페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화 단계를 확인해봅시다

페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화 단계를 확인해봅시다

 

티스토리 여러분 안녕하세요!

오늘은 페로브스카이트 태양전지의

개발 단계와 상용화까지의 길이 얼마나 남았는지

알아보도록 하겠습니다.

 

태양광 시공 전문

(주) 파랑티에스에너지

 

폴리실리콘 태양전지의 후계자로 페로브스카이트가 가장 유력한 후보로 꼽히고 있습니다. 그 이유는 태양전지 개발에 성공만 한다면 폴리실리콘 원료의 태양전지보다 더 쉽고 간단한 공정으로 생산할 수 있기 때문입니다. 이를 위해 10년 전부터 페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화를 위한 연구가 진행 중입니다.

 

태양전지 개발의 첫 단추는 역시 발전 효율을 높이는 데 있습니다. 기존의 폴리실리콘 태양전지보다 뒤떨어지는 발전 효율이라면 공정과정이 간단하다고 해도 큰 이점이 없을 것입니다. 상용화된 폴리실리콘 태양전지는 대부분 20% 정도의 발전 효율을 보이는데 페로브스카이트 태양전지는 20% 이상, 최고 25.7%까지 효율을 끌어올리는 데 성공했습니다.

 

페로브스카이트 태양전지 개발의 두 번째 단계는 대면적화입니다. 최고 25.7%의 발전효율은 0.1㎠의 매우 좁은 면적에서의 성공이었습니다. 태양광 모듈을 만들기 위해서는 200㎠ 이상의 면적을 가진 태양전지를 만들어야 합니다. 태양전지는 면적이 넓을수록 효율을 높이는 기술이 더 어렵고 코팅 기술 또한 어렵습니다.

 

최근 국내 연구진에서 25㎠와 64㎤에서 각각 21.66%, 20.55%의 효율을 내는 데 성공했고 200㎠에서는 18%의 효율을 내는데 성공했다고 합니다. 페로브스카이트 태양전지 개발 두 번째 단계는 거의 성공에 가까워지고 있습니다.

 

마지막 단계는 수명입니다. 폴리실리콘 태양전지는 지금도 수명이 20년에 가깝습니다. 페로브스카이트 태양전지가 이보다 수명이 짧다면 그 역시 개발의 메리트는 떨어집니다. 페로브스카이트 태양전지는 물과 열에 취약한 단점이 있고 이를 보완하기 위해 여러 첨가제를 넣어 안정성과 수명을 높이려는 시도를 하고 있습니다. 이전보다 향상된 결과를 보이고 있지만 아직 폴리실리콘 태양전지의 수명에 미치지는 못하는 모습입니다.

 

페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화는 세 번째 단계 해결이 시급한 문제가 되었습니다. 3단계를 모두 통과하더라도 유지보수 방법까지 생각해내야 진정한 상용화가 가능할 것입니다.

 

페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화가 완벽하게 성공하면 페로브스카이트와 폴리실리콘을 결합하여 만드는 탠덤 태양전지의 개발도 속도가 붙을 것입니다. 탠덤 태양전지는 매우 높은 효율을 낼 수 있으므로 태양광 발전이 달고 있는 효율이 낮다는 꼬리표를 떼어낼 수 있을 것입니다.

 

태양광 시공 전문

(주) 파랑티에스에너지

 

페로브스카이트 태양전지 개발과 상용화 단계를 확인해봅시다