태양광발전

소개글

태양광발전의 원리 및 구성에 대해 간단하게 소개

목차

1. 개요

2. 구성
1) 태양전지
2) 태양전지 모듈
3) 태양전지 어레이
4) 전력변환장치
5) 인버터
6) 계통연계장치
7) 감시제어시스템
8) 파워컨디셔너

본문내용

1. 개요

태양광발전의 원리는 반도체에 태양에너지를 투사하여 원지핵에 구속되어
있는 전자를 자유자재로 만들어 외부로 흐르게 하는 두 가지 현상이 연속적
으로 일어나는 것으로 설명할 수 있다. 즉, 전자가 발생되고 그 다음 이렇
게 생겨난 전자를 외부 회로로 내보내어 전기를 유도하는 과정이다.

고체 내부에는 전자가 많이 존재하고 있는데 원자핵에 구속되어 있는 전
자와 고체 내부의 격자 사이를 자유롭게 돌아다닐 수 있는 자유전자로 구분
되는데 이 가운데 자유전자가 전기의 흐름을 담당하게 된다. 반도체에 빛
을 비추면 “묶인 전자”가 태양광 에너지를 받아서 원자핵 주위의 최외각 궤
도에 있는 구속전자가 자유전자 상태로 된다.

자유전자가 외부회로에 도달하게 하기 위해서는 필요한 것이 반도체
p-n 접합인데 p형 반도체와 n형 반도체를 붙여서 만든다. 이 접합 부분에
전기장이 생기며 이는 접합 부분에 +극과 -극을 띤 부분이 생긴다는 것을
의미한다. 이러한 극성 때문에 자유전자는 n형 쪽으로 끌리게 된다. 빛을
반도체에 쪼이면 자유전자가 생겨나고 이 자유전자들은 n형 쪽으로 끌려
넘어가면 n형 쪽에 자유전자가 계속 쌓이며 반도체에 전선이 연결되어 있
으면 전자는 전선을 통해 외부로 빠져나가려고 할 것이므로 전기선을 따라
전자가 흐르면서 전기를 얻는다.

이러한 원리를 이용하여 에너지를 얻는 한 예로 태양전지를 들 수 있다.
이러한 태양전지를 통한 발전이 이루어지기 위해서는 태양에서 투사되는
빛으로부터 시작되는데 태양에서 투사되는 빛은 직달광과 산란광으로 이루
어지는 것을 알 수 있다. 직달광은 태양에서 직접 지표에 도달하는 빛을
말하며 산란광은 구름, 지표, 건물에 반사되어 투사되는 빛을 말한다.

태양전지는 직달광이든 산란광이든 충분히 발전할 수 있는 장점이 있다.
맑은 날은 보다 많이 발전이 되지만 흐린날도 나름대로 발전할 수 있다는
점을 가지고 있어 우리나라 같이 구름이 많은 기후 조건에서도 충분히 활용
할 수 있는 에너지원으로 가치가 있다.

참고 자료

없음