2025년 페로브스카이트 태양광 엔지니어링: 차세대 태양광 소재가 청정 에너지 혁명을 가속화하는 방법. 시장 성장, 혁신 기술, 상용화 로드맵을 살펴보세요.

요약: 2025년 페로브스카이트 태양광 전망
시장 규모, 성장률 및 전망 (2025–2030)
주요 업체 및 산업 이니셔티브 (예: Oxford PV, Saule Technologies, NREL)
기술 혁신: 탠덤 셀, 유연한 모듈 및 제조 진보
성능 지표: 효율성, 안정성 및 확장성 기준
공급망 및 원자재 고려 사항
상용화 이정표 및 파일럿 프로젝트
규제, 인증 및 산업 표준 (예: IEC, IEEE)
도전 과제: 내구성, 독성 및 은행성
미래 전망: 시장 침투, 채택 시나리오 및 전략적 추천
출처 및 참고 문헌

요약: 2025년 페로브스카이트 태양광 전망

페로브스카이트 태양광 엔지니어링은 2025년 중대한 발전을 위해 준비되고 있으며, 이 분야는 실험실 규모의 혁신에서 초기 상업적 배치로 전환하고 있습니다. 페로브스카이트 태양전지(PSC)는 높은 전력 변환 효율성(PCE), 저비용 재료 및 유연한 탠덤 구조와의 호환성 덕분에 빠르게 주목받고 있습니다. 2024년에는 인증된 단일 접합 페로브스카이트 셀이 26% 이상의 효율을 달성했으며, 탠덤 실리콘-페로브스카이트 장치는 33%를 초과하여 기존 실리콘 태양광 기술과의 격차를 좁혔습니다.

주요 산업 참여자들은 페로브스카이트 기술의 상용화를 가속화하고 있습니다. 옥스포드 PV, 영국-독일 회사는 독일에서 세계 최초의 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지 생산 라인을 발표하였습니다. 이들의 시험 생산 시설은 2025년에 28% 이상의 효율을 갖춘 모듈을 제공할 것으로 예상되며, 주거용 및 상업용 옥상 시장을 목표로 하고 있습니다. 마이어 바우저 테크놀로지 AG, 스위스 제조업체도 페로브스카이트 연구개발에 투자하고 있으며, 고효율 헤테로접합 태양광 모듈에 페로브스카이트 층을 통합할 계획입니다.

아시아에서는 도시바와 파나소닉이 페로브스카이트 미니 모듈 및 유연한 태양광 패널을 개발하고 있으며, 빌딩 통합 태양광(BIPV) 및 휴대용 전력 애플리케이션을 위한 파일럿 프로젝트가 진행 중입니다. 한편, 한국의 한화솔루션은 대규모 유틸리티 배치를 위한 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀을 탐색하고 있으며, 기존의 실리콘 PV 제조 기반을 활용하고 있습니다.

이러한 발전에도 불구하고, 페로브스카이트 생산의 대규모 확대에는 여전히 장기 안정성, 납 관리 및 공정 균일성과 관련된 문제들이 남아 있습니다. 헬름홀츠 협회 및 국립재생에너지연구소 (NREL)와 같은 산업 협의체들이 이러한 문제를 해결하기 위한 노력을 조정하고 있으며, 캡슐화 기술, 대체 재료 및 가속 노화 테스트에 중점을 두고 있습니다.

2025년 이후를 바라보면, 페로브스카이트 태양광의 전망은 밝습니다. 산업 전망에 따르면, 페로브스카이트-실리콘 탠덤 모듈의 첫 상업적 설치가 예상되며, 초기 물량은 제한적이지만 신뢰성 데이터가 축적됨에 따라 빠르게 성장할 것으로 기대됩니다. 이 분야는 제조 확대, 공급망 개발 및 인증 프로세스에 대한 투자가 증가할 것으로 보이며, 기술적 장애물이 극복된다면 페로브스카이트 태양광은 글로벌 재생 에너지 목표 달성에서 중요한 역할을 할 수 있을 것입니다. 기존 기술보다 높은 효율성과 새로운 형태를 제공할 것으로 예상됩니다.

