오늘은 페로브 스카이트 관련주 에 대해서 알아보겠습니다.
데이터로 읽는 주식 시장: 관련주 테마주
페로브 스카이트 (Perov Skite) 란?
페로브스카이트는 특정 결정 구조를 지닌 물질 군을 지칭하며
그 이름은 이 결정 구조에서 유래되었습니다.
출처: Journal of Materials Chemistry A
금속 할로겐 화합물로 구성된
이 구조는 유기물과 무기물이 결합된 형태로
전자와 정공의 이동이 용이해 높은 효율을 자랑합니다.
페로브스카이트는 소금 결정과 유사하게
용액 공정을 통해 정교한 결정을 형성할 수 있어
고품질의 박막을 형성할 수 있습니다.
그러나 수분에 약해 내구성이 떨어지는 단점이 있습니다.
특히 할라이드 페로브스카이트는 태양전지 분야에서
높은 성능과 낮은 생산 비용으로 주목받으며
태양전지 관련주 들이 주목 받고 있습니다.
이 외에도 산화물 및 질화물 페로브스카이트는
연료전지 및 촉매와 같은 다른 에너지 기술에 사용됩니다.
주요 특징
- 결정 구조: 페로브스카이트라는 이름은 특정 결정 구조에서 유래되었습니다.
- 다양한 조성: 다양한 화학적 조성을 통해 전자 및 광학적 특성을 조절할 수 있습니다.
- 응용 분야: 태양전지, 연료전지, 촉매 등.
페로브 스카이트와 태양전지 연관성
출처: NERL
태양전지는 19세기경 1~2%의 에너지 변환 효율로 시작되었지만
전세계적으로 지속적인 연구와 개발을 통해
현재 실리콘 기반 태양전지의 효율은 약 24%에 도달했습니다.
태양전지는 환경오염과 자원 고갈 문제를 해결할 수 있는
신 재생에너지 입니다.
실리콘 태양전지의 원가는 계속해서 떨어지고 있지만
화석 연료와 원자력 에너지에 비해 경제성이 부족해
시장 확장에 어려움을 겪고 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 주목받고 있는 것이 바로
페로브스카이트 태양전지입니다.
출처: NERL
페로브스카이트 태양전지는
2013년에 등장한 이후 빠르게 연구가 진행되었고
불과 3년 만에 20% 이상의 에너지 변환 효율을 달성하였습니다.
2016년에는 22.1%의 효율을 기록하여
실리콘 태양전지와 비슷한 수준에 도달했습니다.
페로브스카이트 태양전지는 재료 원가와 생산 공정이 저렴하며
효율도 높기 때문에 차세대 태양전지로 주목받고 있습니다.
| 항목 | 2013 | 2016 | 2024 | 상업적 목표 |
|---|---|---|---|---|
| 에너지 변환 효율 | 약 3% | 22.1% | 25% 이상 | 33% 이상 (이론적 한계) |
페로브스카이트 태양전지 상용화
| 해결 과제 | 문제점 | 목표 |
|---|---|---|
| 안정성 및 내구성 | 습기, 산소, 빛, 열, 전압에 노출 시 분해 | 최소 20년 이상의 내구성 확보 |
| 대규모에서의 전력 변환 효율 | 대규모 모듈에서 효율 유지 어려움 | 대규모 모듈에서도 높은 효율 유지 |
| 제조 가능성 | 실험실 제작 방법의 대규모 확장 어려움 | 제조 공정 확장 및 재현 가능성 확보 |
| 기술 검증 및 금융 가능성 | 테스트 프로토콜 변동성과 현장 데이터 부족 | 신뢰성 있는 검증과 성능 평가로 투자 유치 |
미국 에너지부의 태양에너지 기술 사무소(SETO)의 레포트와
경희대학교 임상혁 교수 연구팀 의 연구 내용을 종합해본다면
페로브스카이트 태양전지가 상업적으로 성공하기 위해
해결해야 할 요소는 다음과 같습니다.
첫째, 안정성과 내구성 문제입니다.
페로브스카이트는 습기, 산소, 빛, 열, 전압에 노출될 때 쉽게
분해될 수 있습니다.
이러한 특성 때문에 상용 제품으로 발전하기 위해서는
최소 20년 이상의 내구성을 확보하는 것이 목표입니다.
둘째, 대규모에서의 전력 변환 효율입니다.
실험실 규모의 작은 장치에서는 높은 효율을 보이지만
대규모 모듈에서는 이러한 효율을 유지하기 어렵습니다.
상업적 활용 가능성을 높이기 위해서는
대규모 모듈에서도 높은 효율을 유지해야 합니다.
셋째, 제조 가능성 문제입니다.
현재 실험실에서 사용하는 제작 방법은
대규모로 확장하기 어렵습니다.
이를 해결하기 위해 제조 공정을 확장하고 재현 가능하게 만들어
상업 생산이 가능하도록 해야 합니다.
넷째, 기술 검증 및 금융 가능성입니다.
테스트 프로토콜의 변동성과 현장 데이터 부족으로 인해
성능 비교와 신뢰성 구축이 어렵습니다. 신뢰성 있는 검증과
성능 평가를 통해 투자 유치를 도모하는 것이 중요합니다.
이 외에도
페로브스카이트 태양전지는
히스테리시스 현상, 납 사용으로 인한 환경 문제 등 여러 과제를
안고 있습니다. 히스테리시스 현상은
태양전지의 성능 평가를 어렵게 하며
납 사용은 환경적인 우려를 불러일으킵니다. 납을 대체할 물질로
주석(Sn)을 사용하는 연구가 진행되고 있지만
아직 성능과 내구성 면에서 부족합니다.
따라서 페로브스카이트 태양전지의 상용화를 위해서는
납 대체 물질 연구, 내구성 향상, 대면적 제조 기술 개발 등의
지속적인 연구가 필요합니다.
이러한 문제를 해결함으로써
페로브스카이트 태양전지는 차세대 태양전지로서
중요한 역할을 할 수 있을 것입니다.
한화솔루션(009830) – 페로브 스카이트 대장주
유니테스트(086390) – 페로브 스카이트 관련주
신성이엔지(011930) – 페로브 스카이트 관련주
필옵틱스(161850) – 페로브 스카이트 관련주
솔루엠(248070) – 페로브 스카이트 관련주
썸네일 출처: Okinawa Institute ofScience and Technology
※본 컨텐츠는 DART 에 공시되어있는 보고서를 기반으로 작성되었습니다.
데이터로 읽는 주식 시장: 관련주 테마주
