사진=한화솔루션
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“중국은 폴리실리콘, 웨이퍼, 셀, 모듈에 이르는 태양광 밸류체인을 사실상 독점하고 있다. 기존 실리콘 태양전지(태양광 셀) 시장에서의 경쟁은 갈수록 어려워지고 있다. 차세대 고효율 태양전지로의 기술 도약이 불가피하다.”

이호현 기후에너지환경부 2차관(사진)이 2022년 영국 옥스퍼드대의 물리학 연구소 클라렌던 랩에 파견 근무하며 작성한 보고서의 문제의식이다. 그는 중국산 태양광의 가격·공급망 공세를 넘으면서도 좁은 국토라는 구조적 제약을 동시에 해결할 수 있는 분야로 ‘고효율 태양전지’를 지목했다. 그의 보고서는 국내 업체들의 차세대 태양전지 개발에 정부 지원을 늘리는 계기가 됐다.

꿈의 발전효율 40%, 좁은 한국에 필수

11일 독일 태양광 시장조사기관 ITRPV에 따르면 현재 태양광 시장의 주력 셀 기술인 탑콘의 연간 발전효율 상승 폭은 0.5% 내외에 그치는 것으로 분석됐다. 발전효율은 들어온 햇빛을 얼마나 전기로 전환하느냐를 나타내는 비율로, 현재 탑콘의 최고 효율은 25% 안팎이다. 국토 면적이 좁은 한국으로서는 같은 면적에서 더 많은 전기를 생산하기 위해 발전효율을 높이는 것이 필수적이다. 그러나 탑콘 등 기존 단층 구조의 셀로는 효율을 30% 이상으로 끌어올리는 데 한계가 있다는 평가다.