페로브스카이트 관련주 총 출동

 

태양전지의 미래 페로브스카이트! 오늘은 페로브스카이트에 대해서 알아보겠습니다!

 

페로브스카이트 알기 전에 태양전지란?

 

태양전지란?

 

태양전지(Solar Cell)는 태양의 빛을 직접 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 본래의 명칭은 ‘광발전소자’로 불리기도 하며, 이 기술은 신재생 에너지의 중요한 부분을 차지하고 있습니다.

 

작동 원리

 

태양전지의 기본 작동 원리는 광전 효과에 기반합니다. 광전 효과란 빛의 에너지가 물질에 흡수되면 그 에너지가 전자에게 전달되어 전자가 활성화되는 현상을 말합니다. 태양전지는 이러한 원리를 이용해 태양빛을 전기로 바꾸는 장치입니다.

 

태양전지의 구성

 

태양전지는 보통 반도체 재료로 만들어집니다. 반도체는 전기를 어느 정도만 전달하는 특수한 물질로, 실리콘(Si)이 대표적입니다. 실리콘은 태양빛을 흡수할 수 있는 성질을 지니며, 태양빛을 흡수하면 전자가 활성화되어 전기 에너지가 생성됩니다.

 

페로브스카이트

 

페로브스카이트는 티탄산칼슘(CaTiO3)으로 이루어진 칼슘 타이타늄 산화물 광물입니다. 이 구조는 여러 다른 양이온이 들어갈 수 있어서 다양한 재료 공학 물질로의 개발이 가능하며, 이로 인해 많은 관심을 받고 있습니다. 페로브스카이트의 이름은 독일의 광물학자가 처음 발견한 뒤, 러시아의 유명한 광물학자인 페로브스키의 이름을 따서 명명하게 되었습니다. 이 물질의 특징 중 하나는 육방면체 구조를 지닌 반도체 물질이라는 것입니다. 이러한 구조는 전기전동성이 뛰어나, 다양한 응용 분야에서 활용 가능하게 합니다. 페로브스카이트는 메틸암모늄, 포름아미디늄과 무기물, 유기물 등을 섞어서 만들 수 있으며, 특히 태양전지 분야에서 그 잠재력이 높게 평가되고 있습니다. 태양전지의 새로운 소재로써 페로브스카이트는 더 높은 효율과 안정성, 경제성을 제공할 수 있으며, 기존 태양전지의 한계를 극복하고 더 나아가 신재생 에너지의 미래를 이끌어갈 것으로 기대되고 있습니다. 이처럼 페로브스카이트는 그 특별한 구조와 성질로 인해 다양한 연구 분야에서 주목받는 소재로, 지속적인 연구와 개발을 통해 더 많은 응용 분야에서 활약할 것으로 보입니다.

 

 

페로브스카이트 특성

 

다양한 특성

 

페로브스카이트 구조의 물질은 거대 자기저항, 경유전성, 초전도성, 전하정렬, 선하수송현상, 높은 열전효과 등의 다양한 특성을 가지고 있습니다.

 

연료 전지, 메모리 장치 등의 응용

 

이러한 특성을 활용하여 연료 전지의 센서나 촉매로 사용되며, 메모리 장치나 스핀트로닉스 응용 분야에도 사용됩니다.

 

**스핀트로닉스란?**

스핀트로닉스 또는 스핀전자기술 이라 불립니다. 전자의 자기적 회전인 스핀을 이용해 전자를 구분하고 제어하는 기술입니다. 전자의 스핀 방향을 업스핀과 다운스핀으로 구분해 정보를 처리하며, 미래 정보혁명의 주요 기술 중 하나로 꼽힙니다. 나노테크놀러지와 결합해 발전하고 있으며, 자기메모리(M램) 같은 정보저장기술 분야에서 주로 연구되고 있습니다.

 

촉매 물질 대체 연구

 

디젤 차량 촉매 변환기의 촉매 물질로 쓰이는 백금(Pt)을 코발트 기반의 페로브스카이트로 대체하는 연구가 진행 중입니다.

