[페로브스카이트 태양전지 1탄] 주식투자자라면 최소한은 알아야 할 핵심만 모았습니다.

올해 산업부가 투자를 발표한 분야 중, 재생에너지 파트를 보면 '페로브스카이트'라는 단어를 찾아볼 수 있다. 그리고 이것은 태양전지와 같이 쓰이기도 하고, 최근에는 초전도체 테마와 연관되며 관련 기업 중 하나인 유니테스트 주가가 한차례 급등하기도 했다.

 

공부도 할 겸 주식 투자에 있어 도움이 될 만한 에너지 기술들에 대해 앞으로 정리해보려 하는데, 오늘은 그 첫 번째로 페로브스카이트 태양전지를 선택했다. 산업부가 관심을 두고 있는 에너지 기술들을 아직 못 보셨다면, 지난 글에서 확인하실 수 있습니다.

꼭 알아야 하는 친환경 미래 에너지 기술 총정리

꼭 알아야 하는 친환경 미래 에너지 기술 총정리

 

1. 페로브스카이트 태양전지 주식투자 핵심 인사이트 

여러 에너지 기술들 중, 페로브스카이트 태양전지를 아래 이유들로 긍정적으로 보고 있다.

첫번째, 대표적으로 탄소배출이 없고, 누구도 독점할 수 없는, 지속적이고 평등한 에너지원을 기본으로 하기 때문이다.

두 번째, 20%대의 실리콘 태양전지 효율과 동등한 수준이었으나, 앞서 나가며 26% 효율까지 다다랐고, 상용화 테스트도 진행되고 있다.  

세 번째, 전 세계 탄소중립을 위해서는 2,050년까지 태양전지 설치량이 30테라와트(TW)가 필요하다고 한다. 지난해 말 기준으로 1.1테라와트가 누적 설치되었으니, 아직 30배의 설치가 추가로 필요한 상황이다. 절반으로 줄어도 15배가 요구된다.

네 번째, 기존 실리콘 태양전지 대비 비용이 저렴하고 공정이 간단해진다.

다섯 번째, 국내 연구 개발 수준이 글로벌 탑티어에 해당한다. 페로브스카이트 연구 히스토리를 봤을 때, 대표 연구진들이 우리나라, 일본, 스위스, 영국, 미국에 포진했다고 볼 수 있다. 최근에는 중국에서도 연구개발 속도가 무섭게 진행되고 있다고 한다.

여섯 번째, 실리콘과 결합 없이 궁극적으로 페로브스카이트로만 구성된 태양전지가 상용화된다면 건물유리, 선루프 등 태양광과 접점이 있는 다양한 사용처에 적용될 수 있다.

페로브스카이트 태양전지 구조, 출처: YTN사이언스

2. 페로브스카이트 태양전지의 개념과 역사

페로브스카이트(perovskite)는 1839년에 러시아에서 발견된 광물이다. 부도체(전기나 열을 잘 전달하지 못하는 물체로 종이, 나무 등이 해당한다.), 반도체(특정 조건에서만 전기가 통하는 물질), 도체(전기나 열을 잘 전달하는 물체로 은, 구리, 알루미늄 등이 해당된다.)의 성질은 물론 초전도(아주 낮은 특정온도 이하에서 전기 저항이 0에 가까워지는 상태) 현상까지 보이는 특별한 금속산화물이다.

 

태양전지는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 장치로, 꺼져있다가도 빛을 보면 잠시 후 켜지는 전자계산기가 단순하지만 하나의 예가 될 수 있다. 태양전지는 만들어지는 소재에 따라 실리콘 태양전지, 유기 태양전지, 무기 태양전지, 페로브스카이트 태양전지 등으로 구분된다.

 

페로브스카이트에 대한 연구는 1970년 대 독일 논문에서 전기적인 특성들이 처음 언급되었고, 이후 2000년대를 넘어서면서 페로브스카이트를 태양전지에 접목시키는 연구가 일본에서 나왔다. 그리고 2010년대 초부터 우리나라 연구진의 높은 개발 성과가 알려지면서 관련한 연구개발들이 세계적으로 속도가 붙기 시작했다. 

 

다음글에서는 페로브스카이트 개발 발향과 관련 기업들에 대해 알아보겠습니다.

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