[뉴스토마토 신태현 기자] 궁극적으로 현재 태양광보다 효율이 약 2배나 높은 차세대 기술 개발이 반환점을 돌고 있다.
정부와 한화솔루션의 큐셀 부문(한화큐셀) 등 민간 부문이 2년 전부터 진행 중인 연구가 오는 2023년 하반기에 완료 예정이다. 상품으로 내놓을 수 있는 효율 26%가 목표치이며, 이후 한화큐셀은 2026년 6월에 4%P 가량을 더 높여 실제 양산하는 것을 목표로 잡았다.
14일 업계에 따르면, 산업통상자원부는 민간과의 탠덤 셀 개발 완료 기간을 2023년 하반기로 잡고 있다.
'탠덤(tandem)'은 영어로 연결됐다는 의미다. 탠덤 셀은 페로브스카이트라는 광물로 만든 셀을 기존 실리콘 셀 위에 쌓아서 만드는 기술이다. 상부 셀에서는 페로브스카이트가 자외선이나 가시광선 등 단파장의 빛을, 하부셀은 실리콘이 적외선 등 장파장의 빛을 흡수한다. 서로 다른 영역대의 빛을 상호 보완적으로 흡수해 효율을 극대화하는 방식이다.
기존 실리콘 태양광 만으로는 이론상 효율이 29%지만 탠덤의 경우에는 44%에 이르고, 실제 양산 시 효율도 35%에 이를 것으로 예상된다. 게다가 한화큐셀에서는 페로브스카이트 가격이 실리콘(규소)만큼 흔한데다 원재료 값이 낮은 편이고, 동일한 양의 빛을 흡수하기 위해 필요한 두께를 1만배 이상 얇게 만들 수 있어 가격을 더 낮출 수 있다고 설명하고 있다.
지난 2일 경기 일산 킨텍스 제2전시장에서 열린 '2022 대한민국 에너지대전'에서 한화큐셀 관계자가 박일준 산업통상자원부 2차관에게 탠덤 셀 시제품을 보여주고 있다. (사진=신태현 기자)
지난 2020년 과제를 본격 시작한 정부는 종료까지 '양산화 효율' 26%를 목표로 잡고 있다. 실험실에 머무르는 '초기 효율'이 아닌 시장에 내놓을 성과가 필요하다는 것이다. 산업부 관계자는 "국제적으로 발표되는 효율은 대부분 초기 효율"이라며 "실험실에서 5시간 내지 10시간 정도 인공태양 같은 빛을 비춰서 잰다"고 말했다.
이어 "상용화를 위해서는 안정화 기준을 개발해야 한다"면서 "20~30년 일정 효율을 내야 하기 때문에 보통 실험실용으로는 1000시간을 기준으로 하고, 경우에 따라 2000시간도 있다"고 덧붙였다.
한화큐셀은 오는 2026년 6월 탠덤 셀 양산을 목표로 하고 있으며 최근에는 실제 시장에 내놓는 제품의 효율 목표치를 비교적 구체적으로 제시하기도 했다. 지난 10월20일 국회에서 <뉴스토마토>와 <토마토증권통>이 개최한 '2022 에너지대전환포럼'에서 한화큐셀은 2026년 6월 30% 정도 효율을 가진 태양광 셀과 모듈을 시장에 낼 계획이라고 밝힌 바 있다.
1년 후 마무리되는 정부·민간 공동 과제 및 4년 후 한화큐셀의 양산 목표치는 현재 제품보다 일정 수준 높은 편이다. 세계 태양광 시장의 90% 이상을 차지하는 퍼크 셀의 평균 효율은 약 23%이다.
신태현 기자 htenglish@etomato.com
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