 

상업용 광전지 구현

 

페로브스카이트 구조의 합성 화합물은 고효율의 상업용 광전지를 구현하기 위한 값싼 소재로 사용될 수 있으며, 높은 광변환 효율을 보입니다.

 

할로젠화 메틸암모늄 주석 및 납 활용

 

페로브스카이트 구조를 갖는 할로젠화 메틸암모늄 주석이나 할로젠화 메틸암모늄 납은 염료 감응형 태양 전지에 적용될 수 있습니다.

 

효율성 세계 1위, 한국

 

페로브스카이트 태양전지의 효율 세계 1위는 한국입니다. 2009년에는 전기 생산 가능성이 입증되었으며, 2012년에는 첫 태양전지 개발이 이루어졌습니다. 현재는 실리콘 태양전지와 비슷한 수준의 효율을 보이고 있으며, 더 높은 효율을 추구하는 것이 경쟁력이 될 것입니다.

 

 

페로브스카이트 장점

 

간단한 제작 과정 페로브스카이트 태양전지는 물질을 떨어트리고 회전시켜 펴 바르는 방식으로 제작이 가능해 복잡한 기술이 필요하지 않습니다. 이로 인해 생산 비용을 절약할 수 있습니다. 2024년부터 2028년까지 매년 70% 이상의 높은 시장 성장률을 기록할 것으로 전망되고 있어, 투자와 발전 가능성이 높습니다. 한국화학연구원이 개발한 페로브스카이트는 25%의 효율을 달성해 세계 1위를 차지하였습니다. 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것이 특징입니다. 한국에서는 새만금에 페로브스카이트 태양전지 제조공장을 건립할 예정이므로, 국내 산업에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보입니다.

 

페로브스카이트 단점

 

페로브스카이트 태양전지는 넓은 면적으로 확장될수록 효율이 낮아지는 기술적 문제가 있습니다. 이는 대규모 적용에서의 한계를 만들 수 있습니다. 수분에 매우 취약하므로, 방수 처리 등의 추가 조치가 필요합니다. 일교차가 심한 환경에서는 불안정성이 확대될 수 있으며, 이는 장기 사용에서의 안정성 문제를 야기할 수 있습니다.

 

페로브스카이트 태양전지는 제작이 간편하고 효율이 높은 장점을 가지고 있지만, 넓은 면적 적용, 수분 취약성, 일교차에 따른 불안정성 등의 문제도 함께 고려해야 합니다. 이러한 단점을 극복하는 기술을 보유한 기업들의 주가는 크게 상승할 것으로 예상되며, 이는 미래 태양전지 산업의 중요한 트렌드가 될 수 있습니다.

 

페로브스카이트 관련주

 

대표 관련주

 

신성이엔지 (011930)

 

• 페로브스카이트와 결정질 실리콘 태양전지 텐덤 기술 개발 중
  건물일체형 태양광 모듈 ‘솔라스킨’
  장소 제약 적은 건물일체형 시스템으로 친환경 에너지

 

유니테스트 (086390)

 

• 차세대 페로브스카이트 태양전지 퀄테스트 진행 중
  2015년부터 기술 개발, 2021년 평택 신공장에 파일럿 라인 구축
  소형제품 생산, IoT 기기 등에 활용될 전망
  올해 하반기 상용화 시작할 수 있을 것으로 기대

 

한화솔루션 (009830)

 

• 페로브스카이트 기술 선두주자, 장기 경쟁력 보유
  2023년 4월 충북 진천공장에서 효율 향상 탑콘셀 상업 생산 예정
  2026년 6월 차세대 태양광 탠덤셀 양산 계획
  독일 연구소와 협력해 28% 효율 탠덤셀 개발

 

후발주

그 외 태양광 관련주

광명전기(017040), 제우스(079370), 파루(043200), 현대에너지솔루션(322000), OCI(010060), SDN(099220)

 

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