태양광의 간단한 상식

태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자이다. 기본 원리는 반도체 P-N 접합으로 구성된 태양전지에 태양광이 조사되면 광에너지에 의한 전자-전공쌍이 생겨나고, 전자와 정공이 이동하여 N층과 P층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과(Photovoltaic effect)에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 된다. 외부에서 빛이 태양전지에 입사 되었을 때 p-형 반도체의 전도대(conduction band) 전자(electron)는 입사된 광에너지에 의해 가전자대(valence band)로 여기된다. 이렇게 여기된 전자는 p-형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(EHP: electron hole pair)을 생성하게 된다. 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 pn 접합 사이에 존재하는 전기장(electirc field)에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다. 이러한 태양 전지는 필요한 단위 용량으로 직·병렬 연결하여 기후에 견디고 단단한 재료와 구조의 만들어진 태양전지 모듈(solar cell module)로 상품화 된다. - 태양전지 모듈은 태양전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 일정한 구조물에 넣어 태양전지가 충격에 견딜 수 있도록 제품화 한 것 이다. - 태양전지 모듈은 사용하고자 하는 전력을 맞춰 전력을 크게 할 수 있는 특성이 있게 크게는 Giga Watt까지 발전이 가능하다. - 보통 통상적으로 실리콘 계열의 태양전지는 약 0.47-0.48V의 전압과 태양전지의 크기에 따라 3-7A 정도의 전류를 얻을 수 있다. - 태양전지 모듈은 이러한 셀이 직 병렬로 연결 되어 구성되어 있으며, 또한 모듈과 모듈도 직렬, 병렬로 연결하여 사용자에 맞는 전력을 생산 할 수 있다. - 간단한 설치 (햇빛이 있는 곳이면 어느 곳에서나 간단히 설치 할 수 있습니다.) - 무한한 에너지 자원 (지구상의 쓸모없는 땅인 사막에는 태양빛이 많이 비치므로 태양광 발전에 아주 좋은 장소, 또한 지구 밖 우주에는 어디에나 태양빛이 있고 태양 빛의 세기가 4배로 높아 지므로 이러한 태양빛을 이용하면 우주에서도 대규모로 전기를 만들어 사용할 수 있습니다. - 저렴한 유지비용 (한번 설치해 놓으면 유지 비용이 거의 들지 않습니다. 그리고 태양전지 숫자 만큼 전기를 생산하므로 태양전지를 많이 설치 할수록 많은 양의 전기를 얻을 수 있습니다.) - 무소음/무진동 별도의 기계 가동 부분이 없으므로 소음과 진동 등이 없어 환경오염을 일으키지 않습니다. - 반영구적 사용성 20년 이상 수명으로 오랫동안 이용할 수 있습니다. - 저렴한 인프라 구축 에너지 공급을 위해 국가 전체적으로 별도의 인프라를 구축할 필요가 없으며 기존의 전력 시스템을 이용하여 재판매도 가능함 [독립형 시스템] 전력이 연결되지 않은 지역에서 이용되며 어디에서든 전력이 필요한 곳에 설치하여 별도의 전력회사로 부터 전력공급 없이 사용가능. 현재 가장 많이 쓰이고 있는 방식 시스템 규모에 따라 축전기의 용량이 달라짐 [연계형 시스템] 태양광으로 발전한 전기와 전력회사에서 공급하는 전기를 같이 사용하는 방식 태양광으로 발전된 전력이 부족할 때는 전력회사로 부터 전력을 받고 태양광으로 발전된 전기를 사용 하고 남을경우 전력회사에 전기를 팔 수 있다.