일본산업뉴스요약

Perovskite 태양전지 어디든 설치 가능
얇고 제조 비용도 저렴, 벽이나 곡면에도
필름과 같이 얇고 제조 비용도 저렴한 일본에서 개발된 새로운 태양전지가 2년 안에 시장에 등장하게 될 전망이다. ‘페로브스카이트(Perovskite) 타입’이라고 하는 이 태양전지는 주류인 ‘실리콘 타입’의 뒤를 이을 것으로 보이는 새로운 타입이다. 파나소닉과 세키스이(積水)화학공업이 기존의 과제였던 대형화와 내구성 향상을 실현. 지금까지 태양전지를 설치할 수 없었던 건물의 벽이나 곡면에서도 발전이 가능해져 재생가능에너지 보급 확대에 대한 기대가 높아지고 있다.

-- 파나소닉; 시트 타입의 대면적 태양전지 개발 --
페로브스카이트 타입 태양전지는 2009년에 도인요코하마(桐蔭橫浜)대학의 미야사카(宮坂) 특임교수가 발표, 노벨상 후보에도 올라있다.

기존의 실리콘 타입 태양전지는 두껍고 무겁다. 또한 제조 공정이 복잡해 높은 비용이 필요하다. 하지만 새로운 페로브스카이트 타입 태양전지는 실리콘을 사용하지 않고 아연계 등의 원료를 잉크처럼 발라 부드러운 필름 타입의 금속 등과 일체화할 수 있다. 생산 비용도 실리콘 타입의 절반밖에 되지 않을 것으로 기대되고 있다.

페로브스카이트 타입 태양전지는 얇으면서 가볍고, 휘어지는 특징을 가지고 있어, 보다 많은 장소에서 사용이 가능. 빌딩의 벽면이나 휘어진 지붕, 기둥, 자동차 지붕의 곡면 등이 새로운 설치 장소가 된다.

파나소닉은 20cm 크기의 태양전지를 개발했다. 이것을 서로 연결해 실용 수준의 대면적 태양전지를 만들 수 있다. 앞으로 10%대의 발전 효율을 20%까지 높여, 실리콘 타입의 20%대 중반에 가까워지도록 할 계획이다.

-- 세키스이화학; 막으로 둘러싸 내구성을 향상 --
세키스이화학은 발전부를 막으로 둘러싸 열화(劣化)를 방지했다. 열과 습도에 대한 내성을 평가하는 일본공업규격(JJIS) 시험에 합격. 실리콘 타입이며 20년이 넘는 내구성을 갖고 있을 뿐 아니라, 10년 정도는 사용할 수 있게 되었다. 무게는 실리콘 타입의 80%를 줄였다. 이 두 기업 모두 경제산업성계 신에너지∙산업기술종합개발기구(NEDO)가 연구 개발을 지원했다.

2012년에 시작된 고정가격매입제도(FIT)를 계기로 국내에서는 태양광발전이 급속도로 보급되었다. 자원에너지청에 따르면, 2016년 태양광발전양은 510억킬로와트시(kWh)로 2010년의 35억kWh보다 15배 증가했다.

하지만 태양전지 시장에서는 중국 기업들의 가격 공세에 일본 기업들이 시장점유율을 빼앗기고 있다. 내구성에서 아직 실리콘 타입에 뒤지는 페로브스카이트 타입은 대규모 태양광발전소 등으로의 도입은 역부족이지만, 태양광발전의 불모지였던 생활과 밀접한 장소에서의 발전에는 적합하다. 소비전력이 많은 빌딩이나 상업 시설의 절전에 도움이 될 것이다.

한국과 스위스, 영국 등 해외기업들도 개발을 서두르고 있지만, 일본 기업들이 한발 더 앞서고 있다. 최첨단 상품에 강한 일본의 강점이 활용되고 있다. 정부는 온난화 대책의 일환으로, 2030년의 전원 구성에서 차지하는 태양광발전 비율을 현재의 1.5배인 7% 정도를 목표로 하고 있다. NEDO는 현재 1kWh 당 약 20엔의 발전 비용을 2030년엔 7엔으로 낮출 방침이다. 이를 위한 태양전지의 큰 폭의 진보가 요구되어왔다.

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