시장 규모, 성장률 및 전망 (2025–2030)

페로브스카이트 태양광(PV) 분야는 2025년에서 2030년 사이에 재료 안정성, 확장 가능한 제조 및 상업적 파트너십이 빠르게 발전함에 따라 상당한 확장을 준비하고 있습니다. 2025년 현재, 페로브스카이트 태양전지(PSC) 기술은 실험실 규모의 혁신에서 시험 및 초기 상업 생산으로 전환하고 있으며, 여러 산업 리더와 컨소시엄이 이 진화를 주도하고 있습니다.

2025년 글로벌 페로브스카이트 PV 시장은 전체 태양광 시장의 작은 일부에 불과하지만, 성장률은 기존의 실리콘 태양광보다 빠를 것으로 예상됩니다. 옥스포드 PV (영국/독일), 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀의 선구자는 독일에서 최초의 상업 생산 라인의 확대를 발표하고, 모듈 효율성을 25% 이상 목표로 하고 있습니다. 마이어 바우저 테크놀로지 AG (스위스)도 페로브스카이트 분야에 진입하여 탠덤 셀 개발에 협력하고 있으며, 파일럿 규모 생산을 계획하고 있습니다. 아시아에서는 GCL 테크놀로지 홀딩스(중국)와 TCL(중국)이 페로브스카이트 연구개발 및 파일럿 라인에 투자하고 있으며, 신속한 상용화를 위해 제조 규모를 활용할 계획입니다.

2025–2030년 전망은 페로브스카이트 PV 설치의 연평균 성장률(CAGR)이 30%를 초과할 것으로 예상되며, 2030년까지 세계 설치 용량이 수십 기가와트에 이를 수 있습니다. 이는 낮은 비용과 높은 효율성을 가진 모듈 및 유연하고 경량의 기판과의 호환성 덕분입니다. 프라운호퍼 ISE (독일) 및 국립재생에너지연구소 (미국)와 같은 기관의 산업 로드맵에 따르면, 페로브스카이트-실리콘 탠덤 모듈은 2030년까지 28–30%의 상업적 효율성에 도달하여 단일 접합 실리콘의 실질적 한계를 초과할 것으로 예상됩니다.

시장 전망은 제조 규모 확대 및 공급망 개발에 대한 증가하는 투자로 더욱 강화되고 있습니다. 옥스포드 PV는 기존 모듈 제조업체와 파트너십을 확보했으며, 마이어 바우저 테크놀로지 AG는 유럽 생산 생태계에 페로브스카이트 기술을 통합하고 있습니다. TCL 및 GCL 테크놀로지 홀딩스와 같은 아시아 대기업들은 대량 생산을 통해 비용 절감을 가속화할 것으로 예상됩니다.

이러한 긍정적인 추세에도 불구하고, 생산 규모 확대, 장기 안정성 확보 및 은행성 기준 충족에는 여전히 도전 과제가 남아 있습니다. 그러나 주요 산업 참여자들이 상용화에 헌신하고 파일럿 프로젝트가 이미 진행되고 있는 만큼, 페로브스카이트 PV는 2030년까지 글로벌 태양광 시장에서 파괴적인 힘으로 자리 잡을 것으로 예상됩니다.

주요 업체 및 산업 이니셔티브 (예: Oxford PV, Saule Technologies, NREL)

페로브스카이트 태양광 부문은 2025년 현재 몇몇 선구적인 기업과 연구 기관이 상용화 및 기술 발전을 이끌고 있어 빠른 산업화를 경험하고 있습니다. 가장 주목받는 기업 중 하나는 옥스포드 PV로, 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지에서의 리더십으로 인정을 받고 있습니다. 옥스포드 PV는 자사의 탠덤 모듈에 대해 28% 이상의 인증된 세계 기록 효율을 달성했으며, 2024년에는 독일 브랜드부르크에 위치한 시설에서 파일럿 생산을 시작한다고 발표했습니다. 이 회사의 로드맵은 향후 몇 년 내에 기가와트 규모의 제조를 목표로 하여, 고효율 모듈을 옥상 및 유틸리티 규모 시장에 공급하는 것을 목표로 하고 있습니다.

또 다른 주요 업체는 폴란드에 본사를 둔 Saule Technologies로, 유연하고 가벼운 페로브스카이트 태양광 패널에 중점을 두고 있습니다. Saule은 롤-투-롤 생산 프로세스를 개발했으며, 2021년부터 상업 생산을 위한 파일럿 라인을 운영하고 있습니다. 이 회사는 빌딩 통합 태양광(BIPV) 및 사물인터넷(IoT) 애플리케이션을 목표로 하며, 사무실 건물 및 공공 인프라와 같은 실제 환경에서 페로브스카이트 모듈을 배치하기 위한 지속적인 파트너십을 구축하고 있습니다.

