차세대 페로브스카이트 태양전지 특허, 中이 日 추월..."CATL 1위, 파나소닉 2위"

중국이 차세대 재생에너지 혁신으로 여겨지는 페로브스카이트 태양전지의 특허 출원 총수에서 처음으로 일본을 앞섰다고 5일(현지시각) 닛케이 아시아가 보도했다.


페로브스카이트 셀은 일반 셀과 같은 유리 기판 위나 굽힘 가능한 필름 위에서 형성될 수 있다. 유리 페로브스카이트 셀은 현재 제품에 비해 전력 생산에 매우 효율적이다. 필름형 페로브스카이트는 벽, 지붕 등 태양광 패널이 적합하지 않은 다른 위치에 설치할 수 있다.

2025년 12월까지 약 2000건의 페로브스카이트 태양광 패널 관련 신청서가 공개됐다. 특허 출원이 공개되기까지 최초 출원부터 대략 1년에서 2년이 걸린다.

2023년까지 출원되고 2025년 12월 기준으로 유효한 특허 출원에서는 중국이 선두를 차지했다. 2015년부터 2022년까지 선두를 달았던 일본은 2위를 차지했다.
연간 신청서 제출 기준으로 중국은 2020년경 일본을 앞섰다.


이 연구는 경쟁사가 제시한 참고문헌 수를 부분적으로 기준으로 각 기업의 특허 출원을 평가했다. 2025년에는 중국 배터리 대기업인 CATL(Contemporary Amperex Technology Co. Ltd.)이 최고 점수를 차지했다.

2위는 2023년 1위에서 하락한 일본의 파나소닉 홀딩스였다. 2023년 3위였던 도시바는 2025년에 5위를 기록했다.

페로브스카이트의 주요 성분은 납과 요오드다. 페로브스카이트 셀의 원료를 혼합하는 방법은 무수히 많아 발전 효율을 높일 여지가 많다.

중국에서는 2025년 2월부터 페로브스카이트 셀의 대량 생산 라인을 시작했다. 2022년, 마이크로퀀타는 취저우시에서 100메가와트의 생산 능력을 가동했다.

중국 기업들은 대량 생산이 더 쉬운 유리 페로브스카이트 셀 제조를 우선시해왔다.

도쿄에 본사를 둔 태양광 발전 전문 컨설팅 회사 RTS의 수석 애널리스트 이즈미 카이즈카는 "중국 기업들은 이미 출하 실적을 가지고 있어 상업화에서 일본보다 앞서 있을 수 있다"며 "일본도 상업화 노력을 가속화해야 한다"고 말했다.


일본 기업들은 필름 페로브스카이트에 투자를 집중하고 있다. 세키스이 케미컬 자회사인 세키스이 솔라 필름은 일본 최초로 필름형 페로브스카이트 태양전지를 판매한 제조업체가 됐다.

세키스이 솔라 필름은 2027 회계연도에 일본 사카이에 위치한 샤프 공장에서 연간 100메가와트 용량의 대량 생산 시설을 가동할 예정이다. 교토 스타트업인 에네코트 테크놀로지스는 그 해 공장 운영을 시작해 2029년 대량 생산을 목표로 한다.

중국 기업들도 필름형 페로브스카이트 셀을 개발 및 대량 생산하는 데 앞장서고 있다. 탠덤 셀 개발은 기존 실리콘 층 위에 페로브스카이트를 쌓아 발전 효율을 높이는 방식이다.


일본 에너지 회사의 한 임원은 "가격 경쟁으로 번진다면, 일본 제품은 중국 제품과 경쟁할 수 없을 것"이라며 "무엇보다도 내구성에 큰 문제가 있고, 비즈니스 모델에 급진적인 변화가 없으면 상황이 잘 풀리지 않을 것 같다"고 경고했다.

일본 기업들은 한때 전 세계 태양광 패널 생산 부문 1위를 차지했으나, 대부분은 결국 더 저렴한 중국 제품에 밀려 시장에서 밀려났다.

페로브스카이트는 일본에서 시작된 차세대 기술로, 정부가 그 개발과 채택을 지원하고 있다. 목표는 2040년까지 20기가와트 용량을 설치하는 것이다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com