한화솔루션 "고효율로 기술 격차 벌린다"…태양광 로드맵 공개

한화솔루션이 고효율 셀의 연구개발(R&D)과 생산능력을 강화해 미국과 유럽 등 글로벌 시장에서 태양광 기술 리더십을 강화한다. 10년 이상 태양광 셀 기술에 지속적으로 투자해 확보한 역량으로 차세대 제품을 생산, 글로벌 톱-티어(Top-tier)로서의 기술적 우위를 유지하겠다는 것이다.

한화솔루션은 12일 큐셀 부문(한화큐셀) 충북 진천공장에서 기존 퍼크(PERC)셀 보다 1%P(포인트) 이상 효율을 향상시킨 탑콘(TOPCon)셀을 2023년 4월부터 상업 생산하고, 2026년 6월에는 차세대 태양광 기술인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 양산하겠다는 '기술 로드맵'을 공개했다.
현재 세계 태양광 시장의 90% 이상을 차지하는 퍼크 셀은 후면에 반사막을 삽입해 빛을 반사시켜 발전 효율을 높인 제품으로 평균 효율은 약 23%이다. 반면 탑콘은 셀에 얇은 산화막을 삽입, 기존보다 발전 효율을 높여 약 24.4%(시제품)가 나온다. 셀의 효율이 올라가면 모듈 설치 면적 대비 전력 생산량이 늘면서 작은 면적에서도 많은 전력을 생산할 수 있다.

한화솔루션은 지난해 11월부터 연 300MW 용량의 탑콘 셀 파일럿 라인을 가동 중이다. 올해 5월엔 총 1800억원을 투자해 한국공장의 셀 생산 능력을 기존 4.5GW(연간)에서 5.4GW로 확대하는 계획을 발표했다. 이 중 1300억원이 탑콘 셀 양산을 위한 라인 전환과 설비 도입에 쓰인다. 이에 따라 연간 3.9GW의 퍼크 셀과 1.5GW의 탑콘 셀을 생산할 수 있게 됐다.

최경덕 한화큐셀 운영팀장은 "탑콘 셀 제조 공정은 기존 퍼크 셀 제조공정과 호환성이 높아, 이미 대규모 퍼크 셀 제조라인을 보유한 진천공장에서 제조하기에 적합한 제품이다"라고 설명했다.


한화큐셀은 내년 상반기 양산 예정인 탑콘 셀을 활용해 연간 20~30%의 성장이 예상되는 미국 태양광 시장을 집중 공략할 계획이다. 이에 따라 진천사업장의 태양광 수출액은 올해 약 1조7000억원에서 내년에는 2조원을 훌쩍 넘어설 것으로 기대하고 있다.

특히 미국 정부의 인플레이션 감축법(IRA) 시행에 따른 수혜도 예상된다. IRA는 태양광과 풍력 등의 미국 내 재생에너지 시장을 확대하는 내용이 포함된 산업 진흥 정책이다. 한화큐셀이 내년 하반기에 확보하는 미국 조지아공장의 모듈 생산량은 3.1GW로, IRA 수혜에 따라 새로운 성장 모멘텀을 맞을 전망이다.

한화큐셀은 탑콘 이후의 차세대 셀인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 오는 2026년 6월 양산을 목표로 R&D를 진행 중이다. 지난 3월에는 독일 헬름홀츠 연구소와 협력해 최대 28.7% 효율의 기록한 탠덤 셀을 개발, 자체 최고 효율을 기록하기도 했다.
탠덤 셀의 이론 한계 효율은 44% 수준이나, 실제 양산 시 효율은 35%에 이를 것으로 예상된다. 학계에서는 기존 퍼크 및 탑콘 등 실리콘 기반의 셀의 발전 효율한계가 이론적으로 최대 29% 수준을 넘어서기 어렵다고 보고 있다. 이에 태양광 업계에서는 차세대 태양광 시장 기술을 선점하기 위해 완전한 페로브스카이트 셀의 중간단계로 '페로브스카이트-실리콘' 기반의 탠덤 셀 개발과 상용화를 위한 경쟁이 치열하다.

한화큐셀은 2020년에 탠덤 셀 국책 과제 연구기관으로, 2021년에 탠덤 셀 기반 모듈 공정 국책 과제의 연구기관으로 각각 선정되며 국내 탠덤 셀 연구를 선도해왔다. 양병기 한화솔루션 큐셀 부문 개발팀장은 "기존 셀 대비 최대 2배 이상의 발전 효율을 가진 탠덤 셀 연구개발에 집중해 미래 태양광 시장에서도 기술 격차를 통한 글로벌 선도 기업으로 자리매김할 것"이라고 말했다.


소미연 글로벌이코노믹 기자 pink2542@g-enews.com