태양광 패널이 에너지를 만들어 내는 과학적 원리 알고 싶습니다.

Question

요즘 시골에 가면 한집 건너 태양광 패널을 볼 수 있는대요.

이 태양광 패널이 어떤 원리로 에너지를 생산해 내는지 알고 싶습니다.

그리고 계절에 따라 에너지를 발생 시키는 양이 다른지도 궁금합니다.

태양빛으로 에너지를 만드는건지 뜨거운 온도로 에너지를 만드는건지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.

태양광 발전은 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시켜 전기를 얻는 방식입니다. 금속에 빛을 가하면 금속에서 전자가 방출되는 광전효과를 이용하여 전기에너지를 얻는 방식의 발전 입니다.

태양광발전기는 태양전지, 접속반, 인버터, 계통연계장치로 구성됩니다.

태양전지에서 전류가 생성되고, 전지에서 생성된 직류전력을 접속반에서 모아 인버터로 전달합니다. 인버터는 교류로 변환하여 계통연계장치로 전기를 보내고 계통연계장치에서 전기를 분배합니다.

Answer 2

안녕하세요. 진솔한 과학 전문가입니다.

태양광 발전은 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시켜 전기를 얻는 방식입니다.

이것은 금속에 빛을 가하면 금속에서 전자가 방출되는 현상인 광전효과를 이용하여 전기에너지를 얻는 방식 입니다.

태양광발전기는 태양전지, 접속반, 인버터, 계통연계장치로 구성되며

태양전지에서 전류가 생성되고, 전지에서 생성된 직류전력을 접속반에서 모아 인버터로 전달합니다.

인버터는 교류로 변환하여 계통연계장치로 전기를 보내고 계통연계장치에서 전기를 분배합니다.

사계절 중 가을, 봄, 여름, 겨울 순으로 발전 효율이 좋습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

태양광 발전은 광전효과에 의해 전류를 얻는 발전기입니다.

광전효과란 금속에 빛(광자; 전자기파;)을 쪼으면 금속 표면에 있던 자유전자(-)가 튀어나와 전류를 만드는 현상입니다. 그리고 자유전자가 금속을 탈출하기 위한 에너지가 필요한데, 이 최소 에너지의 크기를 일함수라고합니다. 즉, 자유전자는 일함수의 크기만큼이나 더 큰 운동에너지를 가져야 탈출이 가능합니다. 그리고 자유전자(-)가 운동에너지를 가질 수 있는 방법은 외부 빛(광자)과 충돌하는 것이죠. 이 때 충돌하여 에너지를 얻는 정도는 빛의 에너지에 의존 됩니다. 빛 에너지가 강할수록 다시 말해 빛의 진동수가 높을수록(파장이 짧을 수록) 자유 전자가 받는 에너지가 크게됩니다. 그리고 금속의 종류에 따라 일함수가 다른데, 대부분의 경우에는 자외선 영역대의 빛을 쬐여주면 자유전자(-)가 튀어나와 전류를 만듭니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 4

태양 전지의 원리는 광전효과 입니다.

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

즉, 태양의 온도가 아닌 빛 에너지가 전자에 부딪혀서 전자를 움직이게 하는 것입니다.

기본적으로 태양이 강렬할 때는 여름이므로, 여름에 가장 효율이 좋고, 겨울에 효율이 떨어집니다.