아시아에서는 마이크로퀀타 반도체가 페로브스카이트 모듈 생산을 확대하고 있으며, 효율이 17%를 초과하는 대면적 모듈을 성공적으로 개발하였습니다. 이 회사는 자동화된 제조 라인에 투자하고 있으며, 2025년까지 대량 생산에 도달하는 것을 목표로 하고 있습니다.

연구 및 표준화 측면에서, 미국의 국립재생에너지연구소(NREL)는 글로벌 권위로 남아 있습니다. NREL은 페로브스카이트 셀의 효율성에 대한 독립적인 인증을 제공하며, 안정성, 확장성 및 환경 안전 문제를 해결하기 위한 협력 프로젝트를 주도하고 있습니다. 그들의 작업은 산업 신뢰를 뒷받침하고 페로브스카이트 배치를 위한 규제 프레임워크를 안내합니다.

기타 주목할 만한 산업 이니셔티브로는 한화솔루션(큐셀스의 모기업)이 페로브스카이트-실리콘 탠덤 연구개발에 투자하고 있다는 점과, 일본의 도레이 산업이 페로브스카이트 모듈 내구성을 개선하기 위한 고급 캡슐화 재료를 개발하고 있다는 점이 있습니다. 또한, 퍼스트 솔라는 자사의 박막 기술과의 페로브스카이트 통합에 대한 탐색 연구를 발표했습니다.

앞으로 몇 년 동안, 페로브스카이트 기반 모듈의 첫 상업적 배치가 틈새 및 주류 시장에서 이루어질 것으로 예상되며, 산업 리더들이 생산을 확대하고 전략적 파트너십을 형성할 것입니다. 이 분야의 전망은 효율성, 안정성 및 제조 가능성의 지속적인 개선에 힘입어, 페로브스카이트 태양광이 글로벌 태양광 산업에서 변혁적인 기술로 자리 잡을 수 있도록 하고 있습니다.

기술 혁신: 탠덤 셀, 유연한 모듈 및 제조 진보

페로브스카이트 태양광 엔지니어링 분야는 특히 탠덤 셀 구조, 유연한 모듈 개발, 확장 가능한 제조 공정에서 급속한 기술 혁신을 경험하고 있습니다. 2025년 현재 이러한 발전은 페로브스카이트 태양전지(PSC)를 상업적 실행 가능성과 대규모 배치에 더 가까이 이끌고 있습니다.

탠덤 태양전지는 페로브스카이트 층을 기존 실리콘 셀 위에 적층하여 효율성 혁신의 최전선에 있습니다. 페로브스카이트와 실리콘의 보완적인 흡수 스펙트럼을 활용하여, 이러한 탠덤 장치는 기존 실리콘 태양광의 단일 접합 효율 한계를 초과했습니다. 2023년에는 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀에 대해 인증된 세계 기록 효율이 33.9%로 달성되었으며, 주요 제조업체들은 2025년까지 30% 이상의 상업적 모듈을 목표로 하고 있습니다. 옥스포드 PV는 이 분야에서 선도적인 회사로, 독일에서 파일럿 라인을 운영하며 상업적 배치를 위한 생산 규모 확대 계획을 세우고 있습니다. 이들의 기술 로드맵은 고 효율성 및 improved stability를 갖춘 탠덤 모듈을 제공하는 것을 목표로 하며, 페로브스카이트 PV의 주요 두 가지 문제를 해결하고자 합니다.

유연한 페로브스카이트 모듈은 또 다른 주요 혁신으로, 가볍고 구부릴 수 있으며 심지어 반투명한 태양광 패널을 가능하게 합니다. 이는 특히 빌딩 통합 태양광(BIPV), 휴대용 전력, 전통적인 단단한 패널이 적합하지 않은 애플리케이션에서 매력적입니다. Saule Technologies와 같은 회사는 잉크젯 인쇄 및 롤-투-롤 제조를 사용하여 유연한 페로브스카이트 모듈을 상용화하고 있으며, 그들의 파일럿 생산 라인은 이미 스마트 빌딩 및 IoT 장치를 위한 데모 프로젝트에 공급되고 있으며, 향후 몇 년 동안 용량과 제품 제공을 확장할 계획입니다.

