[인더스트리뉴스 권선형 기자] 2050년까지 전력의 45%를 태양광에너지로 공급할 것이란 계획을 발표한 미국. 이 계획을 실현하기 위해서 미국은 향후 1,570GW의 용량을 새로 설치해야 한다. 2021년 글로벌 태양광에너지 신규 설치량이 200GW인 걸 감안하면, 약 8배 정도의 대규모 설치용량이다.

2021년 기준 미국은 중국과 글로벌 태양광에너지 수요의 약 52%를 차지하는 주요 수요국이다. 이에 앞으로 미국이 어떤 태양전지를 정책적으로 채택하는지에 따라 태양전지 트렌드 및 기술개발도 발맞춰 갈 전망이다.

이러한 가운데 최근 미국에서 중국에 뺏긴 태양광에너지 주도권을 되찾기 위해 n-type 단결정 HJT(Heterojunction, 이종접합태양전지) 기술개발’에 나서야 한다는 주장이 설득력을 얻고 있다.

글로벌 태양광 기업 Heliene의 나딤 하케(Nadeem Haque) 최고 기술 책임자는 Solar Power World 기고문에서 “미국은 10여 년 전에 태양광에너지 혁신과 리더십을 포기했고, 이 기간 동안 외국 수입품에 대한 관세를 적용했지만 아무 소용이 없었다”며, “2050년까지 1,570GW 용량을 새로 추가해야 하는 미국에게는 HJT 개발이 주도권을 되찾고 탄소중립을 실현하는 데 기회를 제공할 것”이라고 밝혔다.

HJT는 결정질 실리콘에 비정질 실리콘으로 코팅해 재결합한 방식으로 광전환 시 에너지 손실을 최소화 하는 실리콘 계열에서 가장 높은 효율을 보일 수 있는 기술이다. 200°c 이하의 저온 프로세스에서 제조해 제조 에너지를 줄일 수 있는 장점을 갖고 있다.

현재 미국 시장을 장악하고 있는 태양전지는 중국이 전 세계 점유율 대부분을 차지하고 있는 p-type 결정질 실리콘 태양전지다. 2019년 미국 전체 태양광에너지 시장에서 약 83%가 p-type 결정질 실리콘 기반 제품이다. 이중 PERC(passivated emitter and rear contact)가 태양광 셀 후면 방지막을 통해 전자 재결합을 줄여 발전효율을 높이는 기술로 최근 몇 년간 글로벌 태양광 시장을 이끌어왔다. PERC는 22.5% 정도의 평균 효율을 기록하고 있다. 

나딤 하케는 HJT 장점으로 양면 발전비율을 꼽았다. 현재 HJT 양면 발전비율은 90% 이상이다. TOPCon은 약 85%, PERC는 약 75% 수준이다. 양면 발전비율이 높은 HJT의 전환효율은 약 27%에 이를 것으로 전망되고 있다.

전력 온도 계수도 0.25%/°c ~ 0.30%/°c 범위로 TOPCon 0.30%/°c ~ 0.35%/°c PERC 0.35%/°c ~ 0.40%/°c 보다 낮다.

나딤 하케는 “HJT는 향상된 미학, 더 높은 내구성, 증가된 출력으로 발전사업자들의 요구를 충족해주고 있어 현재 주거용과 상업용으로 채택되고 있다”며, “가격이 비싸긴 하지만 땅을 소유한 발전사업자들은 태양광발전소의 우수한 성능과 더 긴 수명을 위해 기꺼이 비용을 지불할 용의가 있다”고 밝혔다.

이어 나딤 하케는 “미국 정부의 정책 지원을 통해 HJT는 주거용, 상업용을 넘어 유틸리티 규모 부문으로 확장될 것으로 전망된다”며, “미국은 HJT 국내 제조 규모를 확대함으로써 이익을 얻고 태양전지기술 리더십을 다시 되찾으면서 탄소중립실현을 더 빨리할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

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