바스프(BASF)가 캐나다 Solar Earth Technologies와 협력해 도로포장용 태양광 패널 상업화를 추진한다.
바스프는 일반도로와 고속도로 등 교통량이 많은 곳에서도 태양광 발전 패널을 이용할 수 있도록 도로포장용에 부합하는 특성을 보유한 폴리우레탄(Polyurethane)을 최적화할 계획이며 2023년에는 중국을 시작으로 북미, 아프리카, 중동, 아시아 등에서 실증시험을 실시하고 실용화를 위한 개발을 추진할 예정이다.
태양광 패널은 대규모 태양광 발전소(메가솔라)와 주택 지붕 등에 폭넓게 도입돼 있으나 추가적인 보급 확대를 위해 벽면과 창문, 도로 적용이 요구되고 있다.
바스프는 태양광 패널 적용영역 확대를 위해 도로를 주목하고 있다. 다만, 자동차 통행과 기상 조건에 노출되는 도로면용 태양광 패널을 실용화하기 위해서는 내구성과 발전량 확보는 물론 유지보수 성능 등 다양한 과제를 해결할 필요성이 있다.
바스프는 태양광 패널을 설계·생산하는 캐나다 Solar Earth Technologies와 공동으로 도로 표면에 설치할 수 있는 노면일체형 태양광(PIPV: Paving Integrated Photovoltaic) 패널을 개발했다.
노면일체형 태양광 패널을 설계하고 독자 솔루션으로 내광성과 높은 연마성, 투명성, 내부식성 등 도로포장용에 필요한 특성을 제공하며 악천후 및 도난, 파괴는 물론 트럭의 중량이 가해져도 손상되지 않는 것으로 알려졌다.
노면일체형 태양광 패널은 중앙부가 태양광 발전층, 상부가 자동차 마찰층, 하부가 기판으로 구성된다.
태양광 발전층은 직렬로 연결된 여러 개의 태양전지(PV) 셀을 열가소성 소재가 봉지·보호하고, 마찰층은 열경화성 폴리머와 혼합한 투명 집합체로 구성돼 태양광을 흡수·보호하고 효율적인 에너지 변환을 촉진한다.
효율성은 기존 태양광 패널 대비 약 85% 수준으로 알려졌다.
노면일체형 패널 설계는 도로포장 산업계에서 통용되는 원칙과 관행을 따르고 있으며 기재와 태양전지 봉지층은 최소한 15년, 마찰층은 5년 동안 청소 및 유지보수, 재포장 가능한 조건으로 공급될 예정이다.
바스프는 2018년 Solar Earth Technologies와 태양광 발전 패널 특수 솔루션 개발을 위한 연계를 시작했으며 2021년 공동개발 계약을 맺고 상업화를 위한 협력을 강화하고 있다.
2023년에는 중국 베이징(Beijing), 상하이(Shanghai)를 시작으로 북미, 남아프리카, 중동, 아시아 등에서 실증시험을 진행하며 자체 생산하는 PU 소재를 사용한 일련의 공동시험 포장을 개시하고 외부 참여자를 모집할 계획이다. (Y)