태양광패널의 과학적원리가 궁금해요.
예전부터 궁금했던게 전원주택 지붕에 태양광패널을 이용하는 집이 많고 학교 옥상에도 이용되는데요. 태양광패널은 어떤 과학적 원리로 에너지를 발생하는지 궁금해요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 태양광 발전은 태양전지를 통해 햇빛을 전기로 변환시킵니다. 태양전지는 특정 금속이 빛을 받게 되면 ‘광자’라 불리는 빛의 입자가 금속 내 전자를 때리며 전자를 방출하게 되는 원리(광전효과)를 이용합니다. 태양광 발전의 과정은 다음과 같습니다.
1) 태양전지는 전자를 끌어들이는 성질을 가진 P형 반도체와 전자를 밀어내는 성질을 가진 N형 반도체가 만난 형태입니다.
2) 두 반도체가 만나면 N형에 있던 전자가 P형으로 이동하면서 전자가 많아진 P형 반도체는 음극(-)을, N형 반도체는 양극(+)을 띄게 됩니다.
3) 이때 태양전지가 빛을 받게 되면 광전효과가 일어나며 P형으로 이동했던 전자들이 튀어나와 다시 N형으로 돌아옵니다.
4) 여기에 회로를 연결하게 되면 튀어나온 전자들이 N형 반도체를 떠나 P형으로 이동하며 전류, 즉 전기가 발생합니다.
출처 : SK E&S미디어룸 - [에너지백과] 태양광 발전
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
태양광 패널의 작동 원리는 태양광을 패널을 이용하여 흡수하면서 시작됩니다. 흡수된 광선은 광전효과에 의해 전자를 생성하게 되고 이 발생된 전자에 의해 전류가 생성되게 됩니다. 바로 이 전류 에너지를 방출하여 전기로 만들게 되는 것 이죠.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
태양광 패널의 전기에너지 생성 방법은 광전 효과를 이용하여 태양 복사 에너지를 전기 에너지로 직접 변환합니다. 빛 - 전기 변환의 기본 장치는 태양 전지입니다. 태양 전지는 광전지 효과로 인해 태양 광 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치의 일종입니다. 반도체 포토 다이오드입니다. 태양 빛이 포토 다이오드에 닿으면 포토 다이오드는 태양 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸어 전류를 발생시킵니다. 많은 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하면 상대적으로 큰 출력을 갖는 태양 전지 어레이가 될 수 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
태양광패널은 태양빛의 광자(빛의 입자)가 반도체의 띠틈을 넘을 때 발생하는 광전효과를 이용하여 전기를 발생시키는 장치입니다.
태양빛은 빛의 입자인 광자로 이루어져 있습니다. 광자는 에너지를 가지고 있으며, 이 에너지는 광자의 진동수와 비례합니다. 진동수가 높은 광자는 더 많은 에너지를 가지고 있습니다.
반도체는 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 띠와 이동할 수 없는 띠가 존재합니다. 이 띠를 가전자대와 전도대라고 합니다. 가전자대는 전자가 일반적으로 존재하는 띠이고, 전도대는 전자가 존재할 수 있지만 일반적으로 존재하지 않는 띠입니다.
태양빛의 광자가 반도체의 띠틈을 넘을 때, 가전자대의 전자가 전도대로 이동하게 됩니다. 이때, 전자는 전도대에 존재하기 때문에 전류를 흐르게 할 수 있습니다.태양광패널은 이러한 광전효과를 이용하여 태양빛의 에너지를 전기로 변환합니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 태양광 흡수: 태양광 패널은 태양에서 나오는 광선을 흡수합니다. 패널의 표면에 있는 반도체 물질은 광선을 흡수하는 역할을 합니다.
2. 전하 분리: 광선을 흡수한 후, 반도체 물질 내에서 전자와 양공 쌍이 생성됩니다. 이 과정은 광전효과라고도 알려져 있습니다. 태양광 흡수로 생성된 전자는 반도체 내에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.
3. 전기 발생: 전자가 반도체 내에서 이동함에 따라, 전기적인 전류가 생성됩니다. 이 전류는 전기로드에 연결된 회로를 통해 흐르게 되어 전기 에너지로 변환됩니다.
4. 전기 에너지 활용: 생성된 전기 에너지는 집에서 전력을 공급하는 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 태양광 패널 시스템은 인버터를 통해 직류 전기를 교류 전기로 변환하여 사용할 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
태양의 복사열 에너지를 전기에너지로 변환시키는 특징을 지닙니다. 그래서 흐린날은 태양광패널의 에너지 생산이 불가능하죠.
감사합니다.
