대구에서 열린 국제그린에너지엑스포에서 한화큐셀이 전시한 탠덤 셀. [한화큐셀 제공]

한화솔루션 큐셀부문(이하 한화큐셀)이 차세대 태양전지인 페로브스카이트 기반 탠덤 셀(이하 탠덤 셀)을 달에 보내는 우주태양광 실증에 참여한다.

한화큐셀은 독일법인이 미국 조지아 공과대학교가 참여하는 우주 과학기술 실증(SSTEF-1) 프로젝트 파트너로 참여해 탠덤 셀 샘플을 제공하기로 했다고 9일 밝혔다. 탠덤 셀은 기존 실리콘 셀의 이론적 한계 효율인 29%보다 1.5배 높은 44%를 지녔다.

SSTEF 프로젝트는 미국 항공우주국(NASA)이 자금을 지원하고 미국 이지스 에어로스페이스가 총괄하는 우주기술 실증 프로그램이다. 조지아 공과대 산하 비영리 응용연구기관인 GTRI는 우주 환경에서의 태양광 셀 성능에 관한 실증 임무를 수행하기 위해 한화큐셀의 탠덤 셀을 실증 제품으로 선정했다.

GTRI는 달 탐사선 표면에 한화큐셀의 탠덤 셀 샘플을 설치하고 우주 환경에 노출시켜 실증 데이터를 확보할 예정이다. 한화큐셀은 이번 실증을 통해 확보한 데이터를 바탕으로 향후 가장 신뢰성 높은 우주태양광 기술 확보를 위한 연구개발 방향을 구체화할 계획이다.

이번 실증 프로젝트에 제공되는 탠덤 셀은 한화큐셀 독일 탈하임 R&D센터가 독자기술로 제작한 제품이다. 탠덤 셀은 기존 우주용 셀에 상응하는 높은 효율을 구현할 수 있고, 같은 설비 용량 대비 중량을 줄일 수 있다. 한화큐셀은 2029년을 목표로 지상용 탠덤 제품 상용화를 추진하고 있다. 향후에는 탠덤 기술의 우주태양광 분야 확장도 적극 추진할 계획이다.

한편, 한화큐셀은 직접 개발 및 제작한 지상용 페로브스카이트 기반 탠덤 모듈로 국제전기기술위원회(IEC) 인증을 획득했다. 페로브스카이트 기반 탠덤 모듈로 이 인증을 획득한 것은 세계 최초다.

한화큐셀은 2024년 12월 상업적 양산으로의 확장이 가능한 대면적(풀사이즈 M10 규격) 탠덤 셀에서 당시 세계 최고 기록인 28.6%의 효율을 기록, 독일 프라운호퍼 태양에너지시스템연구소 Cal랩으로부터 독립 검증을 받았다. 동일 면적에서 더 많은 전기를 생산할 수 있는 가능성을 입증한 것이다.

이번 성과는 이 기술을 상용 제품인 탠덤 모듈로 구현하고 국제 인증 기준의 장기 신뢰성 평가까지 통과했다는 점에서 의미가 크다. 한화큐셀이 제작한 탠덤 모듈은 글로벌 태양광 인증기관인 티유브이 라인란드를 통해 IEC와 미국 안전시험기관(UL)의 국제 표준을 기준으로 태양광 모듈 신뢰성 평가의 전 항목에서 합격점을 획득했다. 해당 평가 항목들은 실제 환경에서 모듈이 겪게 되는 극한 조건을 재현해 내구성과 안전성을 검증하는 절차이다.

한화큐셀은 여기서 만족하지 않고 실제 옥외 환경에서의 탠덤 모듈 성능 검증도 병행하고 있다. 한화큐셀 탈하임R&D센터와 제3자 실증기관에서 각각 약 1년, 6개월간 운영 중인 탠덤 모듈은 현재까지 안정적인 발전 성능을 유지하고 있다.

박승덕 한화큐셀 대표이사는 “한화큐셀은 그동안 태양광 제조업에서 출발해 축적한 기술력과 시장경쟁력을 바탕으로 우주태양광 시대를 여는 글로벌 재생에너지 솔루션 기업으로 도약해 나갈 것”이라며 “이번 프로젝트는 지속가능한 에너지의 가능성을 우주까지 확장하는 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다. 한영대 기자