UNIST와 신성E&G가 국내 최초로 개발한 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지. /사진제공=UNIST이론적인 효율 한계에 도달한 실리콘 태양전지의 효율을 높이기 위한 해법이 나왔다. 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트 태양전지를 결합한 ‘탠덤 태양전지’로 이론적으로 효율을 30% 이상 끌어올릴 수 있어 주목된다.
UNIST 신소재공학부의 최경진·송명훈 교수팀은 신성E&G와 함께 ‘일체형 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지’를 개발했다고 1일 밝혔다.
연구진에 따르면 단일 접합 태양전지에서는 태양광 흡수 범위가 정해져서 버려지는 에너지가 있다. 다중 접합 태양전지는 서로 보완적인 둘 이상의 광흡수 반도체를 쌓는 ‘탠덤 구조’라 낭비를 최소화할 수 있다. 태양전지 시장의 주류면서 제조비가 싼 실리콘 태양전지(p-Si Al-BSF Solar Cell)를 밑에, 고효율 페로브스카이트 태양전지를 위에 쌓고 최적 효율을 얻는 구조로 만들어 21.19% 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
현재 실리콘 태양전지의 효율은 이론적 최대효율인 29%에 육박하는 26.6% 수준으로, 태양전지 단가는 1W당 0.16달러 이하로 떨어졌다.
최경진 교수는 “중국을 중심으로 불어닥치는 가격 주도형 ‘태양광 치킨게임’의 영향으로 제품가격이 꾸준히 하락해 손익분기점을 위협하는 수준에 이르렀다”며 “국내 최초로 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지에 도전해 저비용·고효율을 달성한 이번 연구가 국내 태양광 산업 성장에 이바지할 수 있을 것”이라고 전망했다.
