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탠덤 태양전지

tandem solar cell

탠덤 태양전지는 두 개 이상의 서로 다른 소재를 결합해 다양한 파장의 태양광을 더 효율적으로 흡수하는 방식으로, 기존 태양전지 대비 전환 효율을 크게 향상시킬 수 있는 기술로 차세대 태양광 발전의 핵심 기술로 주목받고 있다.

일반적인 실리콘 기반의 단일 접합 태양전지는 이론적으로 약 33%의 효율 한계를 지닌다. 그러나 탠덤 구조에서는 상단과 하단에 각각 다른 소재를 배치해 짧은 파장과 긴 파장의 빛을 각각 흡수함으로써 40% 이상의 효율도 가능하다. 대표적으로 상단에는 페로브스카이트 같은 신소재가, 하단에는 전통적인 실리콘이 사용된다.

업계 전문가들은 탠덤 태양전지가 태양광 발전의 패러다임을 바꿀 기술로 평가하고 있다. 실리콘 단일 접합 태양전지가 이미 상용화된 지 오래되었지만, 효율 향상의 한계로 인해 에너지 비용 절감이나 발전 효율성에서 발전이 더디었다. 이에 비해 탠덤 태양전지는 기존 설비에 비해 높은 효율과 더 나은 경제성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

이미 여러 연구기관과 기업들은 탠덤 태양전지의 상업화 가능성을 탐색 중이다. 일부 연구에 따르면, 탠덤 구조를 채택한 태양전지의 실험실 효율은 30%를 돌파했으며, 이는 상업화가 가시권에 들어왔음을 의미한다. 다만 상용화까지는 대규모 생산 비용과 신뢰성 확보 등의 과제가 남아 있다.

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무탄소에너지

carbon free energy

무탄소 에너지는 재생에너지 외에 원자력발전, 수소, 탄소 포집 등 탄소를 배출하지 않는 모든 에너지 원을 모두 무탄소 에너지로 인정하자는 캠페인. 무탄소 에너지엔 ‘원자력발전’이 포함되어 있어 신재생에너지 발전 비율이 낮은 한국 상황에 대안으로 제시되고 있다.

탄소중립 달성을 위한 기업의 전력 사용 방식으로 ‘RE100(재생에너지 전기100%)’과 함께 ‘CF100(무탄소 100%)’이 주요 방법론으로 떠오르고 있다.

UN 에너지가 주관하는 ‘24/7 무탄소에너지 협약(24/7 Carbon Free Energy Compact)은 24시간, 일주일 내내 무탄소 에너지를 사용한다는 뜻으로 ‘CF100’이라고도 불린다. CF100은 에너지 소비, 발전 등 모든 분야에서 원자력을 포함한 청정에너지를 사용하겠다고 서약하고 이행하는 운동이다.

RE100이 사용 전력의 100%를 재생에너지로 충당하는 데 비해 CF100은 재생에너지뿐 아니라 탄소를 발생시키지 않는 원자력발전, 연료전지 등을 통한 전력도 포함된다.

UN 에너지를 비롯해 UN 산하의 지속가능에너지 기구, 에너지고위급대화 등이 협약을 주관하고 있다. 현재 구글, 세계원자력협회(WNA) 등 전 세계 111개 회사, 기관이 가입해 참여 중이다. 한국수력원자력도 2023년 3월 CF100에 가입했다.

새로 출범한 CFE 포럼은 무탄소 에너지 활용을 확대하고 국제적으로 확산하는 전략을 마련하기 위한 논의의 장이 될 것으로 보인다. 포럼은 국내에 사정에 맞는 무탄소 에너지 인증제도 도입 방안을 마련하고, 정부와 기업을 통해 무탄소 에너지 확산을 위한 국제적인 공감대 형성에 노력할 예정이다.