어떤 방식으로 태양광 발전이 이루어지는가요?

Question

태양광 발전은 어떻게 작동하며, 태양광 패널이 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정은 어떤 과정을 거치는지 자세한 설명 부탁합니다

럭스마가린 · Accepted Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.태양광 발전은 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술을 말합니다. 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전 방식이며 태양광 발전 시스템은 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환 장치로 구성됩니다.​​1. 태양광 태양광 에너지 장점은 태양광 발전 시스템을 이용하여 빛 에너지를 모아 전기로 바꾸는 것입니다.이 태양광 발전 시스템은 몸에 나쁜 공해를 만들지 않고, 연료도 필요 없으며 소리도 나지 않아 조용합니다.또한 쉽게 설치할 수 있으며 오랫동안 사용할 수 있습니다.단점은 전기료 절감을 목적으로 설치되어 날씨 변화에 따라 영향을 받습니다.​- ​태양 전지에 의한 발전 원리태양전지는 반도체 기술의 발달과 반도체 특성에 의해 자연스럽게 개발되었으며 대표적으로 실리콘 태양전지가 있음태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative) 형의 반도체와 P(positive) 형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있으며 이들 반도체의 경계 부분을 PN 접합(PN-junction)이라 일컬음이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체 내에서 (+)와 (-)의 전기를 갖는 입자(정공(正孔:hole), 전자(電子:electron))가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이지만, 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로, 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 된다. 이 때문에 앞면과 뒷면을 붙여 만든 전극에 전구, 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는데 이것이 태양전지의 PN 접합에 의한 태양광발전의 원리이다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.태양광 발전은 태양광 패널을 사용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정입니다. 태양광 패널에는 다수의 태양 전지(솔라 셀)가 포함되어 있으며 이 전지는 주로 실리콘으로 만들어집니다. 태양빛이 태양 전지에 도달하면, 빛의 에너지가 실리콘의 원자와 상호작용하여 전자와 정공을 생성합니다. 이 과정은 광전 효과로 알려져 있으며, 생성된 전자는 전기적 장을 통해 이동하게 됩니다. 이로 인해 전기가 흐르고, 이를 직류(DC) 전기라 합니다. 직류 전기는 인버터를 통해 교류(AC) 전기로 변환되어 가정이나 전력망에 공급될 수 있습니다. 태양광 패널은 이 과정을 지속적으로 반복하여 태양광을 전기 에너지로 변환합니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.태양광 발전은 태양광 패널을 사용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정입니다. 이 과정은 크게 두 가지 단계로 이루어집니다: 태양광 패널에서 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 과정과, 전기 에너지를 배전선을 통해 전력망에 연결하여 사용하는 과정입니다.태양광 패널은 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 태양광 패널은 일반적으로 실리콘 등의 반도체 재료로 만들어져 있으며, 패널 표면에 닿은 태양광을 전기 에너지로 변환합니다. 이 과정은 광전효과에 의해 이루어집니다.광전효과란, 반도체 재료에 태양광이 충돌하여 전자-홀 쌍을 생성하는 현상입니다. 태양광 패널 내부에는 전자-홀 쌍이 생성되면서 전기적인 차이가 발생합니다. 이 전기적인 차이를 이용하여 전기 에너지를 생성합니다.생성된 전기 에너지는 인버터라는 장치를 통해 교류 전기로 변환됩니다. 이후 전력망에 연결하여 사용자가 전기 에너지를 사용할 수 있도록 합니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야에 해당한다. 태양이 복사하는 열에너지를 흡수하여 열기관과 발전기를 움직여서 전기를 생산하는 기술이다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.태양광 발전은 태양빛을 전기에너지로 바꿔주는 발전기술인데요, 이러한 태양광 발전의 핵심은 바로 태양광 셀이라고 합니다.-> 태양광 셀에 태양빛이 닿으면 광전 효과에 의해 물리적 반응이 일어나며, 이 반응으로 인해 태양광 셀은 직류 전류를 발생시키게되고 발전된 전기가 저장 또는 송전 되는 것입니다.감사합니다

전기·전자

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어떤 방식으로 태양광 발전이 이루어지는가요?