한화솔루션, 글로벌 ‘태양광시장’ 톱티어 도약 선언

[서울와이어 정현호 기자] 한화솔루션이 고효율 셀의 연구개발(R&D)과 생산능력을 강화해 미국과 유럽 등 글로벌시장에서 태양광 기술 리더십을 공고히 하겠다는 포부를 밝혔다.

한화솔루션은 지난 12일 큐셀부문 진천공장 미디어 설명회를 열고 국내외 태양광산업의 흐름과 기술 현황은 물론 한화솔루션의 사업 추진 방향을 소개하고, 기술 강화 로드맵을 함께 내놨다. 

회사는 10년 이상 태양광 셀 기술에 지속적인 투자로 역량을 끌어올린 차세대 제품을 생산해 글로벌 톱티어로서 기술적 우위를 선점한다는 목표다. 

당장 회사는 우리나라에서 생산된 탑콘 셀을 활용해 만든 고효율의 모듈 제품으로 미국 주거 및 상업용 시장점유율 확대에 나설 예정이다. 또한 기존 퍼크(PERC)셀 보다 1%포인트 이상 효율을 향상한 탑콘(TOPCon)셀을 2023년 4월부터 상업 생산에 나설 계획이다. 

이어 2026년 6월에는 차세대 태양광 기술인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 양산한다는 ‘기술 로드맵’을 공개했다. 현재 세계 태양광 시장의 90% 이상을 차지하는 퍼크 셀은 후면에 반사막을 삽입해 빛을 반사해 발전 효율을 높인 제품으로 평균 효율은 약 23%다.

탑콘의 경우 셀에 얇은 산화막이 삽입돼 발전 효율이 약 1%포인트 향상된다. 시제품의 효율은 약 24.4%로 높아지며, 셀의 효율이 올라갈수록 모듈 설치 면적 대비 전력 생산량이 증가해 작은 면적에서도 많은 전력을 생산할 수 있다.

현재 한화솔루션은 지난해 11월부터 연 300메가와트(MW) 용량의 탑콘 셀 파일럿 라인을 가동 중이다. 회사는 이미 지난 5월에 총 1800억원을 투자해 국내 공장의 셀 생산능력을 연간 4.5기가와트(GW)에서 5.4GW로 확대하는 계획도 발표했다. 

투자금액 중 1300억원가량은 탑콘 셀 양산을 위한 라인 전환과 설비 도입에 사용된다. 이에 연간 3.9GW의 퍼크 셀과 1.5GW의 탑콘 셀을 생산할 수 있다. 한화큐셀은 내년 상반기 양산 예정인 탑콘 셀을 활용해 연간 20~30%의 성장이 예상되는 미국시장 공략에 박차를 가한다는 구상이다.

최경덕 한화큐셀 운영팀장은 “탑콘 셀 제조 공정은 기존 퍼크 셀 제조공정과 호환성이 높다”며 “대규모 퍼크 셀 제조라인을 보유한 진천공장에서 제조하기에 적합한 제품”이라고 설명했다. 사측은 진천공장의 태양광 수출액이 내년 2조원을 넘어설 것으로 내다봤다. 

최근 미국에서는 태양광과 풍력 등의 현지 재생에너지시장을 확대하는 내용이 담긴 정책인 인플레이션감축법(IRA)이 통과됐다.

미국 조지아공장에 2023년 하반기에 3.1GW(현재 1.7GW)의 모듈 생산량을 확보하게 될 한화큐셀 입장에선  IRA법 수혜가 새로운 성장 모멘텀으로 작용할 수 있다는 기대가 크다. 

한화큐셀은 탑콘 이후의 차세대 셀인 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀도 2026년 6월 양산을 목표로 잡고 연구개발(R&D)에도 공을 들인다. 올 3월에는 독일 헬름홀츠 연구소(HZB)와 협업으로 최대 28.7% 효율의 기록한 탠덤 셀을 개발해 자체 최고 효율을 기록한 바 있다.

탠덤 셀은 상부와 하부 셀을 연결해 상부 셀에서는 페로브스카이트가 자외선이나 가시광선 등 단파장의 빛을, 하부 셀에서는 실리콘이 적외선 등 장파장의 빛을 흡수한다. 위아래 층에서 서로 다른 영역대 빛을 상호 보완적으로 흡수해 효율을 극대화하는 방식이다.

탠덤 셀의 이론적 한계 효율은 44% 수준으로, 실제 양산시 효율은 35%에 이를 것으로 예상된다. 앞서 한화큐셀은 2020년과 지난해 탠덤 셀은 물론 탠덤 셀 기반 모듈 공정 국책과제 연구기관으로 각각 선정돼 관련 연구를 선도해왔다.

양병기 한화솔루션 큐셀부문 개발팀장은 “기존 셀 대비 최대 2배 이상의 발전 효율을 가진 탠덤 셀 연구개발에 집중해 미래 태양광시장에서 기술 격차를 통한 글로벌 선도 기업으로 자리매김할 것”이라고 강조했다.