태양광의 원리는 무엇인가요? 자연에너지로 화석연료를 대체할 수 있나요?

Question

현재 전세계적으로 그린 에너지를 많이 사용하려고 노력하고 있습니다.

그런데 태양광은 기후와 날씨 계절에 따라 많은 영향을 받고있습니다. 그렇다면 태양에너지를 어떤식으로 전기로 변화시키는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

태양광은 태양으로부터 나오는 빛과 열을 활용하여 전기 에너지를 생산하는 원리입니다. 태양광 패널 또는 태양 전지판은 태양광을 흡수하여 전기로 변환하는 역할을 합니다.

1. 태양광 전지판은 반도체 재료로 만들어집니다. 주로 실리콘이 사용되며, 실리콘은 태양광을 흡수하기에 적합한 특성을 가지고 있습니다.

2. 태양광 전지판에 떨어지는 태양광은 전자를 활성화시킵니다. 빛이 전자를 충돌시키면 전자는 원자에서 떨어져 나와 전기적인 에너지로 변환됩니다.

3. 전자들은 전지판에서 전기 회로를 통해 흐르게 됩니다. 이 동작으로 인해 전기 에너지가 생성됩니다.

4. 생성된 전기 에너지는 배터리에 저장되거나 직접 사용되어 전기기기를 작동시킬 수 있습니다.

태양광은 자연 에너지원으로서 매우 깨끗하고 지속 가능한 에너지입니다. 화석연료와 달리 태양광은 태양으로부터 에너지를 얻기 때문에 지구 환경에 해로운 영향을 줄이며 온실 가스 배출을 감소시킵니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

태양광발전의 기본 원리는 광전효과입니다.

금속표면이나 반도체 표면위에 태양의 빛인 광자가 날아와 표면을 때리면, 운동에너지에 의해 전자가 튀어나오게 되고, 이 전자를 붙잡아 전기에너지로 사용할 수 있다는 효과입니다.

실제로, 이러한 태양빛을 받으면 전기에너지를 발산하는 물질을 도포하여 전기를 수집하게 됩니다.

하지만 이 양은 화석연료에 비하면 충분하지 않아 전량 대체하기는 어렵습니다.