태양전지의 원리가 궁금 합니다?

Question

우리주변에는 태양열을 활용하는사례들이 늘어나고있습니다.태양열 전지판으로 전기를 생산하는 것인데요.어떠한 원리로 인해서 전기가 생성되는 것입니까?그리고 낯에는 태양이 있어서 전기를 생산하는데요.밤에는 전기를 생산할수없는데 밤에는 어떻게 되는건가요.

Answer 1

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

가장 먼저, 태양열을 흡수하는 집열부가 있습니다. 집열부의 외부는 투명한 유리나 플라스틱으로 이루어져 있고, 내부에는 물이 흐르는 검은색 관이 있습니다. 이 검은색 관은 투명한 외관부를 통과한 태양빛을 흡수하는데요, 검은색 관을 통과한 빛은 관 내부에서 적외선으로 바뀌게 되는데요, 적외선은 투명한 외관부를 통과하지 못하고 다시 튕겨져 나오기 때문에 집열부는 일종의 온실효과가 발생하며 내부가 점점 뜨거워집니다.

이렇게 발생한 뜨거운 열에너지는 집열부 내부의 용매에 저장되며, 이 용매에 저장된 열에너지를 통해 관 속을 흐르는 물을 뜨겁게 덮이게 됩니다. 이후 열에너지를 보유한 뜨거운 물은 축열부에 저장되었다가 필요한 시점에 증기를 이용해 터빈을 돌려 전기 에너지 발전에 사용됩니다.

Answer 2

안녕하세요.
태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative)형의 반도체와 P(positive)형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있습니다.
이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양 전지 속으로 흡수되고,
흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체내에서 양성자(+)와 전자(-)가 발생하여
이 전자를 통해 전기에너지를 얻습니다.

밤에는 당연히 발전을 하지 못하고, 흐린 날 역시 발전을 하지 못하기 때문에
실용성 면에서 떨어진다는 측면이 있습니다.
오히려 태양빛을 지속적으로 받을 수 있는 우주활동에서는 활발하게 활용되고있습니다.

감사합니다.

Answer 3

태양 전지의 원리는 광전효과 입니다.

광전효과란 빛을 쪼이면 전자가 에너지를 가지게 되고 튀는 현상 -> 전류가 흐르는 현상입니다.

즉, 빛 에너지가 전자를 움직이게 됩니다.

그런데 현재 기술로는 밤에도 태양전지가 전력을 생산할 수 있습니다.

이것을 압전 태양전지라고 하는데,

해가 지고 난 후에도 바람이나 사람의 물리적 진동을 에너지로 전환하는 방식을

동시에 적용하면 밤에도 생산이 가능하다고 합니다.

Answer 4

태양전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치입니다. 이는 광학적인 원리를 이용하여 작동합니다. 태양전지 패널은 반도체 소자로 구성되어 있으며, 일반적으로 실리콘을 사용합니다. 태양광을 받게 되면, 실리콘 원자 내에 있는 전자들이 전자-공배 쌍으로 분리되고, 전자가 일정 방향으로 움직이게 됩니다. 이것이 전류로써 흐르게 되고, 전기를 생산하게 됩니다. 이 과정에서 태양광을 직접 받지 않으면 전기를 생산할 수 없으므로, 밤에는 전기를 생산할 수 없습니다. 그러나 일부 태양전지는 낮에 생산한 에너지를 충전된 배터리에 저장하여 밤에 사용할 수 있도록 합니다.