한화큐셀, 한계효율 44% 차세대 태양광 모듈 개발 나선다

학계·중기와 ‘페로브스카이트-결정질 탠덤 셀 기반 모듈’ 공동 개발

한화큐셀 판교 R&D센터에서 차세대 셀 기술을 연구하는 모습. 한화큐셀 제공

한화솔루션 큐셀 부문이 컨소시엄을 구성해 차세대 셀 기반 고효율 태양광 모듈 개발에 나선다고 27일 밝혔다. 앞서 한화큐셀 컨소시엄은 한국에너지기술평가원과 ‘고내구성을 갖춘 고효율 페로브스카이트-결정질 실리콘 탠덤 태양광 셀 기반 모듈 공정 기술 개발’ 과제 수행 협약을 맺었다. 컨소시엄에는 한화 기계부문, 산코코리아, 에너지기술연구원, 한국전자기술연구원, 건국대, 고려대, 성균관대도 참여하고 있다.

이번 과제는 산업통상자원부 산하 에너지기술평가원이 시행하는 ‘2021년도 신재생에너지 핵심기술 개발 사업 3차 신규지원 연구개발 과제’의 하나다. 국외 경쟁업체에 견준 기술의 격차를 벌리고 차세대 모듈의 상용화를 촉진해 글로벌 시장을 선도한다는 목적을 띠고 있다.

한화큐셀 컨소시엄은 올해 말부터 3년간 이 과제에서 차세대 셀 기반 대면적 모듈 공정 설비 기술과 소재 상업화 연구를 진행한다. 이번 과제를 통해 중소기업 및 학계와 태양광 소재·부품·장비의 상생을 위한 생태계 조성에도 나설 계획이다.

태양광 모듈은 전기를 생산하는 자재로, 태양광 셀을 모아 만든다. 한화큐셀은 지난 12월 차세대 태양광 셀로 주목받는 ‘페로브스카이트 기반 탠덤 셀’을 개발하는 국책 과제의 연구기관으로 선정돼 중소기업 및 학계와 공동 연구를 진행하고 있다. 페로브스카이트 기반 탠덤 셀은 기존 실리콘 태양광 셀 위에 페로브스카이트를 쌓아 만든다. 이론 한계 효율(빛에너지를 전기로 바꾸는)이 44%에 이르러, 기존 실리콘계 태양광 셀의 한계효율인 29%를 크게 웃돈다고 한화 쪽은 밝혔다. 페로브스카이트는 도체, 부도체, 반도체 성질과 아울러 초전도 현상까지 띠는 특별한 구조의 금속 산화물을 말한다.

페로브스카이트-결정질 실리콘 탠덤 모듈 개념도.

한화큐셀은 “차세대 태양광 셀과 모듈의 선도적 상업화는 태양광 소재·부품·장비 산업을 포함한 국내 태양광 생태계에 큰 기회가 될 것”이라고 밝혔다.

글로벌 에너지 컨설팅 기관인 우드맥킨지 조사 결과에 따르면, 한화큐셀은 2020년 미국 주거용 태양광 모듈 시장에서 24.8%의 점유율을 기록하며 3년 연속 1위를 차지했다. 또 상업용 태양광 모듈 시장에서도 전년보다 5%포인트가량 상승한 19.1%의 점유율로 2년 연속 1위 자리를 지켰다. 김영배 선임기자 [e-mail]