한화의 태양광 로드맵..고효율 셀로 한계 넘는다

꿈의 태양광 셀로 불리는
탠덤 셀 2026년 양산 목표
기존 퍼크 셀 대비 발전효율
10%포인트 이상 상승 기대

지난 12일 한화솔루션 충북 진천공장에서 직원이 완성 직전 단계인 태양광 모듈 품질 검사를 하고 있다. [사진 제공 = 한화솔루션]

지난 12일 방문한 충북 진천의 한화솔루션 태양광 셀·모듈 생산공장에서는 연산 300㎿ 용량의 '탑콘 셀' 생산라인이 시범 가동 중이었다. 셀 소재인 웨이퍼의 태양광 흡수율을 높이기 위한 표면 특수처리와 반사막 형성 공정이 로봇 등 자동화 설비를 통해 질서정연하게 진행됐다. 탑콘 셀은 현재 세계 태양광 시장에서 90% 이상을 차지하고 있는 '퍼크 셀'에서 한 단계 진화한 기술이다. 발전효율이 퍼크 셀 대비 1%포인트가량 높은 것이 특징이다.

퍼크 셀의 발전효율은 약 23%지만 현재 이곳에서 생산되는 탑콘 셀 시제품 효율은 24.4%를 기록하고 있다. 셀의 효율이 올라가면 태양광 모듈 설치 면적 대비 전력 생산량이 늘어난다. 발전 효율 1%포인트를 끌어올리기 위한 치열한 연구개발이 이곳에서 진행되고 있는 것이다.

서세영 한화솔루션 셀 개발팀장은 "효율을 0.1%포인트 올리는 데도 굉장한 기술력이 필요하다"며 "60~70장의 셀을 판에 붙여 태양광 모듈 1개가 만들어지고, 태양광 모듈 수백, 수천 개가 모여 태양광 발전소를 이루는 만큼 셀 발전효율 1%포인트 상승은 전력 생산량의 커다란 증가로 이어진다"고 설명했다.

탑콘 셀은 퍼크 셀의 앞뒤를 뒤집어놓은 형태다. 여기에 얇은 산화막이 삽입된다. 기존 퍼크 셀 생산라인을 조금만 손보면 곧바로 차세대 태양광 셀인 탑콘 셀 생산이 가능한 이유다. 이곳 진천공장은 셀과 모듈 생산능력이 각각 4.5GW에 달한다. 일거에 탑콘 셀·모듈의 대량 생산기지로 전환 가능한 것이다. 한화솔루션은 내년 4월부터 탑콘 셀을 상업생산한다는 계획이다. 이렇게 하면 세계 태양광 시장에서 한화솔루션과 치열한 경쟁을 벌이는 중국의 징코솔라, JA솔라 등과 비교할 때 발전효율 측면에서 근소한 우위를 점할 수 있을 것으로 보인다.

하지만 한화솔루션은 셀 기술력을 다시 한 번 끌어올려 초격차 전략을 전개할 계획이다. 차세대 태양광 기술로 각광받는 '탠덤 셀'을 2026년부터 양산한다는 목표하에 연구개발을 진행 중이다. 한화솔루션이 지난 3월 개발한 탠덤 셀은 최대 28.7%의 발전효율을 기록했는데, 실제 양산 시에는 이 같은 효율이 35%까지 오를 수 있다는 게 회사 측 판단이다. 양병기 한화솔루션 페로브스카이트 개발팀장은 "학계에서는 퍼크 셀과 탑콘 셀의 발전효율 최대치를 29%로 보고 있다"며 "탠덤 셀은 이 같은 한계를 단숨에 뛰어넘는 것"이라고 말했다.

[진천 = 오수현 기자]

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