태양광 발전의 원리는 무엇인가요?
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안녕하세요. 전승훈 과학전문가입니다.
1. 태양광발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식을 말합니다.
태양광발전의 핵심은 일반적으로 pn 접합 구조를 가진 태양전지(solar cell)로서 외부로부터 광자가 태양전지의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성됩니다.
생성된 전자-정공 쌍은 pn접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집되지요.
각각의 전극에서 수집된 전하(charge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 됩니다.
아래의 모식도를 참고하시구요.
2. 태양광 발전 시스템은 아래와 같이 구성되어있습니다.
가. 태양전지 모듈 : 태양으로부터의 에너지를 전기에너지로 변환
나. 인버터(전력변환장치) : 태양전지 모듈에서 생산된 직류 전기를 교류 전기로 변환
다. 분전반 : 적정한 전기적인 부하를 각각의 전기 소모품에 제공
라. 전력량계 : 외부로부터 들어온 전력량 및 외부로 나간 전략량 측정
3. 태양광이 전기로 변환되면 그 사용처는 현재 우리가 한전에서 가져다 쓰고 있는 전기수요처랑 같습니다.
가정용, 산업용, 휴대용 등등
그리고 한전과의 계약으로 전기 생산량에 따라 수익도 발생합니다.
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