태양열로 전기를 어떤 방식으로 생성하는 건가요?
태양열로 전기를 생성하여 대체로 사용하잖아요. 이때 태양열을 어떤방식으로 전기로 변환하여 전기를 생성할수있는지 궁금합니다. 태양열에서 전기로 변환하는 과정이 궁금합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
태양광 발전은 광전효과를 이용합니다.빛이 금속이나 반도체 표면에 부딪히게 되면 전자를 튕겨져 나오도록 하는데, 이 전자를 붙잡아 저장하거나
사용하는 방식으로 이루어지는 발전방식입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
태양광 발전기는 태양광 전지판이라는 소재를 사용하여 태양광 에너지를 직접 전기로 변환합니다. 태양광 전지판은 대부분 실리콘으로 만들어져 있으며, 태양광 에너지를 촉매로 사용하여 전자를 떨어뜨리고, 이러한 전자를 이용해 전기를 생성합니다.
태양열을 전기로 변환하는 과정은 태양광 발전 시스템을 통해 이루어집니다. 이 시스템은 태양으로부터 받은 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 과정을 포함합니다. 주로 태양전지(태양광 전지)를 사용하여 이러한 변환을 실현합니다. 아래는 태양열을 전기로 변환하는 과정을 간략하게 설명한 것입니다:
태양광 전지의 동작 원리: 태양광 전지는 특수한 반도체 물질로 만들어진 패널로서, 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 변환합니다. 이 패널은 일반적으로 실리콘을 주 원료로 사용하며, 태양광 에너지를 받아 일렉트론을 확산시켜 전기전하를 만들어냅니다.
광 전지 효과: 태양광 전지는 광전지 효과를 기반으로 작동합니다. 태양광 에너지(태양의 광자)가 반도체 물질에 부딪히면, 전자가 확산하고 전자와 양공이 생성됩니다. 이 전자-양공 쌍은 반도체 내부에서 전기전하를 만들어내는데, 전자는 전기 전하를 양의 방향으로, 양공은 음의 방향으로 움직입니다.
전기생산: 태양광 전지 패널에 생성된 전기 전하들은 내부의 전기회로를 따라 흐르게 되고, 이를 통해 전기가 생성됩니다. 전지 패널의 여러 개의 셀은 직렬 또는 병렬 연결되어 모듈을 형성하며, 이 모듈들이 전력을 총합하여 전기를 생성합니다.
인버터: 태양광 전지로 생성된 전기는 직류(DC) 전기이므로, 일반 가정 및 사업장에서 사용되는 교류(AC) 전기로 변환해주는 장치인 인버터를 사용하여 변환합니다. 인버터는 DC 전기를 AC 전기로 변환하고, 그리드에 연결하여 전기 네트워크에 연결시킵니다.
전력 그리드 연결: 인버터를 통해 변환된 교류 전기는 전력 그리드(전기 네트워크)에 연결되어 다른 전력 생산원과 공유되거나 사용자들에게 공급됩니다. 이를 통해 태양광 발전 시스템으로 생성된 전기를 가정, 사업장 등에서 사용할 수 있게 됩니다.
이렇게 태양광 전지를 이용하여 태양열 에너지를 전기로 변환하는 과정은 지속가능하고 친환경적인 에너지 생산 방식으로서 널리 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
대부분 태양열을 모아서 거울을 통해 한 점(집열장치)으로 집중시켜 발생한 열에너지로 물을 끓여서 발생하는 증기로 증기터빈을 돌리는 방식으로 전기를 생산한다. 터빈을 돌릴 때 생기는 저온열과 집열 장치에 모이는 고온열을 축열장치에 저장해 두었다가 일몰 직후에 다시 한 번 더 터빈을 돌린다.
