[더구루=정예린 기자] 한화큐셀이 탠덤 태양전지 상용화를 위해서는 안정성과 높은 원가 등 해결해야 할 숙제들이 남아있다고 봤다. 오는 2026년 양산을 목표로 하고 있는 가운데 차세대 기술 확보에 속도를 낸다.
7일 네이처(Nature)지에 따르면 파비안 페르티그 한화큐셀 유럽법인 웨이퍼·셀 연구개발 디렉터는 “탠덤 태양전지 상업 제조를 위해서는 안정성이 남아 있는 핵심 과제”라며 “실리콘 태양광 모듈과 경쟁하려면 kWh당 0.025유로로 전기를 생산할 수 있어야 한다”고 지적했다.
페르티그 디렉터는 한화큐셀 유럽법인에서 페로브스카이트·실리콘 기반 이중접합 탠덤 태양전지 개발을 이끌고 있는 핵심 인물이다. 유럽법인은 한화큐셀의 탠덤 태양전시 연구개발(R&D) 거점 역할을 수행하고 있다.
한화큐셀은 유럽연합(EU)이 1900만 유로를 지원하는 차세대 태양광 셀 양산화를 위한 연구개발 프로젝트에 참여하고 있다. 이른바 ‘페퍼로니(PEPPERONI)’ 프로젝트로 불리는 이 사업은 2022년 11월부터 2026년까지 4년간 고효율 탠덤 셀을 양산하고 탠덤 셀 기반 모듈을 제조하는 장비·공정·재료 개발을 목표로 한다. 한화큐셀을 포함해 유럽 내 태양광 관련 기업과 연구기관 총 17곳이 참여한다.
프로젝트 일환으로 독일 탈하임에 있는 한화큐셀 글로벌 R&D센터에 페로브스카이트·실리콘 기반 탠덤 태양전지 시험생산 라인을 구축한다. 한화큐셀 고유의 퀀텀(Q.ANTUM) 셀 제작 기술을 적용한 하부 셀을 사용한 탠덤 셀 생산라인을 세우고 탠덤 셀을 모듈로 제작할 때의 효율 손실을 최소화하기 위한 공정 기술을 개발한다는 방침이다.
한화큐셀은 자체 개발도 진행 중이다. 작년 3월에는 독일 헬름홀츠 베를린 재료 에너지 연구소(Helmholtz-Zentrum Berlin)와 협력해 최대 28.7% 효율의 탠덤 셀을 개발해 자체 최고 효율을 달성했다. <본보 2022년 3월 8일 참고 한화큐셀, 차세대 '탠덤 태양전지' 상용화 속도>
유럽에서 연구개발에 주력하는 한편 국내에서는 생산기지 확보에 나서고 있다. 한화큐셀은 지난 5월 충북 진천공장에 1365억원을 투자해 파일럿 설비를 구축, 상용화에 첫 발을 내딛었다. 내년 하반기부터 시험 가동에 돌입, 오는 2026년 하반기 본격 양산을 개시한다는 목표다.
탠덤 태양전지는 빛의 이용률을 높이기 위해 두 개의 서로 다른 에너지 흡수대를 가진 전지를 적층한 기술을 사용한다. 기존 실리콘 태양광 셀 위에 태양광 신소재인 페로브스카이트를 쌓는 형태로 만들어진다. 상부에 자리한 페로브스카이트 부분에서 단파장 빛을 흡수하고 하부의 실리콘 태양광 셀에서 장파장 빛을 추가로 흡수해 기존 실리콘 태양광 셀 대비 높은 효율을 얻을 수 있다.
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