한화·현대重 태양광 투톱 기술 경쟁

재생에너지 광풍으로 새 기회를 잡은 국내 태양광 업계가 ‘중국산’ 공습에 촉각을 곤두세우고 있다. 압도적인 ‘규모의경제’를 내세우는 중국에 맞서 차세대 소재로 시장의 판도를 뒤집는다는 전략이다.

20일 업계에 따르면 차세대 태양광 모듈 연구개발(R&D)이 가장 앞서 있다고 평가되는 곳은 한화솔루션 큐셀부문과 현대중공업그룹 계열사 현대에너지솔루션 정도다. 양사는 향후 태양광 산업의 패권이 ‘소재 경쟁력’에 달렸다는 데 공감하며 물밑에서 기술 경쟁을 벌이고 있다.

태양광 게임체인저 탠덤 전지

기존 ‘실리콘 전지’의 한계를 극복한 ‘탠덤 태양전지’가 태양광 산업의 ‘게임체인저’로 주목받고 있다. 두 개의 태양전지를 하나로 결합한 형태의 ‘탠덤 셀’로 효율과 출력을 극대화했다. 단파장과 장파장의 빛을 한 번씩 흡수하는 구조로, 이론상으로는 실리콘 전지(29%)를 훌쩍 뛰어넘는 44%의 한계효율을 가지고 있다. 현재 상용화된 실리콘 전지의 효율은 20% 초반인 데 비해, 아직 연구 초기 단계인 탠덤 전지의 효율은 29.5%를 기록했다. 업계에서는 이 수치가 30%를 넘어서면 상용화할 가치가 있을 것으로 전망하고 있다.

탠덤 전지로 나아가는 양사의 방식이 조금 다르다. 현대에너지솔루션이 ‘중간 다리’를 하나 놓고 간다면, 한화큐셀은 바로 질러서 가는 전략을 택했다. 현대에너지솔루션은 기존 실리콘 태양광의 효율을 극대화한 ‘HJT’(이종접합 증착기술)를 지난 2월 국내 업체인 주성엔지니어링과 손잡고 연구하고 있다. HJT는 단결정 실리콘의 전·후면에 실리콘을 코팅한 것으로 기존 제품보다 효율이 2% 이상 올라갈 것으로 기대된다. 현대에너지솔루션은 “탠덤이 상용화하기까지는 최소 5년이 더 걸릴 것으로 본다”면서 “HJT와 탠덤의 호환성이 우수한 만큼 연계한 개발을 진행할 것”이라고 했다.반면 한화큐셀은 2025년이면 탠덤 전지를 상용화할 수 있다고 강조한다. 한화큐셀 관계자는 “아예 초창기부터 ‘중간 단계 없이’ 바로 탠덤 전지로 나아가자는 사내 공감대 아래 연구를 진행했던 만큼 경쟁사보다 개발 속도가 빠르다”면서 “국책 연구과제로도 선정돼 국가의 지원을 받는 만큼 학계, 중소기업과도 긴밀한 협업을 하고 있다”고 설명했다.

빠르게 성장하는 중국

이처럼 양사가 연구에 ‘올인’하는 것은 최근 무섭게 치고 올라오는 중국의 점유율 탓이다. 소재·원료 영역인 ‘업스트림’을 넘어 셀·모듈 등 ‘미드스트림’에서도 맹공을 이어가고 있다. 한무경 국민의힘 의원실이 한국에너지공단에서 받은 자료에 따르면 최근 3년간 한국의 태양광 셀·모듈 점유율은 지속적으로 하락해 지난해 6월 각각 63.2%(모듈)·37.2%(셀)을 기록한 반면, 성장세를 기록한 중국은 36.7%(모듈)·61.0%(셀)을 기록했다. 셀 시장에서는 이미 중국에 역전을 허용한 것이다.

업계 관계자는 “탠덤 전지 개발은 태양광 산업의 주도권을 우리에게 돌려올 수 있는 마지막 기회”라면서 “자국산 우대 정책 등 국내 기업들이 중도포기하지 않을 수 있도록 하는 제도적 지원이 필요하다”고 말했다.