탠덤형 페로브스카이트 태양전지에 관한 조사결과(2026년)/야노경제연구소

탠덤형 페로브스카이트 태양전지에 관한 조사결과(2026년)

【자료체재】

자료명: 「2026년판 탠덤형 페로브스카이트 태양전지 시장의 전망과 전략(일본어판)」

발간일: 2026년 3월 31일

체 재: A4판 130페이지

【조사요강】

1. 조사기간: 2026년 1월~3월

2. 조사대상: 탠덤형 페로브스카이트 태양전지 메이커, 대학

3. 조사방법: 당사 전문연구원의 대면 취재(온라인 포함) 및 문헌조사 병행

<탠덤형 페로브스카이트 태양전지 정의>

탠덤형 태양전지는 흡수 파장이 서로 다른 여러 셀을 겹쳐 하나의 태양전지로 사용하는 다접합 태양전지를 말한다. 다접합을 적용하면 단접합 태양전지에 비해 발전 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 탠덤형 페로브스카이트 태양전지는 바텀셀(하부 셀)에 결정 실리콘(Si), 페로브스카이트, CIGS 등을 사용하고, 탑셀(상부 셀)에 페로브스카이트를 겹쳐 만든 것을 말한다.

<시장에 포함된 상품·서비스>

탠덤형 페로브스카이트 태양전지

◆ 2040년 PSC 누적 도입량은 단접합·탠덤을 합쳐 12.5GW로 예측, 우선 ‘내구 10년’ 수준의 용도를 개척해 조기 시장 점유율 확보가 필요

일본 페로브스카이트 태양전지 도입량 예측(누적)

야노경제연구소 추정

주1. 일본 태양광발전 설비의 용량(AC: 교류) 기준

주2. 모두 예측치이며, 단일접합과 다중접합(탠덤)의 합계값

주3. 신규도입은 새로 설치된 태양광발전 설비의 도입량을, 교체는 기존 태양광발전 설비를 교체하여 도입한 물량을 의미

1. 시장 개요

2025년 2월에 내각이 결정한 제7차 에너지 기본계획(경제산업성)에서는 2040년도 일본 발전 전력량의 23~29%를 태양광 발전으로 할 전원 구성 전망이 제시되었다. 또한, 이 기본계획에서는 2040년 페로브스카이트 태양전지(PSC) 도입량 목표를 약 20GW로 설정했다. 이를 달성하려면 태양전지 설치 면적 확대와 함께 탠덤화에 따른 면적당 변환효율 향상(발전량 확대)이 필수이며, 단접합 PSC를 개발하는 메이커뿐만 아니라 기존 결정 Si 태양전지를 전개하는 메이커도 자사의 결정 Si 태양전지를 활용한 탠덤형 PSC 개발을 진행하고 있다.

일본에서는 2012년에 FIT(고정가격 매입제도)가 도입되면서, 그 이전까지 주택 지붕 설치가 중심이었던 태양전지에 사업용 및 발전소 등 산업용이 추가되어 수요가 급속히 확대되었다. 태양전지 모듈의 수명을 20년으로 잡으면, 2032년에는 FIT 도입에 따라 대량으로 설치된 태양전지의 교체 수요가 발생할 것으로 예상된다. 이러한 수요에 맞추기 위해서도 탠덤형 PSC 개발의 속도 향상이 요구되고 있다.

2. 주목 토픽

신규 도입에서는 유연한 페로브스카이트/페로브스카이트 또는 페로브스카이트/CIGS, 교체에서는 페로브스카이트/Si 태양전지 채택이 중심이 될 것으로 예측

PSC의 수요(도입량)는 새로 도입되는 양과 내구 연한이 지난 기존의 결정 Si 태양전지를 교체할 때 PSC로 교체해 고효율화를 실현한다는 용도에서도 기대되고 있다.

현재로서는 신규 도입 전력에서 단접합 PSC와 다접합 탠덤형 PSC 중 어느 것이 채택될지는 예측하기 어렵다. 현재 단접합 PSC를 개발하고 있는 다수의 메이커는 향후 고효율화를 예상해 탠덤형 PSC 개발에도 착수하고 있으며, 초기에는 단접합 PSC부터 시작하더라도 최종적으로는 단접합 PSC와 탠덤형 PSC를 니즈에 맞추어서 구분해 나갈 것으로 예측한다.

