후면 투명 소재 사용한 양면발전으로 이용률 극대화

[전기신문 양진영 기자] 현대에너지솔루션의 양면발전 태양광 모듈이 국가연구개발 우수성과로 인정받았다.

현대에너지솔루션 관계자는 지난달 31일 “자사가 국가연구개발을 통해 개발한 양면발전 태양광 모듈이 과학기술정보통신부 선정의 ‘국가연구개발 우수성과 100선’에 꼽혔다”고 밝혔다.

과기부는 과학기술인들의 자긍심을 고취하고 국민의 이해와 관심을 높이기 위해 2006년부터 국가연구개발 우수성과 100선을 선정하고 있다.

현대에너지솔루션은 2018년부터 올해까지 수행한 ‘양면발전 p형 PERC 태양광 모듈 상용화 기술 개발’을 통해 이번 수상의 영애를 안았다.

이번 연구에서 현대에너지솔루션은 태양광의 이용률을 극대화하는 양면발전(Bi-facial) 모듈을 개발하고 이를 적용할 수 있는 다양한 응용 사례를 도출했다.

일반적인 태양광 모듈은 태양에너지를 모듈의 전면에서만 흡수해 발전하는 단면발전(Mono-facial) 방식이다.

반면 양면모듈은 지면에서 반사된 빛이 모듈의 후면으로 입사할 수 있도록 투명한 소재를 후면에 사용해 설치면적 대비 태양광 이용률이 훨씬 높은 것이 특징이다. 이번 과제에서 사용된 투명 소재는 무게 또한 가볍다는 장점이 있다.

또 제한된 크기 내에서 태양광 이용률을 높이기 위해 셀 집적도를 높여 태양광 발전효율을 끌어올리는 기술도 적용했다.

현대에너지솔루션은 이번 연구 과정에서 기술개발뿐만 아니라 보급성과 경제성도 고려했다.

기존에 사용되고 있는 n-type 태양전지의 가격이 높아 경제성이 떨어진다는 점을 보완하기 위해 현재 주류인 저가의 p-type 태양전지를 사용해 대량생산도 가능한 것으로 알려졌다.

양면발전 모듈은 농업병행 태양광 및 태양광 방음벽·터널에 적용하는 실증 시스템을 구축해 활용 가능성도 검증받았다. 특히 이 과정에서 그동안 어려웠던 발전량의 수치의 정량화에 성공하며 응용시스템별 발전량의 증가를 확인할 수 있어 상용화의 기반을 마련했다는 평이다.

현대에너지솔루션은 양면발전 태양광 모듈이 기존의 사용처뿐만 아니라 다양한 영역에 사용될 것으로 보고 있다.

농업병행 태양광 설비를 통해 농민의 부가수익 창출을 유도할 수 있으며 제로 에너지건물 의무화 정책에 맞춰 건축물 및 부대시설(파고라, 주차장 등), 도로시설(방음벽, 방음터널) 등에 사용할 수 있다.

이를 통해 정부가 추진하고 있는 2050 탄소중립 달성에도 기여할 수 있을 것으로 보인다.

특히 현대에너지솔루션은 모듈 출력의 극대화로 태양광발전 시스템의 설치비용을 절감할 수 있어 태양광발전의 보급이 활성화되는 계기가 될 것으로 내다봤다.

박종환 현대에너지솔루션 대표는 “탄소중립 시대에 맞춰 앞으로도 고효율·고출력 제품개발을 이어가고 정부의 신재생에너지 보급확산에도 기여하고자 한다”며 “나아가 그룹 내 협력 통해 국내 태양광 응용 신시장 진출과 신재생에너지 확대를 이끌며 종합솔루션 회사로서의 입지를 공고히 할 것”이라고 밝혔다.