[토토 사이트 커뮤니티 신지하 기자] 한화솔루션이 차세대 태양광 기술 '페로브스카이트' 기반 고효율 셀의 연구개발(R&D)과 생산능력을 강화해 미국과 유럽 등 글로벌 시장에서 태양광 기술 리더십을 강화한다.

한화솔루션은 지난 12일 큐셀 부문(한화큐셀) 충북 진천공장에서 기존 퍼크(PERC)셀보다 1%포인트 이상 효율을 향상시킨 탑콘(TOPCon) 셀을 2023년 4월부터 상업 생산하고, 2026년 6월에는 차세대 태양광 기술인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 양산하겠다는 '기술 로드맵'을 공개했다고 13일 밝혔다.

현재 세계 태양광 시장의 90% 이상을 차지하는 퍼크 셀은 후면에 반사막을 삽입해 빛을 반사시켜 발전 효율을 높인 제품으로 평균 효율은 약 23%다.

탑콘은 셀에 얇은 산화막을 삽입, 기존보다 발전 효율을 약 1%포인트 높였다. 현재 시제품의 효율은 약 24.4%가 나온다. 셀의 효율이 올라가면 모듈 설치 면적 대비 전력 생산량이 늘면서 작은 면적에서도 많은 전력을 생산할 수 있다.

한화솔루션은 지난해 11월부터 연 300MW 용량의 탑콘 셀 파일럿 라인을 가동 중이다. 내년 4월부터는 연간 3.9GW의 퍼크 셀과 1.5GW의 탑콘 셀을 생산할 수 있게 된다.

최경덕 한화큐셀 운영팀장은 "탑콘 셀 제조 공정은 기존 퍼크 셀 제조공정과 호환성이 높다"며 "이미 대규모 퍼크 셀 제조라인을 보유한 진천공장에서 제조하기에 적합한 제품"이라고 설명했다.

한화큐셀은 탑콘 셀을 활용해 연간 20~30%의 성장이 예상되는 미국 태양광 시장을 집중 공략할 계획이다. 이에 따라 진천사업장의 태양광 수출액은 올해 약 1조7000억원에서 내년에는 2조원을 넘어설 것으로 회사는 전망했다.

특히 최근 미국에서 태양광과 풍력 등 재생에너지 시장을 확대하는 내용을 포함한 인플레이션 감축법(IRA) 통과에 따른 수혜도 기대하고 있다.

한화큐셀은 미국 조지아공장에서 연간 1.7GW 규모 모듈 공장을 운영하고 있다. 내년 하반기에는 3.1GW 생산량을 확보할 예정이다.
 
탑콘 이후의 차세대 셀인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 2026년 6월 양산을 목표로 연구개발을 진행 중이다.

탠덤 셀의 상부 셀에서는 페로브스카이트가 자외선이나 가시광선 등 단파장의 빛을, 하부셀에서는 실리콘이 적외선 등 장파장의 빛을 각각 흡수한다. 위아래 층에서 서로 다른 영역대의 빛을 상호 보완적으로 흡수해 효율을 극대화하는 방식이다.

재생에너지 학계에서는 기존 퍼크 및 탑콘 등 실리콘 기반의 셀의 발전 효율한계가 이론상 최대 29% 수준을 넘어서기 어렵다고 본다.

반면 탠덤 셀의 이론 한계 효율은 44% 수준으로, 실제 양산 시 효율도 35%에 이를 것으로 회사는 예상했다.

앞서 한화큐셀은 지난 3월 독일 헬름홀츠 연구소(HZB)와 협력, 최대 28.7% 효율의 기록한 탠덤 셀을 개발해 자체 최고 효율 기록을 세우기도 했다.

양병기 한화큐셀 개발팀장은 "기존 셀 대비 최대 2배 이상의 발전 효율을 가진 탠덤 셀 연구개발에 집중해 미래 태양광 시장에서도 기술 격차를 통한 글로벌 선도 기업으로 자리매김할 것"이라고 말했다.