태양광 발전의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요? 예전에는 산이나 넓은 들에 태양광 전지판을 설치하여 태양광 발전을 했는데 요즘은 아파트 발코니나 옥상에 설치하는 가정도 많이 생겼더라구요.
태양광 발전의 원리는 무엇인지 궁금하며 이렇게 생산된 전기는 어떻게 사용되는지 궁금합니다.
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.
태양광 발전의 원리는 태양광 전지판에서 태양광 에너지를 받아 전기 에너지로 변환하는 것입니다. 태양광 전지판은 태양광을 받으면 일정한 전기장이 발생하며, 이를 전기로 변환하여 배터리나 그리드에 저장합니다. 이렇게 생산된 전기는 가정이나 건물에서 직접 사용할 수 있거나 그리드에 연결하여 전력 공급에 이용됩니다. 태양광 발전의 장점은 친환경적이며 에너지 비용이 상대적으로 저렴하다는 것입니다. 단점은 날씨나 일조량에 영향을 받아 발전량이 감소할 수 있다는 점입니다. 최근에는 태양광 전지의 효율성이 증가하면서 가정이나 건물에 손쉽게 설치할 수 있는 소형 태양광 발전 시스템도 개발되고 있습니다.
안녕하세요.
태양광 발전이란 기본적으로 빛 에너지를 곧바로 전기에너지로 바꾸는 것을 말하며 그 원리의 요체인 광전효과는 19세기에 이미 알려졌지만 1905년 아인슈타인에 의해 처음으로 원리가 설명되었습니다.
태양광 발전은 광전효과를 이용하여 태양광 전지에 빛을 쬐여 반도체를 통해서 전류가 흐르면서 전력이 생산되는 원리입니다.태양광 전지 발전원리는 태양 빛이 쪼이면 광전효과가 발생하여 자유전자와 자유전공이 생깁니다.
저항이 P-N접합보다 작은 외부 회로를 따로 연결하여 전자(-)는 저항이 작은 외부회로를 이용하고, 전자는 +극 쪽으로 흐르고 전류는 이와 반대로 흐르며 에너지가 생성됩니다.
즉 태양전지에 빛이 쪼이게 되면 광전효과에 의해 태양 전지 내부에 전자와 양공이 발생하고, P-N접합 내부에서 발생한 전기장에 의해 전자는 N형 반도체, 양공은 P형 반도체 쪽으로 이동하면서 전자가 외부 전극에 따라 이동하며 전류가 흐르게 됩니다.
태양 전지의 원리는 광전효과 입니다.
광전효과란 빛을 쪼이면 전자가 에너지를 가지게 되고 튀는 현상 -> 전류가 흐르는 현상입니다.
즉, 빛 에너지가 전자를 움직이게 됩니다.
그런데 현재 기술로는 밤에도 태양전지가 전력을 생산할 수 있습니다.
이것을 압전 태양전지라고 하는데,
해가 지고 난 후에도 바람이나 사람의 물리적 진동을 에너지로 전환하는 방식을
동시에 적용하면 밤에도 생산이 가능하다고 합니다.안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
빛에너지와 전기에너지를 교환할 수있는 감광제가 내재되어있습니다.
즉, 태양으로부터 오는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지 형태로 내보내는 물질로 태양광 패널을 구성한 제품이라고 보시면 됩니다. 생성된 전기는 일반 가정용 전기에 보태서 사용됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
태양광 발전은 태양빛을 전기 에너지로 변환시키는 발전 기술입니다. 태양광 발전의 핵심은 바로 태양광 셀입니다. 태양광 셀에 태양빛이 닿으면 광전 효과에 의해 물리적 반응이 일어나며, 이로 인해 태양광 셀은 직류 전류를 발생시킵니다
