신, 재생에너지의 이해

소개

신, 재생에너지의 이해
.태양광 및 발전시스템에 대한 내용과 각종 재생에너지에 대한 내용을 소개하고 있다.

목차

1. 태양광발전의 원리
(1) 태양광 발전의 원리
(2) 태양전지의 원리
(3) 독립형
(4) 계통연계형
(5) 인버터
(6) Cell의 단결정, 다결정

2. 신, 재생에너지
(1) 파력 발전
(2) 바이오매스
(3) 신화석에너지
(4) 연료전지
(5) 자기유전체발전
(6) 연료전지
(7) 열병합 발전기

본문내용

태양광발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식이다. 이러한 태양광발전의 핵심은 일반적으로 p-n접합구조를 가진 태양전지(solar cell)로서 외부로 부터 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 p-n접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 저공은 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.

빛 에너지가 전자의 흐름으로 바뀌게 되는 원리
전류는 결국 전자의 흐름입니다. 따라서 전기에너지를 생산하는 것은 전자의 흐름을 유도시켜야 합니다. 태양전지에 빛을 쪼였을 때 전기가 발생하는 반응은 두 가지의 현상이 연속적으로 일어나는 것으로 설명될 수 있습니다.

- 첫째는 자유전자가 발생되는 현상이며
- 둘째는 이렇게 생겨난 자유전자를 외부 회로로 내보내어 전기를 유도하는 과정입니다.

고체 내부에는 전자가 많이 존재합니다. 전자는 원자핵에 결합되어 있는 것(구속전자)과 고체 내부를 자유롭게 돌아다닐 수 있는 것(자유전자)으로 구분됩니다. 이 중에서 자유전자가 전기의 흐름을 담당하게 됩니다.

반도체에 빛을 비추면 구속전자가 빛 에너지를 받아서 자유전자 상태로 됩니다. 빛 에너지는 원자핵에 묶여 있던 구속전자가 결합을 끊고 자유전자가 되도록 힘을 보태주는 셈이 됩니다.

자유전자들은 반도체를 빠져나와 외부회로에 흐르는 원리
자유전자가 외부회로에 도달하게 하기 위해서 필요한 것이 반도체 p-n접합입니다. 이것은 말 그대로 p-형 반도체와 n-형 반도체를 붙여서 만듭니다. 이렇게 되면 접합 부분에 전기장이 생깁니다. 이것은 다른 말로 하면 접합 부분에 +극과 -극을 띤 부분이 생긴다는 뜻이 됩니다.

참고자료

· 없음