한국 태양광, 게임체인저 ‘탠덤’ 기술 상용화 앞당긴다

by김경은 기자
2024.01.17 05:05:00

[이데일리 김경은 기자] 국내 태양광 업계와 정부가 대규모 생산능력과 기술력까지 갖추며 글로벌 태양광 시장을 장악하고 있는 중국을 제칠 차세대 기술인 고효율 ‘탠덤’ 기술 상용화를 앞당긴단 계획이다.

17일 업계 및 산업통상자원부에 따르면 탠덤 기술개발(R&D) 상황 점검 및 상용화 지원 방안 마련을 위한 ‘민·관 협의체(가칭)’ 킥오프 회의가 서울 종로구 석탄회관에서 이날 오전 개최된다.

화큐셀이 연구 중인 탠덤 셀 시제품. 사진=한화큐셀 제공

한화큐셀은 글로벌 최초로 2026년 6월 차세대 셀인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀을 상용화한단 계획을 발표한 바 있다. 탠덤 기술은 현재 사우디아라비아와 중국 등 해외에서 기술개발 성공 사례가 속속 나오면서 상용화를 앞당겨 시장을 선점하는 것이 관건이 된 상황이다.

지난해 11월 중국 론지 그린 에너지(LONGi Green Energy)는 결정질 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지 효율 33.9%의 세계 신기록을 수립했다고 밝혔다. 종전 기록은 33.7%로 같은 해 5월 사우디의 킹 압둘라 과학기술대가 세운 것으로 알려졌다.

탠덤 기술은 이미 이론적 한계에 도달한 결정질-실리콘 모듈의 효율을 획기적으로 끌어올릴 기술로 부각되고 있다. 학계에서는 탠덤 셀의 이론 한계 효율을 기존 실리콘 단일 셀의 1.5배 수준인 44%로 추정하고 있다. 한화큐셀은 지난 3월 최대 효율이 29.3%에 달하는 탠덤 셀을 자체 제작해 미국 국립재생에너지연구소(NREL)의 공식 인증을 받았다.



탠덤 기술은 태양광 파장을 흡수하는 광흡수층을 둘 이상 사용해 서로 다른 영역의 태양광을 모두 활용하기 때문에 이론적으로 차세대 고효율의 미래기술로 꼽힌다. 중국이 세계 시장을 선점한 실리콘 태양전지의 효율은 약 25% 내외 수준이다. 탠덤 기술이 상용화될 경우 향후 신규 태양광 발전 부문의 상당부문을 대체할 것으로 전망된다.

우리 정부는 차세대 소재인 페로브스카이트(Perovskite)를 실리콘 태양전지에 적층해 다양한 파장을 흡수함으로써 효율을 극대화하는 탠덤 기술을 활용해 효율 약 36% 이상의 초고효율 태양전지를 개발하는 것이 목표다.

한국에너지기술평가원 명승엽 PD는 “탠덤 기술이 적용되면 설치 면적을 줄일뿐만 아니라 운영효율도 높아지기 때문에 균등화발전원가(LCOE)가 크게 감소할 수 있다”며 “기술개발의 지속성만 담보된다면 글로벌 최초로 상용화를 이루는 것도 충분하다”고 말했다.

국내 태양광 업계에서는 중국과의 격차를 벌이기 위한 꾸준한 기술개발 및 투자가 절실한 상황이다. 업계 관계자는 “대규모 생산능력, 기술력, 값싼 제조비용으로 세계 태양광 시장에서 세를 불리고 있는 중국 태양광 산업계와 격차를 벌리기 위해서는 미래 태양전지로 손꼽히는 ‘페로브스카이트 기반 탠덤 셀’을 빠르게 상용화할 수 있어야 한다”며 “한국 태양광 산업계의 기술 경쟁력이 도약하기 위해서는 적극적인 투자와 집중적인 R&D가 절실하다”고 말했다.

정부도 중국에 빼앗긴 태양광 헤게모니를 되찾기 위해 기술개발 및 투자 지원 등 전방위의 모든 지원 방안을 테이블 위에 올려두고 검토한단 계획이다. 산업통상자원부 관계자는 “기술개발을 따라잡고 바틀넥(장애물)을 해소하는데 정부가 지원할 수 있는 모든 방안을 놓고 맞춤형 지원을 할 계획”이라며 “이날 킥오프 회의는 상용화 단계에 초점을 맞춰 업계의 의견을 수렴하는 자리가 될 것”이라고 말했다.