태양열 발전 패널은 태양빛을 받아서 어떻게 전기를 만드나요?

Question

요즘은 태양열 패널을 쉽게 볼 수 있는 것 같습니다. 그런데 태양의 빛을 받아서 어떤 원리로 전기를 만들어내는 건가요? 빛을 이용하는 건가요 열을 받아서 쓰는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 도로를 달리다 보면 들판에 까만 김 같은 설비를 자주 볼 수 있습니다. 이 까만 설비들은 태양광 발전 설비로 가장 눈에 띄는 까만 부분은 태양전지로 이뤄진 태양광 패널입니다.

태양광 발전은 태양전지를 통해 햇빛을 전기로 변환시킵니다. 태양전지는 특정 금속이 빛을 받게 되면 ‘광자’라 불리는 빛의 입자가 금속 내 전자를 때리며 전자를 방출하게 되는 원리(광전효과)를 이용합니다. 태양광 발전의 과정은 다음과 같습니다.

1) 태양전지는 전자를 끌어들이는 성질을 가진 P형 반도체와 전자를 밀어내는 성질을 가진 N형 반도체가 만난 형태입니다.

2) 두 반도체가 만나면 N형에 있던 전자가 P형으로 이동하면서 전자가 많아진 P형 반도체는 음극(-)을, N형 반도체는 양극(+)을 띄게 됩니다.

3) 이때 태양전지가 빛을 받게 되면 광전효과가 일어나며 P형으로 이동했던 전자들이 튀어나와 다시 N형으로 돌아옵니다.

4) 여기에 회로를 연결하게 되면 튀어나온 전자들이 N형 반도체를 떠나 P형으로 이동하며 전류, 즉 전기가 발생합니다.

출처 : SK E&S - [에너지백과] 태양광 발전

Answer 2

안녕하세요

태양광 패널은 빛을 이용하여 전기를 만들어냅니다.

태양광 패널은 반도체로 만들어진 태양전지라는 작은 셀들로 이루어져 있습니다. 태양빛이 태양전지에 비치면 빛 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다 이 과정을 광전효과라고 합니다 간단히 말해서 태양광 패널은 태양의 빛을 직접 전기로 바꿔주는 발전 방식이라고 생각하시면 됩니다.

Answer 3

안녕하세요~

김철승 과학 전문가 예요~!!

태양열 패널에는 솔라셀 반도체가 탑재되어있어서

태양의 광자를 받으면

자유 전자가 튀어나오도록 반도체가 설계되어있습니다.

N형 반도체에서 전자가

P형 반도체의 정공적으로 이동하면

전류가 생성되죠.

이 전류를 리튬이온 배터리의 전극으로 보내서

화학적 에너지로 저장을하여

배터리를 충전하는 방식으로 이용합니다.

답변이 마음에 드신다면 좋아요를 부탁드려요~~!!

Answer 4

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

태양과 관련한 친환경 발전에는 태양광 발전 / 태양열 발전 2가지가 있습니다. 이런 두가지가 섞여서 사용되다보니 이 두가지 개념을 헷갈려 하시는 분들이 많습니다. 일단 두가지의 차이는 사용하는 에너지가 다릅니다. 태양광 바전은 빛에너지를 전기에너지로 변화시키는 것이고 태양열 발전은 태양의 열을 전기로 변환시키는 것에서 가장 큰 차이가 있습니다.

하지만 국내의 태양관련 발전은 주로 태양광 발전입니다. 태양광 발전이 절차상 더 효율적이고 설치하기가 쉽기 때문입니다. 태양광을 태양광 패널로 흡수하여 이때 발생하는 전기를 인버터 등에 저장하여 사용하게 됩니다. 태양열 발전은 태양열을 반사를 통해 한곳으로 모아 고온을 만들어내어 이러한 고열로 터빈과 같은 엔진을 돌려 전기를 만들게 되어 더 태양광 발전보다 더 높은 설비비용이 들어 개인단위로는 설치가 불가능한 발전 형태 입니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)

Answer 5

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

태양광 패널은 태양광 전지라는 소재로 만들어져 있습니다. 태양광 전지는 태양의 빛을 직접 전기로 변환하는 역할을 합니다. 태양광 전지는 일반적으로 실리콘과 같은 반도체 소재로 만들어져 있으며, 태양광 전지에 태양광이 닿으면 빛에너지가 전자를 자유롭게 이동시키는 작용을 일으킵니다. 이렇게 이동한 전자들이 전기를 생성하게 되는 것이죠.

Answer 6

안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.

태양이라는 빛에너지를 받으면 전자를 내놓는 물질이 패널안에는 존재하고 있구요. 전자를 내놓게 되면서 P,S형 반도체로 인하여 전하가 흐르는 구조가 발생하고 그에 따라 전기가 생성되는 원리입니다. 간단하게 보면 그렇지만 그 안에는 여러 과학 기술이 녹아져 있습니다. 세부적으로 알고 싶으시면 댓글을 달아주시면 추가 설명드리도록 하겠습니다.

감사합니다.