핵심 소재인 페로브스카이트
단파장의 빛도 잡아내 효율 높아
‘탠덤 셀’은 이론상 최대 효율 44%

◇초효율·상용화 경쟁 치열

최근 MIT(매사추세츠공대) 테크놀로지 리뷰도 ‘초효율 태양전지’를 2024년을 빛낼 10대 혁신기술로 선정하면서 대표적 예로 페로브스카이트를 활용한 태양전지를 꼽았다. 기존 실리콘과 페로브스카이트를 결합한 태양전지가 이르면 3년 안에 상용화돼 에너지 혁명을 이끌 것으로 전망한 것이다. 이는 기존의 실리콘 태양 전지 위에 페로브스카이트를 씌우는 방식으로, ‘페로브스카이트 탠덤 전지’로 불린다. 자외선과 가시광선 등 짧은 파장의 빛을 흡수하는 페로브스카이트 특성을 활용해 단파장을 잡고, 실리콘으로는 장파장을 잡아냄으로써 전환 효율을 극대화하는 것이다.

현재 양산되는 실리콘 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 전환효율이 최대 27%를 넘지 못하고 있다. 과학계가 추정하는 이론적 한계 효율도 30% 미만이다. 이에 비해 페로브스카이트를 더한 태양전지의 이론적 한계 효율은 44%에 달한다. 상용화가 되면 효율이 30%를 훌쩍 넘어설 것이라는 기대를 모으는 배경이다.

아직 상용화에 이르진 못했지만 실험 단계에서 30%를 잇따라 뛰어넘으며 가능성을 보여주고 있다. 지난해 4월 사우디아라비아 킹 압둘라 과학기술대(KAUST)는 33.2% 효율로 세계기록을 세운 뒤 두 달 만에 33.7%로 자기 기록을 경신했다. 이후 석 달 만에 중국의 룽지 그린에너지가 33.9%로 기록을 깨는 등 효율을 높이기 위한 각국 경쟁이 달아오르고 있다.

MIT 테크놀로지 리뷰는 초효율 태양전지 상용화가 유력한 세계 상위 7곳 회사 가운데 하나로 한화 큐셀을 꼽았다. 한화큐셀 관계자는 “충북 진천 공장에 페로브스카이트 탠덤 전지 시제품 설비 구축에 들어갔고, 올해 하반기 시험 가동을 목표로 하고 있다”고 했다.

https://www.chosun.com/economy/science/2024/01/25/EYQ6Y2M7LBGYRBDAVS2ZGEOYLE/