제조 측면에서 실험실 규모의 제작에서 산업 규모 생산으로의 이행은 중요한 초점입니다. 슬롯 다이 코팅, 블레이드 코팅 및 증기 증착과 같은 확장 가능한 증착 기술이 균일성, 처리량 및 비용 효율성을 위해 최적화되고 있습니다. 글로벌 태양광 제조업체인 한화솔루션은 페로브스카이트 층을 생산 라인에 통합하기 위한 연구개발 계획을 발표했으며, 이는 기존 산업 참가자들로부터의 관심이 커지고 있음을 시사합니다. 한편, 퍼스트 솔라는 자사의 더 넓은 박막 기술 전략의 일환으로 페로브스카이트 발전 상황을 주의 깊게 모니터링하고 있으며, 현재로서는 카드뮴 텔루라이드에 집중하고 있습니다.

앞으로 몇 년 동안 페로브스카이트-실리콘 탠덤 모듈의 첫 상업적 설치, 유연한 페로브스카이트 제품의 더 넓은 채택, 및 제조 확장성 및 장치 수명을 향상시킬 것으로 예상됩니다. 이러한 혁신이 성숙함에 따라, 페로브스카이트 태양광은 글로벌 재생 에너지 전환에서 중요한 역할을 할 준비를 하고 있습니다.

성능 지표: 효율성, 안정성 및 확장성 기준

페로브스카이트 태양광 엔지니어링은 빠르게 발전하고 있으며, 2025년은 효율성, 안정성 및 확장성 측면에서 중요한 전환점을 맞이하고 있습니다. 이 부문은 실험실 규모의 혁신에서 산업 규모 배치로 전환되고 있으며, 이는 기존 태양광 제조업체와 전문 페로브스카이트 혁신자들에 의해 주도되고 있습니다.

효율성은 여전히 가장 눈에 띄는 기준입니다. 2024년, 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀은 실험실 환경에서 33% 이상의 인증된 전력 변환 효율 (PCE)을 초과했습니다. 이는 주요 연구 컨소시엄과 제조업체에 의해 확인된 이정표입니다. 옥스포드 PV는 파일럿 생산 라인에서 28% 이상의 인증된 탠덤 셀 효율을 보고하고 있으며, 2025년까지 30% PCE를 초과하는 상업적 모듈을 목표로 하고 있습니다. 비슷하게, 마이어 바우저 테크놀로지 AG, 스위스 태양광 제조업체는 유럽 시장을 겨냥한 고효율 모듈을 위해 페로브스카이트 탠덤 기술을 제품 로드맵에 통합할 계획을 발표했습니다.

보통 과거에 페로브스카이트 태양전지의 도전 과제였던 안정성은 현재 중심 초점입니다. 포장 기술, 조성 엔지니어링 및 인터페이스 수정을 통한 최근의 발전은 작동 수명을 연장시켰습니다. 퍼스트 솔라, Inc.는 주로 박막 CdTe 모듈로 알려져 있지만, 페로브스카이트 연구에 투자하여 유틸리티 스케일의 요구를 충족하기 위해 25년 운영 안정성의 필요성을 강조하고 있습니다. 산업 전반에 걸쳐, 목표는 20-25년 동안 10% 미만의 성능 손실을 달성하는 것이며, 2025년에 여러 파일럿 프로젝트가 실제 조건에서 이 주장을 검증하기 위해 목표하고 있습니다.

확장성 기준은 파일럿 라인이 기가와트 규모의 제조로 전환됨에 따라 설정되고 있습니다. 한화솔루션은 Q CELLS 부서를 통해 대규모 페로브스카이트-실리콘 탠덤 모듈 개발을 위한 협업을 발표했으며, 기존 실리콘 인프라를 활용하고 있습니다. 초점은 롤-투-롤 가공 및 대면적 코팅 기술에 있으며, 제조 원가를 2027년까지 $0.20/Watt 이하로 낮추는 것을 목표로 하고 있습니다. 옥스포드 PV는 독일에서 100MW 생산 라인을 가동 중이며, 2025년 말까지 옥상 및 유틸리티용 상업적 모듈을 공급할 계획입니다.

앞으로 몇 년 동안 페로브스카이트 태양광이 시연에서 배치로 이동하는 것을 볼 수 있을 것입니다. 2025년의 산업 기준으로는 25% 이상의 모듈 효율성, 20년 이상의 인증된 안정성 및 첫 상업 규모 설치를 포함합니다. 이 분야의 전망은 기존 업체와 신규 업체 모두의 강력한 투자로 후원받아, 주류 채택 및 글로벌 태양광 공급망 통합을 향한 명확한 경로를 설정하고 있습니다.

