한화큐셀, 비욘드 실리콘, 캘룩스 등 다국적 기업이 추진하고 있는 초고효율 태양전지 사업이 미국 MIT로부터 미래 10대 기술로 선정됐다. 기존 실리콘과 최첨단 페로브스카이트가 결합된 태양전지인 초고효율 태양전지를 활용하면 효율이 상당히 높아진다는 것이다.

15일 한화큐셀은 "지난해 3월 최대 효율이 29.3%에 달하는 탠덤 셀을 자체 제작해 미국 국립재생에너지연구소(NREL)의 공식 인증을 받았다"며 "2026년 양산 및 상용화를 목표로 연구개발에 전념하고 있다"고 밝혔다.  

MIT는 차세대 태양광 기술인 페로브스카이트 탠덤 태양전지(perovskite tandem solar cell)는 기존 실리콘에 독특한 결정 구조를 공유하는 물질을 층층이 쌓아 올린 것으로서 향후 3~5년 사이에 상용화가 가능할 것으로 보인다고 했다.

태양광 학계는 "페로브스카이트는 태양광 시장의 95%를 차지하는 실리콘 태양전지가 흡수하는 빛과는 파장이 다른 빛을 흡수한다. 탠덤 태양전지에서 실리콘과 페로브스카이트를 함께 활용하면 태양 스펙트럼을 더 많이 활용할 수 있기 때문에 태양전지 하나당 전기 생산량도 늘어난다"고 설명했다.

학계 관계자는 "탠덤 셀의 이론 한계 효율을 기존 실리콘 단일 셀의 1.5배 수준인 44%로 추정하고 있다"고 말했다.

MIT에서 발표한 통계를 확인한 결과 실리콘 기반 태양전지의 기술 효율 수준은 30% 미만이며, 페로브스카이트 탠덤 태양전지의 효율은 이미 실험실에서 33%를 넘어섰다. 이러한 높은 효율로 인해 페로브스카이트 탠덤 태양전지를 대규모로 배치하면 기존 태양전지보다 낮은 비용으로 더 많은 전기를 생산할 수 있을 것으로 예상된다.

학계는 "실리콘 태양전지는 수십 년 동안 지속될 수 있지만, 페로브스카이트 탠덤 태양광 패널에 대한 테스트가 외부에서 이루어진 적이 거의 없다"며 "패널 주변에 더 나은 장벽을 만들어서 페로브스카이트 태양전지를 더 안정적으로 만들기 위해 노력해야한다"고 밝혔다.