태양광 이 전기 만드는 원리가 궁금합니다
태양광이 어떻게 전기를 만드는지 궁금합니다. 친환경에 요즘 관심이 많아서요. 지나가다보면 태양광 패널이 아주 많더라구요. 부탁드립니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 광전자 효과: 태양전지에는 반도체 소재인 실리콘이 사용됩니다. 실리콘은 빛을 흡수하고 전기 에너지로 변환하는 광전자 효과를 이용합니다. 태양광이 태양전지에 닿으면, 그 안에 있는 원자들이 빛의 에너지를 흡수하고 전자를 활성화시킵니다.
2. 전하 분리: 활성화된 전자는 실리콘의 구조 내에서 자유로이 이동할 수 있습니다. 이때, 실리콘 내부의 양자간에는 양성 전하가 생성됩니다. 전자와 홀은 서로 반대 방향으로 이동하면서 전기적인 균형을 유지합니다.
3. 전기 생산: 실리콘 내부의 전자와 홀은 얇은 금속 전극으로 연결된 회로를 통해 외부로 전달됩니다. 이 과정에서 전자는 전류를 형성하고, 이를 통해 전기 에너지가 생성됩니다.
4. 전기 저장 및 사용: 태양전지에서 생성된 전기 에너지는 배터리에 저장되거나, 집이나 건물의 전력 공급 시스템에 연결되어 사용됩니다. 이를 통해 태양광으로 생성된 전기를 일상적인 전기 기기나 조명에 사용할 수 있습니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
태양광은 포토볼테익 효과를 일으켜 전자와 홀 사이의 차동 운동을 유발함으로써 결국 전기 에너지를 생성하는 것인데요.
포토볼테이익 효과란 태양광(빛)이 태양전지를 비추면, 빛의 에너지가 N형 반도체 내의 전자에게 넘어갑니다. 이렇게 에너지를 받은 전자들은 활성화되어 P-N 접합을 넘어 P형 부분으로 이동합니다. 위 과정으로 인해, N형 부분에는 홀(hole)이 남고, P형 부분에는 전자가 존재하게 됩니다. 이러한 상태가 유지되려면 외부 회로를 통해 N부분의 홀로 다시 돌아가야 하는데, 이 때 발생하는 것이 바로 우리가 사용하는 '전류'입니다. 이러한 전류가 태양광 전지의 작동 원리에 기반합니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
태양광 전지판은 태양으로부터 들어오는 태양광을 흡수합니다. 태양광은 태양에서 방출되는 광자(빛의 입자)로 구성되어 있습니다.
태양광 전지판에 흡수된 태양광은 전자를 활성화시킵니다. 태양광 전지판은 일반적으로 p-n 접합이라는 구조를 가지고 있으며, 이 구조를 통해 태양광이 전자와 양공으로 분리됩니다.
활성화된 전자는 전자 전도층을 통해 전기 전도체로 이동합니다. 이 과정에서 전자는 전기적인 에너지를 가지게 됩니다.
전자가 전기 전도체를 통해 이동하면서 전기 전자를 생성합니다. 이 전기 전자는 전기 회로를 통해 전기를 생산하는 데 사용됩니다.