태양광 발전

소개

태양광 발전의 소개 및 원리에 대해 정리한 글입니다.

목차

1. 태양광 발전이란?
2. 태양광 발전의 역사
3.태양광 발전 시스템의 구성
4. 태양전지의 종류
5. p-n접합에 의한 발전 원리
6. 태양광 발전의 종류
7. 태양광 발전의 현황

본문내용

1. 태양광 발전이란?
태양광 발전은 반도체(semiconductor)로 만들어진 태양전지(photovoltaic cell)에 빛에너지(광자)가 투입되면 전자의 이동이 일어나서 전류가 흐르고 전기가 발생하는 원리를 이용하는 것이다. 태양전지는 하나의 크기가 대략 10*10 cm2로 빛을 받으면 0.6볼트의 전압이 생기고, 최대 1.5와트(W)의 용량을 갖게 된다. 전류의 세기는 태양전지의 크기에 따라 달라진다. 태양전지는 다양한 물질로 만들 수 있지만, 가장 널리 쓰이는 태양전지는 규소로 이루어져 있다. 규소는 순수한 상태에 극히 소량의 다른 원자들이 섞여들어가면 전기적으로 다른 원소에서 볼 수 없는 현상이 일어나는데, 이 현상을 응용하는 것이 바로 반도체와 태양전지이다.
(1) 태양전지
얇게 가공한 규소판 한쪽 면에 극미량의 인을 더해주면 이 판에는 자유롭게 움직일 수 있는 전자(음전하의 전달자)가 생겨난다. 이 현상이 생기는 이유는 인의 원자가 전자가 다섯 개인 반면 규소의 원자가 전자는 네 개이기 때문이다. 규소판에 인이 더해지면 규소 원자는 이들 인 원자와 결합을 형성한다. 그러나 규소가 지닌 네 개의 원자가 전자는 인의 원자가 전자 다섯 개 중에서 네 개하고만 결합해서 전자쌍을 형성할 수 있기 때문에, 결합에 필요하지 않은 인의 나머지 한 개의 원자가 전자는 규소 판 속에서 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 자유 전자가 생겨나는 것이다.
규소판의 다른쪽 면에는 원자가 전자가 세 개밖에 없는 붕소 원자를 더해준다. 그러면 여기서는 인이 더해진 반대쪽 면과 달리 전자가 모자라는 자리(구멍)가 생겨나고, 이 빈 자리에서는 인이 첨가된 반대쪽에서 생겨난 자유전자를 받아들여 이 전자를 더 이상 움직이지 못하게 고정한다. 규소판 속에서 인이 첨가된 면의 자유전자가 붕소가 첨가된 면의 빈 자리로 이동하는 것이다. 그렇다고 해도 규소판 전체는 전기적으로 중성을 유지한다. 그러나 국소적으로 볼 때, 규소판 내부에는 인이 첨가된 면에서는 전자가 반대 쪽으로 이동하여 전자의 수가 양성자의 수보다 적어지기 때문에 양의 전하를 띠게 되고, 붕소가 첨가된 면은 전자가 유입되어 양성자의 수보다 많아지므로 음의 전하를 띠게 된다.

참고자료

· 없음