화학뉴스

페로브스카이트(Perovskite) 태양전지(PV)가 2024년까지 상용화될지 주목된다.
2009년 미야사카 쓰토무 일본 도인요코하마(Toin Yokohama)대학 교수가 페로브스카이트 태양전지를 개발한 당시에는 변환효율이 약 3% 수준이었으나 10년 동안 연구가 진행된 현재는 실리콘(Silicone) 태양전지에 버금가는 수준까지 높아졌다.
페로브스카이트 결정구조 소재를 필름에 도포하면 플렉서블 태양전지를 생산할 수 있으며 친환경에 중점을 둔 메이저까지 설치에 제약이 없는 페로브스카이트 태양전지가 탄소중립 달성에 기여할 것으로 기대하고 사업화를 추진하고 있다.
세키스이케미칼(Sekisui Chemical), 가네카(Kaneka), 도시바(Toshiba) 등은 필름형 개발을 추진하고 있으며, 파나소닉(Panasonic)은 유리 건축자재 일체형 실증시험을 진행하는 등 조기 상용화를 계획하고 있는 것으로 알려졌다.
일본 교토(Kyoto)대학발 스타트업 Enecoat Technologies는 실내용 페브로스카이트 태양전지 상용화에 나섰으며 2024년 이후 실내용 IoT(사물인터넷) 발전소자 및 건물 유리창, 빌딩 벽면 등에서 도입이 본격화될 것으로 기대하고 있다.
일본은 아이오딘(Iodine) 등 풍부한 주원료와 발전성능을 좌우하는 도포기술이 강점으로 평가되고 있으며 최근에는 페로브스카이트 태양전지 국산화를 목표로 컨소시엄이 발족했다. 
미야사카 쓰토무 교수가 대표로 재직하는 Peccell과 Reiko, Macnica, 모레스코(Moresco) 등 4곳이 페로브스카이트 태양전지 생산 및 실증시험을 위한 기술제휴 컨소시엄을 구성했으며 2024년 봄까지 시험제품을 개발해 2026년까지 30센티미터×1미터 그레이드 상용화에 도전할 방침이다.
컨소시엄은 미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)과도 기술협력을 이어갈 계획이다.
하지만, 페로브스카이트 태양전지가 상용화되기 위해서는 납 사용 문제 해결이 요구되고 있다.
주석으로 납을 대체하는 연구가 진행되고 있으나 변환효율이 좀처럼 개선되지 않고 있어 납을 회수하는 시스템 개발이 필수적이며, 유럽을 중심으로 납을 사용하지 않는 제조기술이 확대되고 있어 신소재를 개발해야 할 필요성이 커지고 있다.
페로브스카이트 태양전지는 내구성이 실리콘 태양전지의 3분의 1에 불과해 습기에 약한 페로브스카이트층에 봉지재 기술을 적용하는 방안이 거론되고 있다. (Y)