페로브스카이트 탠덤 셀 효율 34.85% 세계기록...한화큐셀·중국기업 상용화 경쟁 가속

기존 실리콘 태양전지의 한계를 뛰어넘는 차세대 태양광 기술 개발 경쟁이 치열해지고 있다. 최근 보도에 따르면 한화큐셀을 비롯해 중국 주요 태양광 기업들이 '페로브스카이트 탠덤 셀' 기술에서 효율성과 안정성 면에서 잇따라 돌파구를 마련했다고 컴파스가 지난 21일(현지시각) 보도했다.

페로브스카이트 탠덤 셀은 기존 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트라는 새로운 소재를 겹쳐 쌓은 구조다. 실리콘이 흡수하지 못하는 태양광 영역까지 추가로 활용할 수 있어 발전 효율을 크게 높일 수 있다. 현재 실리콘 태양전지의 이론 효율 한계인 약 30%를 넘어서는 것이 가능하다.

이 기술의 핵심은 페로브스카이트 소재가 실리콘보다 생산비용이 저렴하면서도 다양한 파장의 빛을 흡수할 수 있다는 점이다. 하지만 페로브스카이트는 화학적으로 불안정해 대규모 생산과 장기간 사용에 어려움이 있어 상용화의 걸림돌이 됐다.

◇ 한화큐셀, 국제 내구성 표준 통과로 안정성 확보
한화큐셀은 페로브스카이트 탠덤 셀의 주요 장애물이었던 안정성 문제를 해결하는 데 성공했다. 한화큐셀이 개발한 고도로 안정적인 탠덤 태양전지는 국제전기기술위원회(IEC)와 언더라이터스 래버러토리스(UL)의 국제 표준에 따른 내구성 시험을 통과했다.

실시한 내구성 시험은 일반 표준뿐만 아니라 탠덤셀 전력 측정에 적용되는 특별 표준도 충족해 업계에서 첫 번째이자 매우 중요한 성과로 평가된다. 이러한 시험 성공과 준수는 독립 검증기관인 TÜV 라인란드에서도 확인됐다.

◇ 중국 기업들, 산업용 패널과 효율 기록 연이어 달성

중국 태양광 기업인 트리나솔라도 업계 표준을 충족하는 세계 최초의 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양광 패널을 개발해 큰 돌파구를 마련했다. 이 태양전지판은 800W 이상의 전력을 생산할 수 있다. 이러한 성과는 산업 및 상업용 태양전지판의 효율성과 출력 전력을 개선하려는 노력에서 중요한 진전을 의미하며, 보다 강력한 태양에너지의 새로운 시대를 열었다.

트리나솔라의 가오 지판 회장 겸 최고경영자는 "이 돌파구는 탠덤 모듈의 산업화를 향한 중요한 단계"라고 말했다.
또한, 중국 태양광 기업 론지는 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지 효율에서 34.85%에 이르는 세계 기록을 세웠다. 이 성과는 이전 기록인 34.6%를 넘어설 뿐만 아니라 미국 국립재생에너지연구소(NREL)에서 독립 검증을 받았다. 이는 태양전지 효율 혁신에서 론지의 우월성을 입증하며, 재생에너지 기술 개발에서 중요한 진전이다.

한편 태양광 업계에서는 이러한 기술 돌파구들이 재생에너지 기술 발전의 중요한 이정표가 될 것으로 보고 있다. 특히 안정성과 효율성을 동시에 확보한 페로브스카이트 탠덤 셀 기술의 상용화가 가속화될 것으로 전망된다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com