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갈륨 도핑 산화아연 투명전극으로 HJT 태양전지 효율 24.92% 달성

중국 연구진이 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지용 인듐 비사용 투명전도산화물(TCO)로 갈륨 도핑 산화아연(GZO)을 검토했다. n형 결정질 실리콘 웨이퍼(210 × 105 mm, 두께 약 130 μm)에 비정질 실리콘 패시베이션층과 도핑 미결정 실리콘 산화물층을 PECVD로 증착한 뒤, 반응성 플라즈마 증착(RPD)으로 전면 80 nm·후면 100 nm의 GZO 전극을 상온에서 형성했다. 산소-아르곤 가스의 산소 비율을 5%에서 25%까지 변화시킨 결과 산소 10% 조건에서 비저항 4.902 × 10⁻⁴ Ω cm, 400~1100 nm 구간 평균 투과율 83.45%로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 최적화된 GZO 전극을 적용한 셀은 변환효율 24.92%를 기록했으며, 양면 ICO 전극 기준 셀 대비 효율이 0.68% 낮았다. 해당 논문은 Solar Energy Materials and Solar Cells에 게재됐고 중국과학원, 중국과학원대학교, Dinto Solar, Anhui Huasun Energy가 참여했다.

10월 29일

태양광·풍력pv magazine

리그닌 기반 은 페이스트 적용 HJT 태양전지, 효율 25.96% 달성

중국 광둥공업대학교 연구진이 바이오매스 리그닌을 기반으로 한 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지용 저온 경화형 은 페이스트를 개발했다. 연구진은 용매 분획과 에폭시화 그래프팅을 거친 에폭시화 리그닌(LEP)으로 석유 기반 비스페놀F 에폭시 수지의 25%를 대체했으며, 이 리그닌은 충전재가 아닌 경화·가교 반응에 직접 참여한다. 페이스트의 은 함량은 92~93wt%, 은 대비 수지 비율은 30:1로 유지됐고, 158.75mm × 158.75mm 단결정 실리콘 웨이퍼에 스크린 프린팅한 뒤 180도에서 30분간 경화했다. 적용 결과 인쇄된 핑거의 종횡비가 89.57% 증가하고 접촉저항은 62.43% 감소했으며, HJT 전지 효율은 대조군 25.01%에서 25.96%로 0.95%p 높아졌다. 연구 결과는 'Solar Energy Materials and Solar Cells'에 'Engineered lignin unlocks low-temperature curable silver pastes for high-efficiency silicon heterojunction solar cells' 제목으로 게재됐다.

10월 7일

태양광·풍력pv magazine

미국 c-Si 셀 공장, 기술 선택보다 고품질 생산기반 구축이 관건

pv magazine은 9월 22~23일 텍사스 오스틴에서 열린 Solar Manufacturing USA 2026 행사 내용과 신규 Solar Manufacturing USA Quarterly 보고서를 바탕으로, 미국의 2027년 4분기까지 분기별 c-Si 셀 생산 전망을 상·하방 시나리오와 함께 제시했다. 필자는 미국 c-Si 셀 부문에 대한 논의가 설비용량(nameplate capacity) 발표 합산과 소수 공장의 기술 선택에 과도하게 집중돼 있다고 지적하며, 현재 추적해야 할 핵심 지표는 고품질·고성능 공장의 구축이라고 밝혔다. 중국 기업들의 연간 생산량은 2020년 이후 통상 500GW를 넘었던 반면, 미국은 셀 공장 건설의 초기 단계에 있다고 설명했다. 미국 내 첫 번째 물결의 기술 선택은 특허 분쟁 위험의 영향을 받아 PERC, 헤테로접합(HJT), TOPCon으로 나뉘었으며, PERC에서 TOPCon으로의 전환은 비교적 단순하고 HJT와 TOPCon 라인도 장비 공용화를 고려해 설치될 수 있다고 언급했다. 또한 일본, 초기 유럽, 2015~2023년 중국과 달리 미국은 자국 장비·소재 공급망의 뒷받침 없이 아시아·유럽 기업이 그 공백을 메우고 있다고 분석했다.

