Solar cell의 원리, 종류, 응용분야, 느낀점

소개

Solar cell의 원리, 종류, 응용분야, 느낀점을 자세히 작성하였습니다.

목차

1.원리
Photoelectric effect
빛 흡수 및 전하생성 작용
캐리어의 재결합 소멸
광생성 전하분리
광생성 전하분리
광생성 전하수집으로 광전변환 완료
태양전지의 전류-전압 곡선
단락전류
개방전압
곡선인자
변환 효율
직•병렬저항
수집확률, 양자효율

2.종류
1.P-n junction solar cell
2.Photoelectrochemical solar cell

응용분야
1.태양광 발전시스템
2.소규모 태양전지 응용사례
2.소규모 태양전지 응용사례
4. 대규모 태양전지 응용사례

향후 개발 방향

느낀점

참고문헌

본문내용

Photoelectric effect


석영 진공관을 생각해보면, 내부에는 양극과 음극 두 개의 금속 전극이 있고, 외부로부터 가변 전압 υ를 인가할 수 있으며, 전류계가 연결되어 있다. 음극에 어떤 임계 주파수 υ를 갖는 빛을 쪼이면, 양극의 전압이 0인 경우(즉 전원이 연결되지 않았을 경우)에도 전류계에는 전류 I가 흐르고 있는 것으로 나타난다. 빛이 음극을 때리면 반대쪽 전극까지 갈 수 있는 전자가 방출된다. 양극에 양의 전압을 인가하면 좀 더 많은 전자들이 양극까지 가게 되고, 따라서 전류도 증가하다가 방출된 모든 전자들이 모이게 되면 전류값은 포화된다. 그렇게 되면 전류는 빛에 의해 방출되는 전자들의 공급 속도에 의해 제한된다. 반대로 양극에 음의 전압을 인가하면 방출된 전자들을 밀어내는 효과를 나타내어 전류 값은 감소하게 된다. 음극에 같은 파장, 다른 세기(I)의 빛을 비출 때 광전 전류 및 전압, 포화전류는 빛의 세기에 비례한다.
전자가 전위차 V를 거슬러서 움직이게 되면 eV의 포텐셜 에너지가 발생한다. 따라서, 양극에 음의 전압 V0을 인가하면 전자는 양극에 도달하기 위해 일을 해야 하고, 이 일은 음극으로부터 방출된 후 갖고 잇는 운동 에너지로부터 주어진다. 발생하고 있는 전류를 상쇄시켜 줄 수 있는 음의 전압을 양극에 인가하면 이 때 전자가 얻게 되는 포텐셜 에너지는 전자가 잃게 되는 운동 에너지와 같아진다. 즉, v를 전자의 속도, KEm을 전자가 빛에 의해 방출된 직후 갖고 잇는 운동 에너지라고 하면,
eV0=1/2mev2=KEm

의 관계가 성립한다. 따라서 방출된 전자의 최대 운동 에너지 KEm을 간단히 측정할 수 있다.
빛의 주파수가 일정할 때 빛의 세기를 증가시켜도 전류를 상쇄시키는 전압 V0는 변화하지 않는다. 이것은 방출된 전자의 운동 에너지는 빛의 세기와 무관함을 의미한다. 그러나, 빛의 세기를 증가시키면 포화되는 전류 값은 증가한다. 이러한 두 가지 현상을 I-V결과로 도시하였다.

참고자료

· [1] 태양전지 원론/ 이재형•임동건•이준신 공저
· [2] 태양전지공학 / 이준신•김경해 공저
· [3] 광전기화학형 염료감응형 태양전지 기술 / 서선희•이동윤•이원재
· [4] 차세대 고효율 태양전지 기술 동향 / 한원석•김헌수•최병석•오대곤
· [5] 태양전지 기술 및 시장 동향 / 박남규•강만구•류광선•장순호
· [6] 단결정 태양전지 / 이수홍