국내 태양광 업계가 차세대 태양광 주도권 잡기 위한 기술 선점에 집중하고 있다.

최근 가파른 성장세를 보이고 있는 중국 태양광 업계를 견재하기 위해 국내 태양광 업계는 탠덤 기술의 상용화를 앞당겨 우위를 점하려는 모양새다.

22일 국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국은 2028년까지 전 세계에서 생산하는 태양광 모듈의 85%를 차지할 것으로 전망된다. 이는 중국의 대규모 생산능력과 값싼 노동력, 정부의 지원정책 등에 힘입어 빠르게 성장한 것으로 풀이된다. 특히 중국의 대량 생산으로 태양광 발전 원가가 저렴해 미국, 유럽연합(EU) 등 주요국들이 가격 경쟁력을 확보하는 데 어려움을 겪고 있다.

이러한 상황에서 정부와 업계는 중국 주도의 시장 흐름을 바꾸기 위해 탠덤 기술에 주목하고 있다. 탠덤은 이종 접합을 일컫는 말로, 태양광 파장을 흡수하는 광흡수층을 둘 이상 사용해 서로 다른 영역의 태양광을 모두 활용하는 전략이다.

탠덤 셀은 차세대 태양광 소재인 페로브스카이트라는 광물로 만든 셀을 기존 실릴콘 셀 위에 쌓아서 만든다. 상부 셀은 단파장의 빛을 흡수하는 페로브스카이트를, 하부셀은 장파장의 빛을 흡수하는 실리콘 셀로 만들어 이를 연결하는 구조다. 이에 따라 서로 다른 영역 대의 빛을 상호 보완적으로 흡수해 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있다.

이에 탠덤 기술 상용화를 위해 국내 태양광 업계는 기술개발에 박차를 가하고 있다. 특히 한화큐셀은 탠덤 셀 최초 양산에 성공하겠다는 포부를 밝힌 바 있다. 한화큐셀은 유럽연합(EU)이 1900만 유료를 지원하는 '페퍼로니' 프로젝트에 참여하고 있다. 이 사업은 2026년까지 고효율 탠덤 셀을 양산하고 탠덤 셀 기반 모듈을 제조하는 장비·공정·재료 개발을 목표로 한다. 또한 충북 진천공장에 1365억원을 투자해 탠덤 셀 및 모듈 양산을 위한 파일럿 설비를 구축하는 등 국내에서는 생산기지 확보에 나서고 있다. 파일럿 설비는 올해 하반기부터 시험 가동에 돌입해 2026년 하반기 본격 양산을 개시할 예정이다.

HD현대에너지솔루션도 탠덤 기술 개발에 본격 착수했다. HD현대에너지솔루션은 지난 2023년 9월 한국화학연구원과 페로브스카이트·실리콘 기반의 초고효율 탠덤 태양전지 원천기술 개발 및 상호 기술교류를 위한 업무협약을 체결한 바 있다. 이를 통해 탠덤 태양전지 상용화를 위한 기술개발에 집중한다는 전략이다.

중국과의 경쟁도 치열하게 전개되고 있다. 지난 2023년 말 중국 론지솔라가 탠덤 태양전지로 효율 33.9%를 기록해 세계 최고 기록을 경신했다. R&D(연구개발) 단계에선 한국 기록인 30%를 크게 넘어섰다.

업계 관계자는 "탠덤 셀 양산과 실제 상용화를 위해서는 모듈에 붙어 있는 셀 크기를 대면적화 하는 것이 관건"이라고 말했다.

일각에서는 탠덤 셀 소재의 장기적인 신뢰성과 안정성을 확보하기 위한 기술 개발도 필요하다고 분석한다. 태양광 셀의 경우 25년~30년 정도의 장시간 발전을 하는 제품이라 효율이 오랫동안 유지되어야 한다.

업계 관계자는 "페로브스카이트 특성상 안정성이 떨어진다는 평가가 있어, 업계에서는 이 부분을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다"고 설명했다. 탠덤 셀의 가격은 탠덤 기술 관련 연구개발이 완료가 된 후에 산출 할 예정이다.