. 견고한 이중 유리 구조는 탁월한 내후성을 제공하여 전기전위 유도 감쇠(PID), 강한 자외선, 우박 충격, 높은 습도, 염분 분무 부식, 그리고 극심한 온도 차이에 효과적으로 견딥니다. 부품 제조업체들은 전 세계 다양한 기후대(극한지, 강풍지, 고온다습 지역 등)에 시범 발전소를 구축하여 극한 환경에서도 장기적으로 안정적인 작동 성능을 지속적으로 검증하고 있습니다.
적용 이점: 태양광 프로젝트의 경제적 개선을 촉진합니다.
양면 이중 유리 모듈의 가치는 특히 특정 응용 시나리오에서 전체 프로젝트 수명 주기 동안 경제적 실행 가능성에 궁극적으로 반영됩니다.
대규모 지상형 발전소: 고반사율 지역의 수익 증대: 사막, 눈 덮인 지역 또는 밝은 색상의 표면 지역에서 후면 이득은 프로젝트의 균등화 발전 비용(LCOE)을 직접적으로 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 라틴 아메리카 최대 규모의 태양광 프로젝트 중 하나인 브라질의 766MW "세라도 솔라(Cerrado Solar)" 발전소에서 양면 이중 유리 모듈을 도입하면 발전량이 크게 증가할 뿐만 아니라 연간 134,000톤의 이산화탄소 배출량을 줄일 것으로 예상됩니다. 경제 모델 분석에 따르면 사우디아라비아와 같은 지역에서 고급 양면 모듈을 도입하면 기존 기술 대비 LCOE를 약 5% 줄이는 동시에 시스템 균형(BOS) 비용도 절감할 수 있습니다.
분산형 태양광 발전: 옥상 및 특수 지형의 잠재력 활용: 산업용 및 상업용 옥상에서 높은 전력 밀도는 제한된 면적 내에 대용량 시스템을 설치하여 단위 설치 비용을 절감하는 것을 의미합니다. 계산에 따르면 대규모 옥상 프로젝트에서 고효율 양면 모듈을 채택하면 엔지니어링 일반 계약(EPC) 비용을 크게 절감하고 프로젝트의 순수익을 높일 수 있습니다. 또한, 시멘트 현장이나 고지대와 같은 복잡한 지형에서 이중 유리 모듈은 뛰어난 기계적 하중 저항성과 온도차 저항성을 제공하여 신뢰할 수 있는 선택이 될 수 있습니다. 일부 제조업체는 이미 고지대와 같은 특수 환경에 맞는 맞춤형 제품과 설치 솔루션을 출시했습니다.
새로운 전력 시장 대응: 전기 요금 수익 최적화: 시간대별 전기 요금 체계가 점차 보편화됨에 따라, 기존 태양광 발전의 정오 피크 시간대에 해당하는 전기 요금이 하락할 수 있습니다. 양면 모듈은 양면 비율이 높고 약한 빛에 대한 응답 성능이 뛰어나 전기 요금이 높은 아침과 저녁에 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다. 이를 통해 발전 곡선이 피크 시간대에 더욱 잘 부합하여 전체 수익을 증대시킬 수 있습니다.
신청 상태: 글로벌 침투 및 심층적 현장 육성
양면 이중 유리 모듈의 적용 범위는 전 세계적으로 빠르게 확대되고 있습니다.
지역화된 대규모 적용이 주류를 이루고 있습니다. 중동 사막, 중국 서부 고비 사막, 라틴 아메리카 고원과 같이 고조도 및 고반사율 지역에서는 양면 이중 유리 모듈이 새로운 대규모 지상 발전소 건설에 선호되는 선택이 되었습니다. 한편, 북유럽과 같은 적설 지역에서는 부품 후면의 눈 반사율(최대 25%)이 높은 이득 특성을 최대한 활용합니다.
특정 시나리오에 맞는 맞춤형 솔루션이 부상하고 있습니다. 업계는 특정 적용 환경에 대한 심층적인 맞춤화 추세를 보이고 있습니다. 예를 들어, 사막 발전소의 모래 및 먼지 문제에 대응하여 일부 부품은 먼지 축적을 줄이고 청소 빈도와 운영 및 유지보수 비용을 줄이기 위해 특수 표면 구조를 갖도록 설계되었습니다. 농업용 태양광 발전 보완 프로젝트에서는 온실 지붕에 투광성 양면 모듈을 사용하여 발전과 농업 생산 간의 시너지 효과를 달성했습니다. 혹독한 해양 또는 해안 환경을 위해 내식성이 강화된 이중 유리 부품이 개발되었습니다.
미래 전망: 지속적인 혁신과 과제 해결
양면 이중 유리 모듈의 미래 개발은 활력이 넘치지만, 동시에 다음과 같은 과제에 직접 대처해야 합니다.
효율은 지속적으로 향상되고 있습니다. TOPCon이 대표하는 N형 기술은 현재 양면 모듈의 효율 향상에 있어 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 더욱 혁신적인 페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 셀 기술은 실험실에서 34% 이상의 변환 효율을 입증했으며, 차세대 양면 모듈의 효율 향상에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. 양면 비율이 90%를 초과하면 양면 모듈의 발전 기여도가 더욱 높아질 것입니다.
시장 패턴의 역동적인 조정: 양면 모듈의 현재 시장 점유율은 지속적으로 증가하고 있지만, 향후 구조적 변화에 직면할 수 있습니다. 단일 유리 모듈이 경량화 및 비용 절감 기술(예: 방수 성능 향상을 위한 LECO 공정 및 비용 효율적인 패키징 소재 사용)을 갖추면서 분산형 지붕 시장에서의 점유율이 증가할 것으로 예상됩니다. 양면 이중 유리 모듈은 특히 고반사율 환경에서 지상형 발전소에서 지배적인 입지를 지속적으로 공고히 할 것입니다.
해결해야 할 핵심 과제:
무게와 비용 균형: 이중 유리 구조로 인한 무게 증가(약 30%)는 지붕에 대규모 적용하는 데 있어 주요 장애물입니다. 투명 백시트는 경량 대안으로 폭넓은 가능성을 가지고 있지만, 장기적인(25년 이상) 내후성, 자외선 차단성, 내수성은 아직 더 많은 실외 실증 데이터를 통해 검증되어야 합니다.
시스템 적응성: 대형, 고전력 부품의 대중화로 인해 브래킷 시스템, 인버터 등 지원 장비의 동시 업그레이드가 필요해지며, 이로 인해 시스템 설계의 복잡성과 초기 투자 비용이 증가하고 산업 사슬 전반에 걸쳐 협업적 최적화가 요구됩니다.
게시 시간: 2025년 6월 18일