태양광발전 원리
1. 태양광발전 원리
태양광발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식이다. 이러한 태양광발전의 핵심은 일반적으로 pn접합구조를 가진 태양전지(solar cell)로서 외부로부터 광자(photon)가 태양전지의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성된다.
생성된 전자-정공 쌍은 pn접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다.
각각의 전극에서 수집된 전하(charge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.
2. 태양광발전 원리도 (실리콘 태양전지 기준)
3. 태양광발전의 장단점
장 점 | 단 점 |
에너지원이 청정하고 무제한 필요한 장소에서 필요한 양만 발전 가능 유지보수가 용이하고 무인화 가능 20년 이상의 장수명 건설기간이 짧아 수요 증가에 신속히 대응 가능 | 전력생산이 지역별 일사량에 의존 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요 설치장소가 한정적이고 시스템 비용이 고가임 초기 투자비와 발전단가 높음 일사량 변동에 따른 출력이 불안정 |
4. 태양광발전시스템의 구성
