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한화솔루션은 지난 12일 한화큐셀 충북 진천공장에서 기존 퍼크(PERC) 셀보다 효율이 높은 탑콘(TOPCon) 셀을 상업 생산할 계획이라고 밝혔다. 오는 2026년 6월 차세대 태양광 기술인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀을 양산하겠다는 내용의 기술 로드맵도 공개됐다.
현재 글로벌 태양광 시장 90% 이상을 차지하는 퍼크 셀은 후면에 반사막을 삽입해 발전 효율을 높인 제품이다. 평균 효율은 약 23%다.
한화큐셀은 셀에 얇은 산화막을 삽입해 기존 퍼크 셀보다 발전 효율을 약 1%포인트 높인 탑콘 셀을 시 생산하고 있다. 상업 생산은 내년 4월부터 이뤄질 전망이다.
한화큐셀의 탑콘 셀 시제품 효율은 24.4% 수준으로 경쟁사(23%)보다 높다. 내년에는 탑콘 셀의 효율이 24.9%까지 오를 것으로 전망된다. 셀의 효율이 올라가면 모듈 설치 면적 대비 전력 생산량이 늘면서 좁은 면적에서도 많은 전력을 생산할 수 있다.
한화큐셀 관계자는 "기존 셀의 효율이 20%라고 할 때 효율이 1% 늘어나 20.2%가 되면 1년에 1000억원 이상의 수입이 늘어난다"며 "태양광 업계에서는 0.1%의 효율을 올리는 것도 어렵다고 본다"고 설명했다.
한화큐셀, '탑콘 셀'로 미국 시장 공략… IRA 수혜도 기대
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최경덕 한화큐셀 운영팀장은 "탑콘 셀 제조공정은 기존 퍼크 셀 제조공정과 호환성이 높다"며 "기존 공정라인에서 4~5개의 공정만 추가하면 탑콘 셀 제조공정을 운영할 수 있어 투자비가 적다"고 말했다.
한화큐셀은 탑콘 셀을 활용해 연간 20~30%의 성장이 예상되는 미국 태양광 시장을 집중 공략할 계획이다. 최근 미국 정부가 인플레이션 감축법(IRA)을 발효하는 등 시장 상황은 좋은 편이다. 해당 법안은 미국 내 공장이 있는 태양광 기업에 세제 혜택을 제공하는 것이 골자다.
국내 기업 중 미국 내 태양광 모듈 공장을 운영하고 있는 업체는 한화큐셀이 유일하다. 미국 시장 공략에 박차를 가하기 위해 연간 1.7GW 규모의 조지아주 공장을 내년 하반기까지 3.1GW까지 늘릴 예정이다.
'페로브스카이트' 기반 차세대 셀, 2026년 6월 양산… 업계 최고 효율 기대
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탠덤 셀의 이론 한계 효율은 44% 수준이다. 양산 시 효율은 35%에 이를 것으로 예상된다. 한화큐셀이 지난 3월 독일 헬름홀츠 연구소와 협력해 개발한 탠덤 셀의 효율은 최대 28.7%를 기록했다.
페로브스카이트는 실험 단계에서 압도적 효율을 보이지만 열과 습기에 취약하다는 특징이 있다. 높은 온도의 공정을 거쳐야 하는 상용화 단계 특성으로 생산에 기술적 어려움이 많다.
한화큐셀은 페로브스카이트 양산 어려움 극복을 위해 R&D에 힘을 쏟고 있다. 2020년과 2021년 각각 탠덤 셀, 탠덤 셀 기반 모듈 공정 국책 과제 연구기관으로 선정되며 국내 탠덤 셀 연구를 선도해왔다.
양병기 한화큐셀 개발팀장은 "기존 셀 대비 최대 2배 이상의 발전 효율을 가진 탠덤 셀 R&D에 집중하고 있다"며 "기술 격차를 통한 글로벌 선도기업으로 자리매김할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.
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