공급망 및 원자재 고려 사항

페로브스카이트 태양광(PV) 엔지니어링의 공급망은 기술이 2025년에 상용화 단계에 접어들면서 빠르게 진화하고 있습니다. 전통적인 실리콘 기반 태양전지와 달리, 페로브스카이트 PV는 납 또는 주석 할라이드, 유기 양이온 및 특수 전송층을 포함한 특정 원자재 세트를 필요로 합니다. 이러한 재료의 조달, 가공 및 확장 가능성은 이 분야의 단기 전망에 중앙 역할을 합니다.

페로브스카이트 PV의 주요 장점 중 하나는 저온 용액 기반 제조 가능성이며, 이를 통해 에너지 입력을 줄이고 롤-투-롤 생산을 enable할 수 있습니다. 이러한 유연성은 실리콘 공급망에 비해 더 넓은 공급업체 및 제조 지리 범위를 허용하지만, 고순도 전구체를 대규모로 안전하게 조달하는 데 도전 과제가 있습니다. 예를 들어, 납 아이오다이드 및 포르마미디늄 염의 공급은 장치의 안정성과 효율성을 보장하기 위해 엄격한 순도 기준을 충족해야 합니다. 옥스포드 PV 및 Saule Technologies는 이러한 재료의 신뢰할 수 있는 원천을 확보하기 위해 특허 공급망을 개발하고 화학 제조업체와 협력하고 있습니다.

또 다른 중요한 고려 사항은 페로브스카이트 조제에 사용되는 납에 대한 환경적 및 규제적 감시입니다. 실제 전력당 납 함량은 다른 응용 분야에 비해 현저히 낮지만, 산업은 자원 회수와 폐기 최소화를 위한 폐쇄형 시스템을 구축하기 위해 공급망 파트너와 협력하는 등 선제적으로 대처하고 있습니다. imec와 같은 기관들은 이러한 노력을 지원하고 있습니다.

페로브스카이트 층을 습기와 산소로부터 보호하는 데 필요한 캡슐화 및 차단 재료도 공급망 개발의 초점입니다. 고급 폴리머 및 유연한 기판은 특수 화학 공급업체에서 조달되고 있으며, Dow 및 듀폰와 같은 회사들은 확장 가능한 모듈 생산을 위한 소재 전문 지식을 제공합니다.

앞으로 몇 년 동안 페로브스카이트 PV 공급망은 다양화되고 성숙해질 것으로 예상되며, 원자재 가공 및 순환 인프라에 대한 투자가 증가할 것입니다. 페로브스카이트 개발자와 기존 화학 및 재료 회사 간의 전략적 파트너십은 파일럿 규모에서 기가와트 규모 제조로의 전환을 가속화할 것으로 예상됩니다. 더 많은 업체들이 시장에 진입함에 따라, 공급망의 회복성과 지속 가능성이 주요 차별화 요소가 되어 2025년과 그 이후의 페로브스카이트 태양광 엔지니어링의 경쟁 환경을 형성할 것입니다.

상용화 이정표 및 파일럿 프로젝트

페로브스카이트 태양광(PV) 기술의 상용화는 2025년 급속히 진행되고 있으며, 이는 기존 태양광 제조업체와 혁신 스타트업이 이끄는 여러 중요한 이정표와 파일럿 프로젝트로 표시되고 있습니다. 높은 효율성과 저비용 제조로 유명한 페로브스카이트 태양전지는 실험실 규모 혁신에서 실제 배치로 전환되고 있으며, 여러 회사들이 파일럿 생산 라인과 초기 상업 모듈 발표를 하고 있습니다.

가장 두드러진 선도 기업 중 하나인 옥스포드 포토볼타익스는 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀 개발의 최전선에 있습니다. 2024년 이 회사는 독일에서 파일럿 라인의 가동을 발표하며 2025년 상업 모듈 출하를 목표로 하고 있습니다. 이들의 탠덤 셀은 28% 이상의 인증된 효율성을 보여주었으며, 기존 실리콘 모듈에 비해 значим한 도약을 이뤘습니다. 옥스포드 PV와 기존 실리콘 제조업체 간의 협업은 페로브스카이트 층의 기존 생산 라인 통합을 촉진하여 시장 진입을 가속화할 것으로 예상됩니다.

