태양광발전이란

태양광

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⑴ 태양광발전이란

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1) 태양광 발전은 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

- 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식

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2) 태양광 발전시스템은 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환장 치로 구성됨

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⑵ 태양전지의 정의와 원리

 

<w:wrap type="topAndBottom"></w:wrap>→ 태양에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 PN접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것

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1) 금속과 반도체의 접촉을 이용한 것으로는 셀렌광전지, 아황산구리 광전지가 있고, 반도 체 PN접합을 사용한 것으로는 태양전지로 이용되고 있는 실리콘광전지가 있음

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- 광전지(photocell) : 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 장치

- 광전효과 (photoelectric effect) : 일반적으로 물질이 빛을 흡수하여

  자유로이 움직일 수 있는 전자, 즉 광전자를 방출하는 현상

- 광기전력(photoelectro-motive force) : 반도체에 빛을 조사했을 때

  발생하는 전압

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- 반도체 (semiconductor) : 전기전도(electric conduction)가 전자(electron)와 정공(hole)에 의해 이루어지는 물질로서 그의 전기저항률 즉 비저항(resistivity)이 도체와 절연체 비저항값의 중간값을 취하는 것. 반도체의 재료로서는 실리콘, 갈륨비소, 황화카드뮴이 또는 이것들을 복합한 것이 있으나 보통 실리콘이 많이 사용됨

2) PN접합에 의한 발전원리

- 태양전지는 실리콘으로 대표되는 반도체이며 반도체기술의 발달과 반도체 특성에 의해 자연스럽게 개발됨

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- 태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative)형의 반도체와 P(positive)형의 반도체를 접합 시킨 구조를 하고 있으며 2개의 반도체 경계부분을 PN접합이라 일컬음

- 이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛 이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체내에서 정공(hole)(+)과 전자(electron)(-)의 전기를 갖는 입자(정공과 전자)가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이게 되지만, 전자 (-)는 N형 반도체 쪽으로, 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 되 기 때문에 앞면과 뒷면에 붙여 만든 전극에 전구나 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는 데 이것이 태양전지의 PN접합에 의한 태양광발전의 원리임

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장 점	단 점
․ 무제한 청정 에너지원 ․ 직접 발전방식 이므로 회전기의 소음이 없음 ․ 필요한 장소에서 필요한 발전가능 ․ 설치가 용이하여 단기간에 설치 ․ 유지보수가 용이, 무인화 가능 ․ 긴 수명 (20년 이상)	․ 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하므로 이용율이 낮고 자연 조건에 따라 출력의 변화가 크다 ․ 에너지 밀도가 낮아 큰 설치면적 필요 ․ 설치장소가 한정적, 시스템 비용이 고가 ․ 초기투자비와 발전단가 높음

 

[출처] 태양광발전의 개념|작성자 솔라에너지