태양전지의 원리, 종류 및 태양전지의 기대효과

소개

태양광 발전의 특징, 태양전지의 역사, 태양전지의 기본동작 원리, 태양전지의 종류, 태양전지의 특성, 태양전지개발의 현황과 기대효과 등에 대하여 서술하였습니다.

목차

1. 태양광 발전의 특징
1) 가동부분이 없고 깨끗한 에너지의 발생
2) 유지가 간편하고 자동화, 무인화가 용이
3) 규모의 대소에 관계없이 일정효율로 발전
4) 모듈 구조에 의한 양산성이 풍부하고, scale merit가 큼
5) 확산광에 의해서도 발전
6) 광발전은 버리는 에너지의 유효 이용

2. 태양전지의 역사

3. 태양전지의 기본동작 원리
1) short circuit current
2) open circuit potential
3) fill factor(첫실도)
4) 광전효율(Efficiency, %)

4. 태양전지의 종류
1) 단결정 실리콘(Si) 반도체
2) 다결정 실리콘 반도체
3) 비정질 실리콘(Si) 반도체
4) 화합물(compound) 반도체
5) 유무기 혼합 또는 순수 유기 태양전지

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)
5) 곡선인자 (Fill Factor, FF)
6) 변환효율(conversion efficiency, Eff.)

6. 태양전지개발의 현황과 기대효과
1) 태양전지의 국내외 개발동향
2) 태양전지 개발의 기대효과

참고자료

본문내용

1. 태양광 발전의 특징
태양광 산업은 무한정 무공해의 자원을 활용하여 전기를 생성하는 신재생 에너지원으로 1990년대 이후 기후변화협약에 따른 환경문제가 범세계적으로 심각하게 대두됨에 따른 삶의 질을 향상시킬 수 있는 환경 친화적 에너지 기술로서, 태양광을 받아 전기를 발생하는 태양전지(모듈)와 발생된 직류 전기를 교류로 변환시키는 전력조절 장치 및 주간에 생성된 전기를 저장하는 축전지 등의 주변장치(balance of system; BOS)로 구성된다.
그 기술 개발이 급속도로 진보하여 우리들의 주변에서도 각종의 전자계산기, 전자시계를 비롯하여 가로등, 정화시스템, 무인등대, 무선전신의 중계기지의 전원, 개인 주택용 전원, 대형 농장의 관리시스템 전원, 인공위성의 주 전원 등으로 널리 쓰이고 있다.
태양전지를 이용한 태양광 발전은 열에너지를 매개로 하는 화력, 원자력 등의 다른 발전 시스템과 달리 조용하고 안전하며 공해 없이 전기에너지를 생산하는 것으로 다음과 같은 독특한 특징을 가진다.

<중 략>

(2) 산업경제적 가치
태양전지는 21세기 에너지 시장을 선도하는 첨단지식 기반 산업으로 국내의 시장 및 고용 창출은 물론 전 세계를 상대로 한 수출산업으로 육성이 가능하다.
현재는 기초연구 단계를 넘어 개발 및 시작품 제작 단계로서 R&D인력의 대폭 충원이 필요한 실정이며, 수소연료전지, 태양광, 풍력사업단 등 주요 3대 에너지 분야가 고급 전문 연구 인력 수요의 대부분을 차지하고 있어 적절한 시기에 전문 인력의 양성과 배출 측면에서도 기대가 된다.
태양전지용 소자기술뿐만 아니라, 소재, 시스템, 공정 장비기술, 시공기술 등이 동반되어야 함에 따라, 다른 산업으로의 시너지 창출효과가 매우 크다. 그 이유는 햇빛이 비치는 곳이라면 어디서나 전기를 얻을 수 있으며, 다른 발전방식과는 달리 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 깨끗한 에너지원이라는 장점이 있다.
전 세계적으로 볼 때 아직도 태양광발전을 포함하는 신재생 에너지의 수급 현황은 매우 부족한 실정이다. 따라서 이 연구가 성공적으로 수행되어 염료감응형 태양전지의 개발을 이루어 응용화 단계에 이르게 되면 태양광 발전을 포함하는 에너지 다변화에 많은 기여를 할 수 있으리라 생각된다.

참고자료

· 강기환 외, 세계 태양광발전산업 현황, 대한전기학회 하계학술대회, 2008.
· 강정욱, 광 입사각에 따른 태양전지 양자효율 측정 및 분석에 관한 연구, 광운대학교 대학원 논문, 2011.
· 박남규, 염료감응 태양전지 기술개발 동향, 한국태양에너지학회지, 2005.
· 윤경훈, 태양전지 기술 현황 및 전망, 설비저널 제33권 제 10호, 2004.
· 윤정환, 레이저에 의한 TiO2 공극률 제어를 통한 나노 입자층의 고효율 염료감응 태양전지 제조연구, 연세대학교 대학원 논문, 2011.
· 이수홍, 실리콘 태양전지, Polymer Science and Technology, Vol.17, No.4, 2006.
· 홍영환, 실무금형열처리, 기전연구사, 2003.