텐덤 태양광전지, 50%에 가까운 초고효율을 자랑하는 태양전지.. > 태양광

태양광은 2050 탄소중립을 위한 핵심 요소로, 우리나라에서 신재생에너지 발전량 중 가장 큰 비중을 차지하고 있다.

2050 탄소중립을 이루기 위해서는 신재생에너지 비중을 확대해야 하는데, 최근 태양전지의 효율 향상에 어려움을 겪고 있다. 

유기 박막 태양전지, 양자점 태양전지 등 다양한 태양전지를 연구하며 효율을 높이기 위한 큰 노력을 하고 있지만, 다양한 제약 조건으로 인해 태양전지의 효율의 향상 속도는 매우 더딘 실상이다. 

이러한 상황에서, 효율이 거의 50%에 달하는 태양전지가 등장했는데, 이것이 바로 탠덤 태양전지(다중 접합 태양전지)이다.

탠덤 태양전지는 서로 다른 두 개의 태양전지의 셀을 상하로 2개 이상 접합해 만든 태양전지를 의미한다. 

태양전지의 종류마다 흡수할 수 있는 빛의 파장이 정해져 있으며, 태양전지 하나가 태양 빛의 넓은 범위의 파장 중 일부 파장밖에 흡수하지 못한다. 

이런 단점을 보완하기 위해 흡수할 수 있는 파장이 다른 태양전지 2개를 접합하여 광범위한 파장의 빛을 흡수할 수 있도록 한 것이 탠덤 태양전지이다.

탠덤 태양전지는 현존하는 태양전지 중 효율이 가장 높다.

지난 2022년 독일 프라운호퍼 ISE 연구팀은 효율이 47.6%인 역대 최고 효율의 태양전지를 개발했다. 

이 효율은 햇빛이 143배 세기의 특수한 집광 조명에서 나타났다. 

또한, 일반 조명에서 탠덤 태양전지의 최고 효율은 39.2%로 이 역시 현존하는 태양전지 중 최고 효율이며 다른 전지 중 집광 조건에서도 이보다 높은 효율을 갖는 태양전지는 존재하지 않는다.