태양광 모듈의 원리와 개념

 태양광 설비에 대해 먼저 알기쉽고 간단하게 알려드릴께요

태양광의 설비요소들은 태양광전지의 기초 원재료인 폴리실리콘

폴리실리콘을 녹인 덩어리 잉곳,

잉곳을 얇게 만들어 셀의 기초가되는  웨이퍼,

웨이퍼에 P,N형 반도체 전극을만든 태양전지셀,

 셀을 모아서 커다란 판넬인모듈로 이루어져있습니다.

자 하나씩 알아볼까요?

 

 

 

 

 

1. 폴리실리콘

 

'폴리크리스털린 실리콘(poly-crystalline silicon)'이라고도 하며,

규소에서 실리콘을 뽑아내는 공정을통해 만드는 작은 실리콘 결정체들로 이루어진물질

초창기에는 컴퓨어 중앙처리장치인 CPU에 주로쓰였지만 현재는 태양전지의 원료로

많이쓰이고 있습니다

 

순도가 높은것은 반도체 웨이퍼를 마드는데 데 사용하고

그이하일때는 주로 태양전지 태양광 셀을 만드는 재료로 사용되는데

빛의 에너지를 전기에너지로 전환하는 역활을 합니다.

 

폴리실리콘 관련산업은 자본집약적이고 높은 진입장벽주기적인 수요공급 불균형이

특징인 시장입니다

태양광의 광풍이 불어닥친 2006~7년 에는 KG당 400불이 넘기도 했는데 현재는 공급과잉

으로인해 가겨이 40~50불사이로 형성되어 있습니다.

 

국내 대표기업으로는 OCI, 한국실리콘, 웅진등이 있으며 점유율이 세계 10위권입니다.

 

 

 

 

 

2. 잉곳

 

태양광 전지의 핵심소재로서 원재료인 폴리실리콘을 녹여 원기둥의 결정으로 만든것으로

이 원기둥인 형태의 잉곳은 단결정잉곳

사각형으로 만든것이 다결정 잉곳이라 합니다

이 잉곳을 절단하여 태양전지의 셀을만드는 웨이퍼가 만들어집니다

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 웨이퍼

 

잉곳을통해 만들어진 얇은판모양인 웨이퍼는 셀을만드는 기본제품으로

반도체 응용제품의 가장기본이 되는 원판형태의 반도체를 웨이퍼라합니다

규소-폴리실리콘-잉곳-웨이퍼 까지의 공정은 대단위 투자가필요하고

반도체기술이 필요한 산업으로 진입장벽이 높습니다.

 

 

 

 

 

 

4. 셀(Cell)

 

셀은 세포라는뜻으로 태양광발전에서 가장중요한 세포같은 역활입니다.

웨이퍼를 코팅하여 태양빛의 흡수율을 높여주고 P형 N형 반도체 통해서 

태양빛이 전기자극을통해 빛 에너지가 전기에너지로 변환시켜주는 반도체로 보시면됩니다

보통 태양전지를 셀이라고 합니다

 

 

 

 

 

 

5. 모듈

 

태양전지셀을콘판에 모아서 방수코팅을하고 충격에 강하게 틀을짜주고

셀에서 생산된 교류전기를 직류전기로 바꿔줄수있게 마이크로 인버터를 붙여

태양광패널을 만드는데 이것이 태양광모듈 입니다.

 

태양광 모듈산업은 낮은 진입장벽과 노동집약적 산업으로 대규모의

저임금 노동자를 효과적으로 운영할수 있는 국가, 기업에서 운영됩니다

 

이러한 모듈 한판이 보통 250~300w의 전기를 생산할수 있는용량입니다.

불과 몇년전만해도 200w 이하였는데 점점 반도체기술이 발달되어서

조만간 1000w도 만들날이 나오겠네요..

 

전기생산량을 간단하게 설명드리자면 모듈한장이 300W짜리면 1시간의

전력생산량이고 우리나라 평균 1일 일조량이 3.6시간이며 모듈 10장을 설치

한다면 3KW * 3.6 * 30일 = 324 KW 입니다

 

[출처] 태양광모듈 원리와 개념|작성자 솔라에너지