미국 중국에 태양광연구소 운영, 미래 신기술 상업화 선점 나서
이에 더해 한화케미칼이 올해 초부터 여수 폴리실리콘 공장에서 상업생산을 시작함으로써 폴리실리콘-잉곳-웨이퍼-셀-모듈-발전사업에 이르기까지 태양광 사업의 수직계열화를 완성하게 됐다.
특히 250여 명에 이르는 큐셀의 연구개발 및 기술 인력을 보유하게 된 것 역시 큰 힘이 될 것으로 전망된다. 미국 실리콘밸리에 태양광연구소를 두고 기술개발을 선도하고 있는 한화그룹으로서는 큐셀 인수를 통해 미래 태양광 기술 분야를 이끌어나갈 수 있는 더 큰 발판을 마련한 셈이다.
태양광 사업은 결국 고효율, 저비용 경쟁이기 때문에 누가 더 저렴한 가격에 효율 높은 태양전지를 개발하는지가 관건이다. 실제로 태양광 모듈 효율을 1% 높이면 시스템 설치비용이 4% 감소하는 효과가 있다. 이에 따라 태양광 흡수율을 높이고 반사율을 낮춰 더 많은 전력을 생산하는 고효율 태양전지를 개발하기 위한 연구가 업계에선 한창이다.
태양전지의 효율을 높이는 기술 개발은 만만찮은 과제인데, 미국 국립재생에너지연구소(NREL) 자료에 따르면 일반 결정형 태양전지의 효율은 지난 22년 사이 11% 상승했다. 연평균 0.5%포인트 오르는 데 그친 셈이다. 이처럼 효율 향상 속도가 느린 이유는 재료 또는 제조상 결함 등의 이유로 태양전지로 유입된 태양광 에너지가 전력을 생산하지 못하고 소실되기 때문이다.
이 문제를 해결하기 위해 한화케미칼은 △태양전지 표면을 인공적으로 울퉁불퉁하게 만들어 빛의 반사를 최소화하거나(텍스처링) △특수한 코팅을 입히거나(반사 방지막) △전극을 뒷면으로 보내 빛의 흡수를 극대화하는 기술(후면 전극) 등을 개발 중이다. 아울러 태양전지 생산단가를 혁신적으로 절감할 수 있는 기술을 연구 중인 벤처기업에 대한 투자도 지속적으로 이어가고 있다.
한화는 미국뿐 아니라 한국과 중국에도 태양광연구소를 운영하며 기술 개발에 매진하고 있다. 한국에서는 폴리실리콘 및 잉곳/웨이퍼 등의 상업화 및 생산 공정 효율화 등에 대한 연구를 진행하고 있으며, 결정질 실리콘 태양전지 분야의 신기술에 대한 상업화 기술도 개발 중이다.
대전에 위치한 한화케미칼 태양전지연구센터에서는 자체적으로 개발한 공정처리 기술인 ‘RIE(Reactive Ion Etching)’와 한화솔라원에서 추진해온 셀 효율 증대 기술인 ‘SE(Selective Emitter)’를 생산라인에 적용함으로써 광변환 효율을 최대 1% 이상 향상시킬 계획이다. 회사 관계자는 “이 기술을 생산설비에 적용할 경우 연간 약 1700억 원의 매출 증대과 효과가 있을 것으로 기대하고 있다”고 했다.
중국에서는 결정질 실리콘 태양전지 공정 및 품질 개선, 잉곳-웨이퍼-셀-모듈 생산 공정 개선 등을 연구 중이다.
김지현 기자 jhk85@donga.com