용어사전

탠덤 태양전지

[tandem solar cell]

탠덤 태양전지는 두 개 이상의 서로 다른 소재를 결합해 다양한 파장의 태양광을 더 효율적으로 흡수하는 방식으로, 기존 태양전지 대비 전환 효율을 크게 향상시킬 수 있는 기술로 차세대 태양광 발전의 핵심 기술로 주목받고 있다.

일반적인 실리콘 기반의 단일 접합 태양전지는 이론적으로 약 33%의 효율 한계를 지닌다. 그러나 탠덤 구조에서는 상단과 하단에 각각 다른 소재를 배치해 짧은 파장과 긴 파장의 빛을 각각 흡수함으로써 40% 이상의 효율도 가능하다. 대표적으로 상단에는 페로브스카이트 같은 신소재가, 하단에는 전통적인 실리콘이 사용된다.

업계 전문가들은 탠덤 태양전지가 태양광 발전의 패러다임을 바꿀 기술로 평가하고 있다. 실리콘 단일 접합 태양전지가 이미 상용화된 지 오래되었지만, 효율 향상의 한계로 인해 에너지 비용 절감이나 발전 효율성에서 발전이 더디었다. 이에 비해 탠덤 태양전지는 기존 설비에 비해 높은 효율과 더 나은 경제성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

이미 여러 연구기관과 기업들은 탠덤 태양전지의 상업화 가능성을 탐색 중이다. 일부 연구에 따르면, 탠덤 구조를 채택한 태양전지의 실험실 효율은 30%를 돌파했으며, 이는 상업화가 가시권에 들어왔음을 의미한다. 다만 상용화까지는 대규모 생산 비용과 신뢰성 확보 등의 과제가 남아 있다.