- 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술
- 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식
- 태양광 발전시스템은 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환장치로 구성됨
- 1839년 E.Becquerel(프랑스)이 최초로 광전효과(Photovoltaic effect)를 발견
- 1870년대 H. Hertz의 Se의 광전효과연구 이후 효율 1~2%의 Se cell이 개발되어 사진기의 노출계에 사용
- 1940년대~1950년대초 초고순도 단결정실리콘을 제조할 수있는 Czochralski process가 개발됨
- 1954년 Bell Lab.에서 효율 4%의 실리콘 태양전지를 개발
- 1958년 미국의 Vanguard 위성에 최초로 태양전지를 탑재한 이후 모든 위성에 태양전지를 사용
- 1970년대 Oil shock이후 태양전지의 연구개발 및 상업화에 수십억 달러가 투자되면서 태양전지의 상업화가 급진전
- 현재 태양전지효율 7∼20%, 수명 20년 이상, 모듈가격 $4/W 내외, 발전단가 $0.2∼0.5/kWh
태양광의 특징
장 점 |
단 점 |
- 에너지원이 청정·무제한
- 필요한 장소에서 필요량 발전가능
- 유지보수가 용이, 무인화 가능
- 긴수명(20년 이상)
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- 전력생산량이 지역별 일사량에 의존
- 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요
- 설치장소가 한정적, 시스템 비용이 고가
- 초기투자비와 발전단가 높음
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태양광발전 시스템 구성도
- 태양전지(solar cell, solar battery) : 재료에 따라 결정질 실리콘, 비정질실리콘, 화합물반도체 등으로 분류
- Si계 태양전지
- 결정질 Si 기판형(단결정:Single Crystalline Si, 다결정:Poly-Crystalline Si), 박막형(Poly-Crystalline Si Thin Film)
- 비결정질 Si 박막(a-Si Thin File)
- 화합물 반도체 태양전지
- Ⅱ-Ⅵ족:CdTe, CIS등
- Ⅲ-Ⅴ족:GaAs, InP, InGaAs 등
- 기타:Quantum Dot Cell, Dye Cell등
- 시스템이용 : 독립형, 계통연계형, 복합발전형
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