화학연이 기업과의 공동연구를 통해 30% 효율의 페로브스카이트-결정질 실리콘 태양전지를 합친 '탠덤 태양전지'를 개발한다는 계획이다.글로벌 태양광 시장 준비를 위한 차세대 제품 개발 본격화에 나선다.

한국화학연구원(원장 이규호)은 30일 화학(연)에서, 세계 최고 효율의 페로브스카이트 태양전지를 유니테스트(대표 김종현)에 15억5,000만원의 정액기술료와 추가 경상기술료로 이전하는 공동연구 협약을 체결하고 향후 글로벌 태양광 시장을 선도할 발판을 마련한다고 밝혔다.

양 기관은 향후 4년간 15억원 규모의 공동 연구개발 프로젝트를 수행하여 페로브스카이트 태양전지에 실리콘 태양전지를 접목한 탠덤 태양전지를 개발 및 상용화할 계획이다.

페로브스카이트 태양전지는 저가의 화학물질을 저온-용액공정을 통해 저렴하고 간단하게 대량생산할 수 있다는 장점이 있어, 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 소재로 주목받고 있다.

화학(연)은 2013년부터 페로브스카이트의 최고 효율을 4번 갱신할 정도로 관련 연구를 선도하고 있으며 현재 22.1%의 최고 효율 기록을 보유하고 있으며 이에 대한 소자구조-소재-공정에 대한 원천기술 특허도 확보하고 있다.

공동 연구진은 서로 다른 두종류 이상의 태양전지를 겹쳐 제작하는 ‘탠덤 태양전지’ 부분에 페로브스카이트 태양전지와 결정질실리콘 태양전지를 접목해 효율을 30% 이상으로 끌어올린다는 계획이다.

공동연구개발이 완료되는 4년 후에는 유니테스트에서 파일롯 생산설비 및 상용생산 설비를 구축하여 본격적인 시제품을 개발할 계획이다.

2015 파리 기후변화협약에 따라 신재생 에너지의 수요가 늘어날 전망이며, 글로벌 태양광 시장은 2023년 120조원 규모로 예상되고 있다. 유니테스트는 기술 상용화를 통해 연간 매출액 5천억원 이상을 창출한다는 계획이다.

화학(연) 이규호 원장은 “본 태양전지 기술은 전지구적 이슈인 기후변화에 대응하고 국가 신성장동력을 창출하기 위한 필수 기술이다. 세계 최고 효율의 기술을 보유한 화학(연)과 유니테스트의 본 협약은, 신재생에너지기술 사업화 분야에서 산-연 협력의 성공적 모델로서 향후 출연(연)의 나아갈 방향을 제시한 사례가 될 수 있다.”고 성과의 의의를 밝혔다

유니테스트 김종현 대표는 “미래 에너지 시장을 준비하기 위하여, 화학(연)과 유니테스트가 연구 협력을 통해, 세계 최고 기술을 가진 차세대 태양광기술을 개발할 계획이다. 국내기업이 차세대 태양전지 제품으로, 글로벌 태양광 시장을 선점할 수 있다는 데 큰 의미가 있다.”고 말했다.

한편, 화학(연)의 고효율 페로브스카이트 태양전지 기술은 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프론티어사업 (멀티스케일에너지시스템연구단) 및 글로벌연구실사업, 한국화학연구원 KRICT 2020 사업의 지원으로 개발되었다. 본 연구는 한국화학연구원 광에너지융합소재연구센터 노준홍 박사와 서장원 박사가 공동연구책임자로서 공동연구를 진행한다.