아시아에서 마이크로퀀타 반도체는 중국에서 대면적 페로브스카이트 모듈을 중심으로 한 파일럿 생산 시설을 가동하고 있습니다. 이 회사는 상업 옥상에 페로브스카이트 시연 프로젝트를 성공적으로 설치했다고 보고하였고, 모듈은 1,000시간 이상의 실외 작동 안정성을 달성하였습니다. 마이크로퀀타의 로드맵은 2026년까지 기가와트 수준의 제조 용량으로 확대할 계획을 세우고 있으며, 기술의 단기 실현 가능성에 대한 강한 신뢰를 나타내고 있습니다.

한편, 글로벌 태양광 제조업체인 한화솔루션은 페로브스카이트 기술를 Q CELLS 제품군에 통합하기 위한 연구개발 투자 및 파일럿 프로젝트를 발표하였습니다. 한화의 노력은 페로브스카이트-실리콘 탠덤 모듈의 내구성 및 제조 가능성을 개선하는 데 중점을 두고 있으며, 유럽 및 한국에서 필드 테스트가 진행되고 있습니다. 이 회사의 참여는 주류 산업 채택의 주요 지표로 여겨지고 있습니다.

기타 주목할 만한 이니셔티브로는 폴란드의 Saule Technologies가 있으며, BIPV 및 IoT 애플리케이션을 위한 유연한 페로브스카이트 모듈을 배치하였습니다. 이들의 상업 건물 및 공공 인프라에서의 파일럿 프로젝트는 전통적인 태양광 농장을 넘어서는 페로브스카이트 PV의 다용도를 보여줍니다.

앞으로 몇 년 동안 페로브스카이트 기반 모듈의 첫 대규모 상업적 배치가 이루어질 것으로 예상되며, 산업 리더들은 20년 이상 모듈 수명 및 경쟁력 있는 전력비용(LCOE)을 목표로 합니다. 이러한 파일럿 프로젝트와 초기 상용화 노력의 성공은 페로브스카이트 태양광이 2020년대 후반까지 주류 재생 에너지 기술로 자리잡는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

규제, 인증 및 산업 표준 (예: IEC, IEEE)

페로브스카이트 태양광(PV) 엔지니어링을 둘러싼 규제 환경은 2025년 상업적 성숙에 접어들면서 빠르게 발전하고 있습니다. 역사적으로 페로브스카이트 태양전지는 고유한 재료 특성과 안정성 문제로 인해 국제 전기 기술 위원회(IEC) 및 전기전자기술자협회(IEEE)와 같은 기존 인증 및 안전 기준을 충족하는 데 어려움을 겪었습니다. 그러나 최근 몇 년간 강력한 페로브스카이트 모듈 개발과 이러한 혁신을 수용하기 위한 규제 프레임워크 조정에서 상당한 진전을 이루었습니다.

IEC는 기술 위원회 82를 통해 페로브스카이트 PV의 특정 요구를 반영하도록 표준을 업데이트하고 확장하는 작업을 활성히 진행하고 있습니다. 가장 관련 있는 표준으로는 설계 기준 및 타입 승인을 위한 IEC 61215와 안전 기준을 위한 IEC 61730이 있으며, 둘 모두 페로브스카이트 기반 장치에 적합성을 보장하기 위해 검토되고 있습니다. 2024년에는 유럽과 아시아에서 여러 파일럿 프로젝트가 수정된 IEC 프로토콜 하에 사전 인증 테스트를 성공적으로 완료하였으며, 페로브스카이트 모듈의 개선된 안정성 및 안전성을 입증하고 있습니다. 이러한 진전은 2025년 말까지 페로브스카이트 전용 IEC 표준 개정을 공식화할 것으로 예상됩니다.

산업 컨소시엄 및 주요 제조업체는 이러한 표준을 형성하는 데 중추적인 역할을 하고 있습니다. 옥스포드 PV는 페로브스카이트-실리콘 탠덤 기술의 선두주자로, 자신의 모듈의 장기적 신뢰성을 확인하기 위해 인증 기관과 적극적으로 협력하고 있습니다. 비슷하게, 중국의 마이크로퀀타 반도체 및 폴란드의 Saule Technologies도 대규모 페로브스카이트 제조 및 배치의 현실을 반영하는지 확인하기 위해 국제 작업 그룹에 참여하고 있습니다.

