안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
태양광 발전은 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 광전효과를 이용한 발전입니다. 태앙광 발전의 발전 원리와 과정에 대해 설명해 드리겠습니다.
태양광 발전의 기본 단위인 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체로 만들어집니다. 이 두 반도체를 접합하면 경계면에 자연스럽게 한쪽 방향으로만 전하가 움직이도록 유도하는 내부 전기장이 형성됩니다.
태양 빛의 입자인 광자가 태양전지 표면에 부딪히며 반도체 내부로 에너지가 전달되면, 빛 에너지를 받은 반도체 내부에서 전자가 결합을 깨고 튀어나오면서 자유전자(-)와 전자가 빠져나간 빈자리인 정공(+, Hole)이 만들어집니다. P-N 접합부의 내부 전기장에 의해 자유전자는 N형 반도체 쪽으로, 정공은 P형 반도체 쪽으로 각각 끌려가 분분되고, P형과 N형 반도체 양 끝에 도선을 연결하면, N형 쪽에 모여 있던 전자들이 외부 회로를 따라 P형 쪽으로 이동하면서 전류가 흐르게 됩니다.
태양전지 셀 하나에서 나오는 전력은 매우 작습니다. 따라서 여러 셀을 판 형태로 연결한 모듈, 모듈을 구조물에 대량 배치한 어레이 형태로 설치해 대용량 전력을 얻습니다.