한화큐셀이 '탠덤 셀'을 앞세워 우주태양광 시대를 연다.

한화큐셀은 달 탐사 프로젝트를 통해 지상용 태양전지 기술을 우주 환경에서 검증하고, 지속가능한 에너지의 영역을 우주까지 확장하는 전환점을 마련하게 됐다.

한화솔루션 큐셀부문(한화큐셀)은 차세대 태양전지인 '페로브스카이트 기반 탠덤 셀'을 달에 보내는 우주태양광 실증에 참여한다고 6월9일 밝혔다. 

한화큐셀 독일법인은 미국 조지아공과대학교와 협력하는 SSTEF-1 프로젝트의 파트너로 참여해 자체 연구소인 독일 탈하임 R&D센터가 독자기술로 제작한 탠덤 셀 샘플을 제공한다. SSTEF 프로젝트는 미국 항공우주국(NASA)이 자금을 지원하고 미국 이지스에어로스페이스가 총괄하는 우주기술 실증 프로그램이다.

탠덤 기술은 페로브스카이트 상부전지와 실리콘 하부전지가 서로 다른 파장대의 빛을 활용하는 구조다. 기존의 단일접합 방식은 실리콘이 특정 파장대의 빛만 제한적으로 흡수하고 나머지는 투과시켜 태양광 에너지의 상당 부분을 버려야 했다. 반면 텐덤 셀은 서로 다른 영역 대의 빛을 흡수하는 실리콘 셀과 페로브스카이트 셀을 적층시켜 발전 효과를 극대화하는 차세대 태양전지다.

한화솔루션에 따르면, 조지아공과대학교 산하 비영리 응용연구기관인 GTRI는 달 탐사선 표면에 한화큐셀의 탠덤 셀을 설치해 실증 데이터를 확보할 계획을 갖고 있다. 진공·극심한 온도 변화·자외선·우주방사선 등 지상과는 다른 환경에서의 데이터를 통해 탠덤 기술의 안정성과 신뢰성을 평가한다는 것이다. 한화큐셀은 이 데이터를 바탕으로 우주태양광 기술 확보를 위한 연구개발 방향을 구체화할 방침을 세웠다.

미래 지상용 태양광 시장의 게임 체인저로 주목받아온 탠덤 기술은 이번 우주태양광 실증 참여를 계기로 우주용 태양광 분야의 차세대 기술로도 각광받게 됐다. 탠덤 셀은 기존 우주용 셀에 상응하는 높은 효율을 구현할 수 있으며, 같은 설비용량 대비 중량을 줄일 수 있어 발사 및 운용 측면에서 경제성을 확보할 수 있다. 한화큐셀은 지상용 탠덤 제품의 상용화를 2029년 목표로 연구개발하고 있으며, 탠덤 기술의 우주태양광 분야 확장도 추진하고 있다. 

한편 한화큐셀은 직접 개발·제작한 지상용 페로브스카이트 기반 탠덤 모듈로 국제전기기술위원회 인증을 획득했다. 한화큐셀에 따르면 페로브스카이트 기반 탠덤 모듈로 이 인증을 획득한 것은 세계 최초다. 한화큐셀은 탠덤 셀 기술을 상용 제품인 탠덤 모듈로 구현하고 국제 인증 기준의 장기 신뢰성 평가까지 통과했다는 점에서 의미가 크다고 설명했다.

모듈 단계의 신뢰성 검증은 고효율 셀이 실제 옥외 환경에서도 장기간 안정적으로 성능을 유지할 수 있는지를 확인하는 상용화의 핵심 관문이다. 이번 신뢰성 인증 획득은 한화큐셀의 탠덤 기술이 셀 단위 고효율 구현을 넘어, 제품화 가능한 모듈 수준의 내구성과 품질 검증 단계에 진입했음을 보여준다.

또한 한화큐셀은 실제 옥외 환경에서의 탠덤 모듈 성능 검증도 병행하고 있다. 독일에 위치한 한화큐셀 탈하임R&D센터와 제3자 실증기관에서 각각 약 1년, 6개월간 운영 중인 탠덤 모듈은 현재까지 안정적 발전 성능을 유지하고 있다.

박승덕 한화큐셀 대표이사는 "우주태양광은 급증하는 전력 수요에 효과적으로 대응할 수 있는 미래 에너지원일 뿐 아니라 안보와 밀접한 핵심 산업 전반에 큰 파급력을 지닌 플랫폼 산업”이라며 “한화큐셀은 태양광 제조업에서 축적한 기술력을 바탕으로 우주태양광 시대를 여는 글로벌 재생에너지 솔루션 기업으로 도약해 나갈 것”이라고 말했다.