전 세계적으로 영국 옥스퍼드에서 캘리포니아 레드우드 시티에 이르기까지 여러 기업이 재생 가능 에너지 발전의 채택을 더욱 촉진할 수 있는 새로운 태양광 기술을 상용화하기 위해 노력하고 있습니다.
올해 초 옥스퍼드대학교와 협력한 스타트업 옥스퍼드 PV(Oxford PV)는 새로운 종류의 소재를 사용해 태양전지를 만드는 기술을 개발하기 위해 영국 정부로부터 300만 달러를 지원받았다. 이틀 전 미국에서는 Swift Solar라는 회사가 동일한 기술을 시장에 출시하기 위해 700만 달러를 모금했다고 증권거래위원회에 제출한 서류가 있습니다.
페로브스카이트 셀이라고 불리는 이 새로운 광전지 기술은 하이브리드 유기-무기 납 또는 주석 할로겐화물 기반 물질을 광 수확 활성층으로 사용합니다. 이는 기존 기술보다 저렴한 비용으로 빛을 전력으로 변환할 때 더 나은 효율성을 약속하는 수년 만에 나온 최초의 신기술입니다.
Swift Solar의 수석 과학 고문이자 공동 창립자 중 한 명인 Sam Stranks는 Ted Talk에서 “페로브스카이트는 오늘날 우리가 지붕에서 볼 수 있는 실리콘 기반 태양광 패널로 무엇을 할 수 있는지 진정으로 다시 생각하게 해주었습니다.”라고 말했습니다. “저를 정말 흥분시키는 또 다른 측면은 이러한 제품을 얼마나 저렴하게 만들 수 있는지입니다. 이러한 얇은 결정질 필름은 저렴하고 쉽게 풍부한 두 가지 염을 혼합하여 다양한 방식으로 증착할 수 있는 잉크를 만드는 방식으로 만들어집니다. 이는 페로브스카이트 태양 전지판의 가격이 실리콘 대응 태양 전지판의 절반도 안 되는 가격에 가능하다는 것을 의미합니다.”
2009년 일본 연구진이 태양전지에 처음 도입한 페로브스카이트 태양전지는 효율이 낮고 안정성이 부족해 제조에 널리 사용되지 못했다. 그러나 지난 9년 동안 연구자들은 사용된 화합물의 안정성과 태양전지가 생성하는 효율성을 꾸준히 개선해 왔습니다.
영국 옥스퍼드 PV(Oxford PV)는 현재 기존 다결정 태양광전지나 박막 태양전지보다 훨씬 높은 37%의 변환 효율을 달성할 수 있는 태양전지를 개발하기 위해 노력하고 있다.
과거에는 태양전지 제조를 위한 새로운 화학물질이 선전되었지만, 제조 용량을 늘리려는 중국 정부의 대대적인 추진으로 인해 태양전지 패널이 얼마나 저렴해졌는지를 고려하면 비용이 상업적 출시에 장애물이 되어 왔습니다.
이러한 제조업체 중 다수는 결국 파산했지만, 생존한 업체는 구매자가 비용이나 효율성 절감을 위해 새로운 기술을 찾을 필요성을 줄임으로써 업계에서 지배적인 위치를 유지했습니다.
이 신기술 역시 직면할 위험이 있지만, 구매자를 끌어들일 만큼 낮은 비용으로 효율성을 근본적으로 향상시킬 수 있다는 약속으로 인해 투자자들은 다시 한번 대체 태양광 화학에 돈을 투자하게 되었습니다.
Oxford PV는 이미 페로브스카이트 기반 전지의 효율 기준 27.3%로 세계 최고의 효율을 기록했습니다. 이는 현재 사용 가능한 주요 단결정 실리콘 패널보다 이미 4% 더 높은 수치입니다.
옥스퍼드 PV의 CTO인 크리스 케이스(Chris Case)는 성명을 통해 “현재 상업용 크기의 페로브스카이트-실리콘 직렬 태양전지가 우리의 파일럿 라인에서 생산되고 있으며 상업적 배치를 준비하기 위해 장비와 공정을 최적화하고 있다”고 말했다.
