[용어정리][재생에너지] 탠덤 셀

탠덤 셀

• 탠덤 셀(Tandem Cell) : 빛 흡수 파장이 서로 다른 상‧하부 셀(상부 : 실리콘, 하부 : 페로브스카이트)을 연결해 효율을 높인 차세대 태양전지

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탠덤 셀은 결정질 실리콘 기반 하부 셀 위에 페로브스카이트(perovskite) 셀로 이뤄진 상부를 쌓아 빛 흡수 효율을 높인 것이다.

페로브스카이트는 ‘ABX3’ 화학식을 갖는 결정구조를 뜻하며, 파장이 짧은 빛을 흡수할 수 있다.

상부에서 흡수되지 않은 장파장 빛은 하부 실리콘 셀이 흡수한다.
 

 
기존 태양전지의 대부분을 차지하고 있는 결정질 실리콘 셀은 이론상 29% 내외의 효율을 갖고 있으며, 실질적인 양산품의 효율은 최대 25% 근처다.

반면 탠덤 셀은 이론상 44%에 이르는 한계효율을 갖고 있으며, 실제 양산품 효율은 35%에 이를 것으로 예상된다.

이미 독일, 영국 등에서 29%효율을 넘어섰다고 전해진다. 
 
국내에서는 2022년 3월 한화큐셀-독일 헬름홀츠 연구소(HZB) 공동연구진이 탠덤 셀 최대 효율 28.7% 달성에 성공했으며, 30일 이상 외부 환경 노출에도 28%가 넘는 효율을 유지해 안정성까지 인정받았다(미국 국립신재생에너지연구소 공인). 
 
탠덤 셀은 차세대 태양광으로 세계 각국에서 연구 개발을 진행 중이다.

탠덤 셀 상용화의 최대 과제는 페로브스카이트 셀 공정이다.

열과 습기에 취약한 페로브스카이트 셀을 손상 없이 안정적으로 가공하는 것이 관건으로 보인다.

1인치 이하 탠덤 셀을 실리콘 셀 양상 제품 크기인 6인치 이상으로 제작하기 위한 대면적 제조공정 구축 역시 중요한 이슈다.

한화큐셀은 오는 2026년 6월 페로브스카이트 셀 양산을 목표로 해당 연구를 진행 중이다. 
 

한화솔루션 탠덤 셀 시제품

 

 

출처 : 에너지정책소통센터 https://e-policy.or.kr/education/n_list_edu.php?admin_mode=read&no=5798&make=&search=&prd_cate=10 

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