10월 7일

태양광·풍력pv magazine

Over Easy Solar, 256W 수직형 옥상 태양광 유닛 출시

수직형 태양광 업체 Over Easy Solar가 평지붕용 수직 PV 시스템의 신버전 xM-3 Quattor-256S를 출시했다. 이 제품은 OES64-EU 모듈 4장을 수직 배열한 사전제작형 유닛으로, 실리콘 헤테로접합(HJT) 셀을 사용하며 양면성 계수는 95%, STC 출력은 256W다. 유닛 1개는 지붕 면적 2.31㎡를 차지하고 무게는 약 28.4kg으로 면적당 하중은 약 12.2kg/㎡이며, 최대 시스템 전압은 1,000V DC, 설계 하중은 1,600Pa(안전계수 1.5 적용 시 2,400Pa)다. 회사는 15년 제품 보증과 25년 출력 보증을 제시하고, 첫해 출력 저하 1% 이후 연 0.583% 저하를 명시했다. Trygve Mongstad CEO는 xM-3 평지붕 시스템의 환경성적표지(EPD)를 받았으며 A1-A3 단계 탄소발자국이 51.5kg CO₂e/㎡, 비수율 1,000kWh/kW 가정 시 발전량 기준 19g CO₂e/kWh에 해당한다고 밝혔다.

9월 30일

태양광·풍력pv magazine

몰리브덴 산화물 기반 HJT 태양전지, 효율 24.9% 달성

중국 베이징공업대학 연구진이 몰리브덴 산화물(MoOₓ) 정공수송층과 약 1nm 두께의 인몰리브덴산(PMA) 중간층을 적용한 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지를 제작했다. 130μm 두께 n형 실리콘 웨이퍼 기반 후면접합 구조로, PMA/MoOₓ 소자는 최고 광전변환효율 24.9%를 기록해 PMA 중간층이 없는 대조군(23.8%)보다 높았다. 개방전압은 713mV에서 730mV로, 충진율은 83.7%에서 84.9%로 상승했고 접촉 저항은 140mΩ cm²에서 106mΩ cm²로 24% 낮아졌다. 유효 소수캐리어 수명은 1.18ms에서 2.44ms로 늘고 포화전류밀도는 40.0fA/cm²에서 14.9fA/cm²로 감소했으며, 가시광 투과율은 두 구조 모두 95% 이상을 유지했다. 연구 결과는 'Nano-Micro Letters'에 게재됐다.

9월 29일

효율·산업 탈탄소pv magazine

중국 연구진, 단열 취약 전통주택용 태양광-히트펌프 난방 최적화 연구

중국 시난민족대·쓰촨대·퉁지대 연구진이 쓰촨 서부 고원 지대 전통 주택을 대상으로 지붕형 태양광과 공기열원 히트펌프를 결합한 '근접 제로에너지' 난방 개조 방안을 제시했다. 사례 건물은 마얼캉 즈보촌의 3층 석목조 주택으로 연면적 약 399㎡, 높이 9.6m, 벽 두께 400mm이며, 해당 지역의 연간 일사량은 약 3,700MJ/㎡, 일조시간은 2,000시간 이상이다. 실내 목표온도 16도, 환기율 시간당 0.5회를 가정한 시뮬레이션 결과 난방기 총 난방 수요는 15,670.9kWh, 계절 COP 2.54를 적용한 히트펌프 전력 소비는 6,162.2kWh로 산출됐다. 연구진은 경사각 40도, 745W급 HJT 양면 유리 모듈 61㎡ 설치를 최적 조건으로 제시했다. 시스템 비용은 모듈과 설치를 포함해 약 2만9,800위안(4,437달러)이며, 전기요금 0.52위안/kWh와 연간 3,624위안 절감액 기준 투자 회수기간은 약 14년으로 계산됐다. 해당 논문은 학술지 Case Studies in Thermal Engineering에 게재됐다.

9월 4일