신규 전력 도입 시 탠덤형 PSC가 채택될 경우, 중량 제한이 있는 건물에 설치하거나 건물의 벽면·개구부 등에 수직으로 설치하고, 곡면·凹凸가 있는 장소에 설치하는 경우 얇고 가볍고 유연한 페로브스카이트/페로브스카이트 또는 페로브스카이트/CIGS(구리·인듐·갈륨·셀레늄 화합물)가 적용될 가능성이 높다.

한편, 교체의 경우는 주택 지붕, 빌딩 옥상, 태양광 발전소 등 이미 결정 Si 태양전지가 설치된 장소에서의 교체이며, 설치 방법도 기존 결정 Si 태양전지와 동일할 것으로 예상되므로, 페로브스카이트/페로브스카이트, 페로브스카이트/CIGS와 같은 새로운 제품이 아니라 결정 Si를 기반으로 한 페로브스카이트/Si 태양전지가 주로 채택될 것으로 예측된다.

3. 장래 전망

탠덤형 PSC는 중국 및 유럽·미국 등 해외에서도 개발이 진행되고 있어, 앞으로 일본 국내 시장에 유입되는 해외 제품과의 가격 경쟁이 발생할 가능성이 있다. 해외 제품과의 가격 경쟁을 피하려면, 안전 기준·내화 기준·환경 규제 등 일본이 규제를 쉽게 적용할 수 있는 환경 조치를 마련하고, 해외 기업이 진입 장벽이 높은 분야에서 신속히 채택 실적을 확보해 일정 수준 이상의 점유율을 유지하며 국산 제품 시장을 구축하는 것이 필요하다. 구체적으로는 주거·BIPV(건물 일체형 태양광발전), 차량용, 농지, 수상 발전 등은 일본 고유의 규제가 강해, 여기서의 실적이 그 이후 시장으로 이어질 것으로 보인다.

바텀셀에 결정 Si를 사용한 페로브스카이트/Si는 바텀셀의 결정 Si의 내구 연한이 약 20년인 반면, 탑셀의 페로브스카이트는 현재 그 절반 정도이며, 일본 메이커들은 모두 바텀 Si와 동일한 20년 내구성을 목표로 개발을 진행하고 있다. 일본 메이커는 제품 개발 시 ‘완성된 품질’을 추구하는 경향이 있으며, 탠덤형 PSC도 20년 내구가 실현될 때까지는 제품화되지 않을 가능성이 있다. 그러나 개발에 시간이 걸리는 동안 품질은 일정 수준을 유지하더라도 저가 해외 제품이 유입되어 시장 점유율을 빼앗길 위험도 있다. 이를 피하기 위해서는 이미 달성한 10년 정도의 내구성이면 충분하다는 용도를 개발하고, 이에 맞는 제품 개발과 제안을 어떻게 진행할 것인가가 중요하다. 바꿔 말하면, 완벽주의를 지향해 온 일본의 제조방식을 전환하는 노력이 중요해진다.

한편, 페로브스카이트/페로브스카이트와 페로브스카이트/CIGS처럼 결정 Si를 사용하지 않는 텐덤형 PSC는 경량·유연·투명 등 결정 Si로는 구현하기 어려운 특성을 가지고 있어, 건물의 벽면·개구부·중량 제한이 있는 지붕 등에 설치하고, 빌딩이나 상업시설 등에서 사용되는 전력을 자체 생산·소비하는 자가소비형 발전(전력의 지역 생산·소비)으로 채택될 가능성이 기대된다. 또한 필름 기반의 탠덤형 PSC는 가벼움과 유연성 덕분에 하늘을 나는 기지국인 HAPS, 드론, 하늘을 나는 자동차 등 비행체의 전원으로 적합하다.

이러한 용도에서 채택되기 위해서는 페로브스카이트의 내구성 향상, 특히 수분에 의한 열화를 어떻게 억제하느냐가 과제가 되며, 셀 내부로 수분이 침투하는 것을 차단하는 배리어 기능이 필수적이다. 수분에 의한 페로브스카이트 층의 열화를 방지하기 위해, 배리어 층은 최소 10⁻⁴g/㎡/일, 일정 기간 이상의 신뢰성을 확보하기 위해서는 10⁻⁵g/㎡/일 수준이 필요할 것으로 알려져 있다. 그러나 현재는 이를 충족하는 초고배리어 필름이 시중에 판매되지 않고 있어, 탠덤형 PSC 메이커와 대학·연구기관, 배리어 필름 메이커가 함께 개발할 것이 요구되고 있다.