IEEE 역시 페로브스카이트 재료에 맞춤화된 성능 측정 및 가속 노화 테스트를 위한 새로운 지침을 고려하는 포토볼타익 표준위원회를 통해 표준화 과정에 기여하고 있습니다. 이러한 노력은 글로벌 인증 요구 사항의 조화를 지원하기 위해 참조 데이터 및 테스트 프로토콜을 제공하는 국립재생에너지연구소 (NREL)의 이니셔티브에 의해 보완됩니다.

앞으로 몇 년 동안, 페로브스카이트 PV에 대한 보편적으로 인정받는 인증 경로의 수립이 중요한 과제가 될 것입니다. 한화솔루션 및 퍼스트 솔라와 같은 더 많은 제조업체가 페로브스카이트 통합을 탐색함에 따라, 업데이트된 IEC 및 IEEE 표준의 산업 전반에서의 채택이 예상됩니다. 이러한 규제 명확성은 금융 안정성, 보험 수용 및 대규모 배치의 속도를 높이는 데 기여하여, 2020년대 후반까지 기술의 시장 영향력을 높이는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

도전 과제: 내구성, 독성 및 은행성

페로브스카이트 태양광 엔지니어링은 효율성 및 확장성에서 놀라운 발전을 이루었으나, 2025년을 거치면서 지속적인 내구성, 독성 및 은행성과 관련된 문제들이 남아있습니다. 가장 시급한 기술적 장애물은 실세계 운영 조건에서 페로브스카이트 태양전지(PSC)의 장기 안정성입니다. 실험실 장치에서 25%를 초과하는 전력 변환 효율을 달성했지만, 이러한 결과는 습기, 산소, 열 및 자외선에 노출될 때 빠르게 저하되는 경우가 많습니다. 옥스포드 PV와 퍼스트 솔라와 같은 주요 제조업체 및 연구 컨소시엄들은 이러한 문제를 해결하기 위해 캡슐화 기술 및 조성 엔지니어링에 막대한 투자를 하고 있습니다. 예를 들어, 옥스포드 PV는 향상된 운영 수명을 가진 실리콘-페로브스카이트 모듈에서 진전을 보고하고 있으나, 상업적 보증은 여전히 기존 실리콘 PV 모듈에 뒤떨어집니다.

특히 가장 효율적인 페로브스카이트 조제에서 납 사용으로 인한 독성 문제는 규제당국 및 투자자들에게 중대한 우려 사항으로 남아 있습니다. 유럽 연합 및 기타 관할권은 제조, 운영 및 수명 종료 시 발생할 수 있는 납 누출의 환경적 영향을 면밀히 모니터링하고 있습니다. Solaronix 및 Hunt Perovskite Technologies와 같은 기업들은 납을 배제하거나 줄인 페로브스카이트 대안을 개발하고 있으나, 아직 성능 및 안정성 면에서 납 기반 제품에 미치지 못합니다. 산업은 또한 재활용 및 방지 전략을 통해 잠재적인 환경적 위험을 완화하기 위한 노력을 기울이고 있으며, 이는 규제 승인을 추구하고 대중의 수용을 확보하는 데 중요할 것입니다.

은행성은 페로브스카이트 PV 프로젝트의 장기 재정적 실행 가능성에 대한 투자자 및 대출자의 확신으로, 대규모 배치의 장애물로 남아 있습니다. 다양한 기후 조건에서 페로브스카이트 모듈 성능에 대한 광범위한 현장 데이터 부족은 금융 기관이 위험을 평가하는 데 어려움을 겪게 만듭니다. 국제 태양광 품질 보증 태스크 포스와 같은 산업 그룹들은 페로브스카이트 기술에 맞춘 표준화된 테스트 프로토콜 및 신뢰성 기준을 설정하기 위한 작업을 하고 있습니다. 한편, JinkoSolar 및 Trina Solar와 같은 기존 태양광 제조 업자들은 페로브스카이트 발전을 면밀히 주시하고 있으며, 기존 실리콘 생산라인과 통합을 평가하기 위한 파일럿 프로젝트를 시작하는 경우도 있습니다.

앞으로 몇 년 동안 페로브스카이트 PV는 중요한 전환점을 맞이할 것입니다. 성공은 견고한 모듈 수명 입증, 재료 혁신 또는 재활용을 통한 독성 문제 해결, 신뢰할 수 있는 현장 성능 기록 구축에 달려 있습니다. 페로브스카이트 태양광이 주류 채택 및 기가와트 규모 배치에 필요한 은행성을 확보하려면 이러한 목표들을 달성해야 합니다.

