태양전지도 고효율 시대로
우리가 기후위기 대응과 탄소중립 실현을 위해 태양광, 풍력 등 재생에너지 보급을 적극 추진하고 있는 가운데, 기술 혁신으로 성과를 배가하기 위해서는 발전 효율의 향상이 매우 중요한 문제가 될 것입니다.
에너지 효율 향상은 산업체의 에너지 설비라든가 수송, 건물 분야와 우리 가정생활 속 가전제품 등뿐만 아니라 재생에너지 분야에도 적용됩니다.
이에 우리 정부는 2020년 3월 태양광 발전효율과 품질을 높이기 위해 태양광모듈 최저효율제를 도입, 시행 중입니다.
태양광모듈 최저효율제란 태양광 모듈의 최저효율이 한국산업 표준(KS) 기준을 통과하지 못하면 인증을 받지 못하도록 하는 제도이죠.
효율이 일정 수준 이하인 태양광 모듈은 한국산업규격 인증을 받을 수 없습니다. 따라서 일정 수준 이상의 효율이 나오는 태양광 모듈만을 사용할 수 있죠.
이로 인해 고효율 태양광 모듈 사용이 확대되면 유휴부지의 이용 효율이 높아집니다. 더불어 태양광 발전 사업자의 수익 개선에도 도움을 줄 수 있겠죠.
그런데 최근 태양광 발전 효율 분야에 있어 획기적인 새로운 소재의 전지가 등장하여 이목을 끌고 있습니다. 바로 페로브스카이트(Perovskite)라는 이름의 소재로 만들어진 태양전지입니다.
이 태양전지는 23%의 효율을 보여 지금까지 개발된 태양전지 중에서 세계 최고의 효율을 달성했습니다. 이 소재는 1839년 러시아 우랄산맥에서 새로 발견된 광물에 붙여진 이름으로, 19세기 러시아 광물학자 레프 페로브스키의 이름을 따서 만들어졌다고 합니다.
그렇다면 페로브스카이트 소재 태양전지의 특징은 무엇일까요.
첫째, 무엇보다도 실리콘보다 광전효율이 높습니다. 또한 달성 가능한 효율성은 현재 빠른 추세로 증가하고 있습니다.
둘째, 제조 단가가 저렴합니다. 실리콘은 1400℃의 고온 공정을 거쳐야 하는 반면, 페로브스카이트는 100℃에서 공정이 가능해 제조 단가가 6배 이상 저렴하다고 합니다. 더군다나 최근 코로나 19 영향으로 태양광 발전용 유리 가격이 100%, 실리콘 가격이 50% 인상돼 실리콘 태양광 패널의 제조 단가가 상승하고 있는 상황이므로 페로브스카이트의 가격 경쟁력이 더 강해질 전망입니다.
셋째, 가볍고 유연한 특성을 갖고 있습니다. 소재 특성상 실리콘보다 60분의 1 두께로 유연하기까지 합니다. 신문을 인쇄하듯 인쇄공정이 가능하다고 하네요. 그리고 모바일 기기나 전기차, 건물 외벽 등 활용범위가 무궁무진하다고 합니다.
우리나라는 과감한 기술투자와 지속적인 연구개발로 페로브스카이트 태양광 전지와 같은 차세대 태양광 모듈 분야를 선도하고 있습니다. 향후에도 우리나라 태양광분야의 효율 기술이 지속적으로 향상되어 국토의 효율적 이용과 에너지 효율 개선을 함께 이루게 되기를 바랍니다.
* 기후위기시대 에너지이야기 블로그 구독자, 방문자 여러분~
제가 여러가지 사정으로 인해 앞으로 당분간 블로그 글포스팅하기가 어려울 것 같습니다. 언제까지일지는 모르겠지만... 가능하다면 1주일에 1편 정도는 포스팅하기를 원하는데, 희망사항입니다.
이에 여러분께 미리 양해를 구합니다. 그래도 가끔 시간 나는 대로 여러분 블로그에 방문해서 최대한 소통토록 노력하겠습니다. 다가오는 봄날, 항상 건강하시고 행복한 나날 보내시기하시기 바랍니다.~
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