국내외 태양광 기술개발 현황과 중장기 기술 전망은 기존 결정질 실리콘 태양전지의 효율 한계(이론상 29.4%) 극복 및 초저가 중국산 제품과의 차별화, 그리고 애플리케이션 확장(BIPV, 차량용, 우주용)을 축으로 급격히 재편되고 있습니다.
1. 기술개발 현황 (국내외 비교)
해외 (글로벌)
주류 기술 전환:기존 PERC 셀에서 고효율 N-type TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact) 및 HJT(Heterojunction) 기술로 양산 중심축이 이동 완료되었습니다.
초저가 패권 및 기술 추격:중국 기업(Jinko, LONGi, Trina 등)이 모듈 가격 경쟁력과 초대형 모듈 공정 기술을 독점하는 가운데, 중국·유럽·미국 연구진을 중심으로 차세대 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀 효율 고도화 경쟁이 치열합니다.
초고효율 실증:유럽 및 중국 일부 파일럿 라인에서 소면적 탠덤 셀 효율 33~34% 이상을 기록하며 양산성 검증 단계에 진입 중입니다.
국내 (한국)
고부가가치 차세대 셀 집중:범용 실리콘 시장에서의 단순 가격 경쟁 대신, 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지를 국가 핵심 기술(Kingpin)로 선정하고 R&D 지원을 강화하고 있습니다.
상용면적 모듈 양산화 실증:한화큐셀 등 주요 기업과 연구기관(KIER 등)을 중심으로 대면적(1.7m² 이상) 탠덤 모듈 개발 및 실증 사업(효율 28% 이상 목표)을 적극 추진 중입니다.
다양한 탠덤 구조 연구:실리콘-페로브스카이트 탠덤뿐만 아니라 CIGS-페로브스카이트 탠덤 전지 분야에서도 세계 최고 수준의 공인 효율(26.7%)을 달성하는 등 소재·구조 다변화 연구가 활발합니다.
2. 중장기 기술 발전 전망 및 단계별 로드맵
구분 | 단기 (~2026년) | 중기 (2027~2030년) | 장기 (2030년 이후~) |
주요 기술 | TOPCon / HJT 고도화, 양면형(Bifacial) 모듈 | 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀 상용화 | 올-페로브스카이트 탠덤, 유연/투명 태양전지 |
양산 효율 | 24 ~ 26% (실리콘 단일) | 28 ~ 30%(1세대 탠덤 모듈) | 35% 이상(차세대 탠덤/복합 구조) |
주요 응용처 | 대규모 육상/수상 태양광 발전소 | 건물일체형(BIPV), 차량일체형(VIPV) | 우주 태양광 발전(AI 데이터센터 전력 등) |