태양 전지판은 어떻게 태양 에너지를 전기로 변환하는 걸까요?

Question

태양 전지판은 어떻게 태양 에너지를 전기로 변환하는 걸까요? 태양 전지판의 작동 원리와 현재 태양 에너지 활용에 대한 동향에 대해 알려주세요~

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.태양 전지판은 태양 에너지를 전기로 변환하기 위해 태양광 전지라고도 불리는 태양전지셀이 사용됩니다. 태양전지셀은 반도체 재료로 만들어진 작은 조각으로 구성되어 있으며, 일반적으로 실리콘이 주로 사용됩니다.태양광 전지셀은 작은 입자인 포톤으로 이루어진 태양광을 흡수합니다. 태양광은 광자라는 입자로서 전자를 자유롭게 만들 수 있는데, 태양전지셀은 이 광자가 충돌하여 전자를 활성화시킵니다.실리콘은 4개의 전자를 가지고 있는데, 활성화된 광자가 충돌하여 실리콘 내의 원자에 충격을 주면서 전자를 활성화시킵니다. 이렇게 활성화된 전자는 태양전지셀 내의 전기 회로를 따라 움직이며 전기 에너지를 생성합니다.태양광 전지판은 이러한 활성화된 전자를 수집하는 역할을 하는 금속 전극을 갖고 있습니다. 이 전극으로부터 생성된 전기 에너지는 외부 회로로 전달되어 전기를 공급하거나 축적할 수 있습니다. 이렇게 생성된 전기를 활용하여 전력을 공급하거나 축적함으로써 태양광 전지판은 태양 에너지를 전기로 변환합니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.태양빛이 태양광패널에 닿게되면 반도체 또는 도체로 이루어진 패널로부터 광전효과가 일어나 전자들이 튀어나오게 됩니다.아인슈타인의 광전효과는 빛이 입자라고 생각할 때 광자가 금속의 표면을 때리면서 이에 대한 밀어내는 에너지에 의해 전자가 튀어나오는 현상을 말합니다.이러한 전자들을 모아 발전하게 됩니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.태양 전지판은 태양광을 흡수하여 전기를 생성하는 장치입니다. 태양 전지판은 크게 2개의 부분으로 구성됩니다. 하나는 태양광을 흡수하는 반도체 소자이고, 다른 하나는 전기 에너지를 저장하는 회로입니다. 태양 전지판의 작동 원리는 다음과 같습니다. 태양광이 반도체 소자에 흡수되면, 반도체 내부의 전자가 들뜬 상태가 됩니다. 이 들뜬 전자는 전기장을 따라 이동하면서 전기 에너지를 생성합니다. 이 전기 에너지는 회로를 통해 저장되거나 사용됩니다.

전기·전자

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태양 전지판은 어떻게 태양 에너지를 전기로 변환하는 걸까요?