[투데이에너지 장재진 기자]한화솔루션 큐셀부문(이하 한화큐셀)이 자체 개발한 페로브스카이트-결정질 실리콘 탠덤 셀을 통해 세계 최고의 발전효율을 기록하며 차세대 태양전지의 상용화에 한 걸음 더 다가섰다.
19일 한화큐셀은 "이번에 개발된 M10 사이즈의 탠덤 셀은 28.6%의 발전효율을 기록, 독일 프라운호퍼 태양에너지 시스템연구소(Fraunhofer ISE)로부터 국제 인증을 획득했다. 이는 상용화에 적합한 대면적 셀로서는 세계 최초의 기록이다"라고 밝혔다
탠덤 셀은 서로 다른 파장의 빛을 흡수하는 실리콘 셀과 페로브스카이트 셀을 적층하여 발전 효율을 극대화하는 구조로, 이론적 한계 효율이 44%에 달하는 것으로 알려져 있다. 이는 기존 실리콘 셀의 이론적 한계 효율인 29%보다 약 50% 높은 수치이다.
탠덤 셀의 상용화는 재생에너지 전환의 속도와 경제성을 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 예를 들어, 2324% 수준의 발전효율을 가진 기존 실리콘 모듈 대신 26~27% 수준의 탠덤 모듈을 설치하면 약 15% 더 많은 전력을 생산할 수 있다.
또한 페로브스카이트는 온도와 일사량 변화에 따른 출력 변화가 적기 때문에, 탠덤 셀은 더운 기후나 흐린 날씨에서도 안정적인 전력 생산이 가능하다. 이러한 특성 덕분에 같은 면적의 땅에서 더 많은 전력을 생산할 수 있어 태양광 발전의 균등화발전원가(LCOE)가 감소하고 경제성이 향상될 것으로 예상된다.
한화큐셀은 탠덤 셀의 조기 상용화에 집중하며 대량 생산 및 모듈 공정에 적용 가능한 제조기술을 개발하고 있다. 이 탠덤 셀은 하부 실리콘 셀과 독자 개발한 대면적 페로브스카이트 박막을 적용한 상부 셀로 구성되어 있으며, 향후 모듈 공정에 용이하게 활용될 것으로 기대된다.
한화큐셀은 탠덤 셀과 모듈의 성능 및 신뢰성 개선을 위한 연구개발을 지속적으로 추진할 계획이다.
홍정권 대표이사는 “고효율 탠덤 셀이 상용화되면 태양광 에너지의 효율과 경제성이 비약적으로 향상될 것”이라며, “한화큐셀은 세계 최초로 탠덤 셀 양산에 성공하고 기술경쟁력을 바탕으로 글로벌 태양광 시장을 주도하겠다”고 밝혔다.
■용어설명
탠덤 셀=서로 다른 파장의 빛을 흡수하는 실리콘 셀과 페로브스카이트 셀을 적층하여 발전 효율을 극대화하는 구조.