[증시톱픽] 3세대 태양광 ‘페로브스카이트’ 주목

7일 흥국증권 전우제 연구원은 3세대 태양광으로 불리는 페로브스카이트에 대해 “광전효율은 이미 기존 폴리실리콘 셀과 대등하고 원가는 기존 폴리실리콘 셀 대비 3분의 1에서 10분의 1 수준이며 상식을 뒤엎는 면적 사용을 가능케하는 태양광 발전 기기 재료”라고 분석했다.

이에 따르면 페로브스카이트는 1단계는 기존 태양광 설비에 2겹으로 추가돼 광전효율을 개선시키고 건물의 창문, 벽에 사용될 것이며, 2단계는 자동차 선루프 및 핸드폰 뒷면, 3단계는 자동차 외관에 코팅되어 자가 발전하는 자율주행 차량생산이 가능하게 한다.

페로브스카이트는 1893년 러시아 우랄산맥에서 처음 발견된 산화 칼슘 티타늄 광물이다. 미국, 스위스, 스웨덴, 독일 등에서 채굴되고 있다. ABX3(양이온 A, B와 음이온 X가 1:1:3으로 결합된 격자 구조)형태의 광물을 페로브스카이트라 통칭한다.



페로브스카이트 관련 연구는 2009년 미야사카 교수 연구진이 염료 대신 페로브스카이트 물질을 사용하여 3.8% 효율을 얻는 데 성공한 이후 빠르게 발전했다. 지난해 8월 한국화학연구원과 메사추세츠공대 연구팀은 공동연구를 통해 25.2%의 세계 최고 광전변환효율을 얻었다. 지난해 11월 유니테스트가 14.8% 효율 인증하며 업계 1위를 차지했고 올해 1월 파나소닉과 NEDO가 대면적 광전효율 16.1%를 달성하며 1위를 빼앗았다.

전 연구원은 “페로브스카이트는 PSC 구조의 물질을 변환, 3~4회 중첩하는 멀티정션 셀을 발전소, 건물, 자동차, 휴대폰 등에 적용할 수 있다”며 “무한한 전력이 생산되는 시대가 오는 것이다”고 밝혔다.

흥국증권은 1~3단계 중 대부분이 내년에서 2025년 사이에 상용화될 수 있을 것이라 전망한다. 1단계는 내년~2022년이다. 스나이스 교수가 이끄는 옥스퍼드 PV는 2017년 상업용 PSC, 폴리 텐덤 태양광 전지를 개발하여 태양광 설비와 함께 올해 말부터 상업 가동할 계획이다.

전 연구원은 “한화솔루션, 유니테스트, 신성이엔지도 각각 텐덤형 PSC를 개발 중이다”며 “한국전력도 지난 8월 창호형 PSC 태양전지 사업화를 위해 유니테스트와 MOU를 맺었다”고 밝혔다.

또 “2단계 자동차 선루프는 유리창호형 개발 후 자동차 안전 인증만 통과하면 가능해지며, 상업화를 위해 스마트폰용 PSC도 활발히 개발되고 있는 것으로 파악된다”고 말했다.

3단계로 설정한 차량일체형 발전은 PSC 업계에서는 수차례 언급되고 있으나 코팅 기술의 완전한 발전 및 자동차 업계의 까다로운 인증을 통과해야 한다. 이 속도라면 5년 내 일론 머스크가 태양광 충전을 하며 자율주행하는 페로브스카이트 테슬라를 출시할 수도 있다.

전 연구원은 관련 기업으로 한화솔루션, 유니테스트, 신성이엔지, OCI, 한국전력을 들었다. 한화솔루션의 목표 주가는 6만6000원으로 상향했고 업사이드의 끝이 보이지 않는다는 의견을 내놨다.

<리스트 : 태양광 관련 업체>

OCI, 나노신소재, 신성이엔지, 파루, 월링스, 한화케미칼, 에스에너지