한화큐셀, 유럽서 태양광 효율 50% 높은 '탠덤 셀' 생산 추진

[이코노믹데일리] 한화솔루션 큐셀부문(한화큐셀)이 '탠덤 셀' 양산을 본격적으로 추진한다. 텐덤 셀은 전 세계 태양광 시장 90%를 차지하는 '퍼크 셀' 대비 효율성을 최대 50%까지 높일 것으로 기대돼 차세대 셀로 불린다.

한화큐셀은 유럽연합(EU)이 1500만 유로(약 200억원)를 지원하는 차세대 태양광 셀 양산 프로젝트에 참여한다고 24일 밝혔다. 이번 프로젝트는 한화큐셀을 포함해 유럽 내 태양광 관련 기업·연구기관 17곳으로 구성된 컨소시엄이 수행한다.

탠덤 셀 양산 프로젝트는 2026년까지 탠덤 셀 기반 모듈 생산에 필요한 장비·공정·재료를 개발하고 시험 생산라인을 구축하는 내용이다. 한화큐셀은 독일 탈하임에 있는 글로벌 연구개발(R&D)센터에 시험 생산라인을 마련한다. 또한 퀀텀 셀 제작 기술을 적용한 하부 셀을 사용해 모듈 제작에 따른 발전 효율 손실을 최소화하는 공정 기술을 개발한다.

태양광 셀 일종인 탠덤 셀은 실리콘 층 위에 칼슘·타이타늄(티타늄)계 광물인 페로브스카이트로 된 층을 얹어 발전 효율을 높인 것이다. 실리콘 층으로만 이뤄진 셀은 파장이 짧은 빛을 흡수하지 못해 그만큼 발전 손실이 발생한다. 이와 달리 탠덤 셀은 빛을 더 많이 흡수한다.

실리콘 단일 셀의 이론적 한계효율은 29%인 반면 탠덤 셀은 이보다 50%가량 높은 44%에 이르는 것으로 추정된다. 탠덤 셀은 발전 효율이 더 뛰어나기 때문에 면적이 같은 태양광 발전소에서 더 많은 전력을 생산할 수 있다.

EU는 재생에너지 전환 목표를 달성하기 위해 탠덤 셀 상용화 지원에 나섰다. EU가 지난 6월 발표한 '리파워EU' 계획에 따르면 유럽 내 재생에너지 비중을 올해 32%에서 오는 2030년 45%까지 끌어올린다. 유럽 재생에너지 발전량은 2030년 1236기가와트(W)로 늘어나며 이 중 절반(600W)을 태양광이 담당한다.

한화큐셀은 프로젝트 연구 성과가 나타나는 2026년 6월 이후에 탠덤 셀을 양산한다는 계획이다. 앞서 한화큐셀은 지난 3월 독일 헬름홀츠연구소와 협력해 최고 효율 28.7%를 내는 탠덤 셀을 개발했다. 본격적인 양산 단계에서 기대 효율은 35%에 이를 것으로 예상된다.

이구영 한화큐셀 대표이사는 "국내외 유수 기관과 협력해 페로브스카이트-실리콘 텐덤 셀 상용화를 앞당기기 위해 노력하고 있다"며 "유럽과 한국을 각각 거점으로 하는 '투트랙 R&D'를 추진할 것"이라고 말했다.

한화큐셀은 2020년 탠덤 셀 국책 과제 연구기관, 2021년 탠덤 셀 기반 모듈 공정 국책 과제 연구기관에 각각 선정돼 국내 중소기업·연구기관과 함께 탠덤 셀 상용화 발판을 마련하고 있다.