태양전지관련 공학 분야에 대한 기술 현황

소개글

"태양전지관련 공학 분야에 대한 기술 현황"에 대한 내용입니다.

목차

1. 태양전지란?

2. 태양전지의 원리

3. 태양 전지의 단위

4. 태양전지의 종류

5. 태양전지의 특성
1) 단락전류(short circuit current, Isc)
2) 개방전압 (open circuit voltage, Voc)
3) 직렬저항 (series resistance, Rs)
4) 병렬저항(shunt resistance, Rsh)
6) 변환효율(conversion efficiency, Eff.)

6. 태양전지 응용 분야
1) 태양광 발전
2) 태양광 건물
3) 태양광 자동차
4) 태양전지 인공위성

7. 태양전지 개발의 현황과 기대효과
1) 태양전지의 국내외 개발동향
2) 태양전지 개발의 기대효과

본문내용

태양전지란?
태양에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것이다.
금속과 반도체의 접촉을 이용한 것으로는 셀렌광전지, 아황산구리 광전지가 있고, 반도체 pn접합을 사용한 것으로는 태양전지로 이용되고 있는 실리콘광전지가 있다.

태양전지의 원리
태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 양공(정공)이 발생한다. 발생된 전하들은 각각 P극과 N극으로 이동하는데, 이 작용에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하며, 이때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다. 이를 광기전력효과라 한다.

<중 략>

1) 단결정 실리콘(Si) 반도체
단결정 실리콘은 태양전지의 재료로 가장 먼저 사용되었으며, 대규모 발전 시스템 분야에서 가장 널리 이용되고 있다. 단결정 실리콘으로 만든 태양전지의 효율은 약 20~25%정도로, 기타 재료로 만든 태양전지보다 변환효율이 높기 때문이다. 반면에 생산단가가 아직 높아 제품 가격이 고가이고, 갈색 또는 검정색으로 불투명하며 무겁다는 단점이 있어 시장에서의 비중은 줄어들고 있다.

2) 다결정 실리콘 반도체
단결정 실리콘 반도체의 비싼 가격에 대한 해결 방안으로 보다 저급의 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용하거나 대량 생산 및 공정 개선 등의 방법을 시도하고 있다. 효율은 단결정 실리콘보다는 낮으나, 기타 태양전지와 비슷한 18%정도를 보인다. 그러나 이것 역시 bulk 상태의 원재료로부터 태양전지를 만들기 때문에 비싸고, 공정이 복잡하여 가격의 절감에서 한계가 있다.
3) 비정질 실리콘(Si) 반도체
박막을 이용한 태양전지 중 가장 처음으로 개발된 것이다. 결정질 실리콘의 약 1/100의 두께로 제조가 가능하여 유연성이 있는 기판 위에 제작이 가능하고, 제조단가를 낮추었다.

참고 자료

없음