미래 전망: 시장 침투, 채택 시나리오 및 전략적 추천

2025년 및 그 이후 페로브스카이트 태양광(PV) 엔지니어링의 전망은 실험실 규모의 혁신에서 초기 상업적 배치로의 전환으로 특징지어집니다. 페로브스카이트 태양전지(PSC)는 높은 전력 변환 효율(PCE)에서 빠른 개선을 보여주고 있으며, 인증된 단일 접합 장치는 현재 실험실 환경에서 25%를 초과하고 있습니다. 다음 단계는 제조 масштаб 확대, 장기 안정성 개선 및 페로브스카이트 기술을 주류 태양광 시장에 통합하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

여러 회사가 이러한 전환의 최전선에 있습니다. 옥스포드 포토볼타익스, 영국-독일 회사는 페로브스카이트-실리콘 탠덤 기술의 인정받는 리더입니다. 2023년 옥스포드 PV는 독일에서 최초의 대량 생산 라인을 가동한다고 발표했으며, 27% 이상의 효율성을 가진 상업 모듈을 목표로 하고 있습니다. 이 회사는 2025년 시장에 첫 상업 제품을 공급하고, 기존 실리콘 PV 제조업체와의 파트너십을 통해 채택을 가속화하고자 합니다.

중국의 또 다른 핵심 플레이어인 마이크로퀀타 반도체는 파일럿 규모의 페로브스카이트 모듈 생산을 보고하였으며, 기가와트 수준의 제조 능력으로 확장하는 작업을 진행하고 있습니다. 이들의 로드맵에는 빌딩 통합 태양광(BIPV) 및 유틸리티 규모 프로젝트에 페로브스카이트 모듈을 배치하기 위한 기존 외부 테스트가 포함되어 있습니다.

미국의 퍼스트 솔라는 주로 박막 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 기술에 집중하고 있지만, 페로브스카이트 탠덤 구조를 탐색하는 연구 협력에 투자하고 있습니다. 이는 기존 PV 제조업체들이 하이브리드 및 차세대 셀 설계에 대한 관심이 높아지고 있음을 나타냅니다.

태양 에너지 산업 협회(SEIA) 및 국제 에너지 기구 (IEA)와 같은 산업 기구들은 페로브스카이트 PV를 향후 10년간 주요 혁신 분야로 강조하고 있으며, 비용을 낮추고 새로운 시장에서의 태양광 채택을 확장할 잠재력이 있습니다. IEA의 기술 로드맵은 페로브스카이트 기반 모듈이 2020년대 후반까지 새로운 태양광 설치의 상당한 점유율을 차지할 수 있을 것으로 예상하고 있으며, 이는 성공적인 상용화와 은행성에 의존합니다.

시장 침투: 초기 채택은 프리미엄 옥상, BIPV 및 탠덤 업그레이드 세그먼트에서 높은 효율성을 근거로 정당화될 것입니다. 더广泛한 유틸리티 규모의 배치는 안정성이 입증되고 경쟁력 있는 전 하 전력비용 LCOE에 따라 달라질 것입니다.
채택 시나리오: 페로브스카이트 혁신자와 기존 실리콘 모듈 제조업체 간의 전략적 파트너십은 시장 진입을 가속화할 것입니다. 초기 정부 및 유틸리티 파일럿 프로젝트는 성능을 검증하고 투자의 위험을 줄이는 데 중요할 것입니다.
전략적 추천: 기업들은 견고한 현장 테스트, 투명한 성능 데이터 및 공급망 개발에 우선 순위를 두어야 합니다. 정책 입안자들은 차세대 PV를 위한 대상 인센티브 및 간소화된 인증 경로를 통해 지원할 수 있습니다.

종합적으로 2025년은 페로브스카이트 PV 엔지니어링의 중요한 전환점을 나타내며, 최초의 상업적 설치가 이루어짐으로써 미래의 폭넓은 채택과 기술 성숙의 기반이 형성될 것입니다.

출처 및 참고 문헌

"Japan’s Solar Revolution: Next-Gen Panels 2025!"

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페로브스카이트 광전지 2025: 파괴적 성장 및 차세대 태양광 엔지니어링 공개

ByQuinn Parker