태양빛을 어떻게 에너지로 바꿔서 어떻게 저장을 하는건가요?
태양광 발전기가 최근눈에 띄게 많이 보이는데 이런 태양열 발전은 어떻게 태양에너지를 어떤 원리로 전기에너지로 저장했다가 우리가 쓸수 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
태양광발전은 오직 태양광전지를 이용하여 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식입니다.
P형 반도체와 N형 반도체 2종류의 실리콘 반도체를 겹친 구조로 되어 있는 태양광전지에 태양광이 내려 쬐어지면, 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 태양광전지에 정공과 전자가 발생합니다
이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이며 전위차가 발생하고, 그로 인해 전류가 흐르게 되는 것이죠.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 태양광 전지판(태양전지) : 태양광 발전 시스템은 태양광 전지판 또는 태양전지라고도 불리는 장치를 사용합니다. 이러한 전지판은 태양광을 직접 포착하여 전기로 변환하는 역할을 수행합니다.
2. 직류 전기 생산 : 태양광 전지판은 태양광을 받아들여 내부에서 광전자 효과를 이용하여 직류 전기를 생성합니다. 이 전기는 일반적으로 태양광 인버터라고 불리는 장치를 통해 교류 전기로 변환됩니다.
3. 에너지 저장 : 생성된 교류 전기는 전력 그리드에 바로 공급되거나, 에너지 저장 시스템을 통해 저장될 수 있습니다. 에너지 저장 시스템은 주로 축전지, 수소 연료전지, 열 에너지 저장 등 다양한 방식으로 구성됩니다. 이를 통해 태양광 발전 시스템이 태양이 없는 시간에도 에너지를 사용할 수 있게 됩니다.
4. 에너지 활용 : 저장된 에너지는 필요에 따라 가정이나 건물에서 전기 에너지로 사용될 수 있습니다. 태양광 발전 시스템은 지속 가능하고 친환경적인 전력 공급을 위한 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 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.
태양광설비는 얇고 약한 태양전지의 특성 때문에 프레임, 밀봉재 등의 장치들로 보호하도록 구성됩니다.
출처 : SK E&S - [에너지백과] 태양광 발전
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
태양광 발전기가 최근에 많이 보이는 이유는 태양에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하기 때문이에요. 태양광 발전기는 태양광 전지판이라는 장치를 통해 태양으로부터 받은 빛을 전기에너지로 변환해요. 이 과정에서는 태양광 전지판에 있는 광학적 물질들이 태양광을 흡수하고 전자를 활성화시켜요. 이렇게 활성화된 전자는 전지판 내부의 전기회로를 통해 전기에너지로 이동하게 되어요.
하지만 태양광 발전기는 태양광이 없는 밤이나 흐린 날씨에는 전기를 생산할 수 없어요. 따라서 태양광 발전기는 발전한 전기를 저장하는 시스템이 필요해요. 이를 위해 사용되는 것이 바로 태양열 발전기예요. 태양열 발전기는 태양광 발전기에서 생산된 전기를 열에너지로 변환하여 저장해요. 이때 사용되는 재료는 열을 잘 전달하는 물질인 열전도체예요. 열전도체는 전기에너지를 열에너지로 변환하여 저장하는 역할을 해요.
따라서 태양광 발전기는 태양광 전지판을 통해 태양광을 전기에너지로 변환하고 태양열 발전기를 통해 전기를 열에너지로 변환하여 저장해요. 이렇게 저장된 열에너지는 필요할 때 전기에너지로 다시 변환하여 사용할 수 있어요. 이러한 원리로 태양광 발전기는 태양에너지를 전기에너지로 저장하여 우리가 사용할 수 있게 됩니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
태양열 발전은 태양의 복사 에너지를 열에너지로 변환하고, 이 열에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 태양열 발전은 크게 집열식과 집광식으로 나눌 수 있습니다.
집열식 태양열 발전은 태양열을 집열판에 모아 흡수하여 열에너지로 변환하는 방식입니다. 집열판은 태양열을 모으는 역할을 하는 판으로, 주로 금속이나 유리로 만들어집니다. 집열판은 태양열을 흡수하여 액체나 기체의 온도를 높이고, 이 열에너지를 이용하여 증기터빈을 돌려 전기를 생산합니다.
집광식 태양열 발전은 태양열을 거울이나 렌즈를 사용하여 한 곳에 집중시키고, 이 열에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 집광식 태양열 발전은 집열식 태양열 발전에 비해 열에너지를 더 효율적으로 변환할 수 있지만, 설치 비용이 더 많이 드는 단점이 있습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
최근 환경오염과 에너지 고갈 문제가 인류의 주요 문제점으로 떠오르면서 신 재생 에너지 연구가 활발해지고 있습니다. 그 중 가장 주목받고 있는 것이 태양광 에너지 분야 인데요. 그 이유는 태양광이 주변에서 쉽게 얻을 수 있고, 고갈의 위험이 적은 천연 에너지이기 때문이죠.
태양 빛을 전기 에너지로 바꿔 활용하는 태양광 에너지 산업 시스템은 크게 ‘태양전지(Sola cell), 모듈(module), 시스템(System)’으로 구성되어 있습니다. 이 세 가지가 각자의 역할을 수행하여 태양 에너지를 전기로 사용할 수 있게 되는 것이죠.