학문
태양광 발전은 어떤 식으로 발전이 되는건가요?
태양광 발전은 어떤 식으로 발전이 되는건가요?
검은색 패널을 태양의 빛이 내리 쬐면서 어떻게 전기를 만들어내는 구조 인가요,??
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
태양광 패널 안에는 주로 실리콘으로 만든 태양전지라는 반도체가 여러개 들어 있습니다.
햇빛이 태양전지에 들어오게 되면, 빛의 에너지가 실리콘 내부의 전자에 전달되어 전자가 움직일 수 있는 상태가 되는데, 태양전지 내부에는 전자가 한쪽 방향으로 이동하도록 만드는 전기장이 형성되어 있기 때문에 전자와 정공이 서로 다른 방향으로 이동하게 됩니다. 이 전자들을 금속 전극으로 모아 외부 회로에 연결하면 전류가 흐르면서 전기에너지를 얻을 수 있습니다.
태양광 패널에서 처음 만들어지는 전기는 직류이므로 가정이나 전력망에서 사용하려면 인버터를 통해 교류로 변환해야 합니다. 그리고 패널 보면 검게 보이는데, 그 이유가 실리콘 태양전지가 햇빛을 최대한 많이 흡수하도록 표면 처리를 하기 때문입니다.
결국에는 태양광 발전은 햇빛의 에너지로 반도체 내부 전자를 움직이게 하고 그 흐름을 전기로 이용하는 방식으로 볼 수 있습니다.
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채택된 답변안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
태양광 패널의 재료인 반도체가 빛을 전기로 바꿔요. 패널 속에는 실리콘이라는 반도체 판이 들어 있는데, 여기에 햇빛이 닿으면 빛 알갱이가 실리콘 원자에 묶여 있던 전자를 튕겨내요. 빛의 에너지를 받은 전자가 자리를 박차고 나와 움직일 수 있는 상태가 되는 거예요.
그런데 전자가 튀어나오기만 하면 제자리를 맴돌다 다시 돌아가버려요. 그래서 실리콘 판을 성질이 다른 두 층으로 만들어 붙여요. 한 층은 전자가 남아도는 재료, 다른 층은 전자 자리가 비어 있는 재료로요. 이 두 층이 만나는 경계에는 전기적인 언덕이 생기는데, 빛을 받아 튀어나온 전자들이 이 언덕에 밀려 한쪽 방향으로만 흘러가요. 전자가 줄지어 한 방향으로 움직이는 것, 그게 바로 전류예요. 패널 앞뒤에 붙은 전극으로 이 전류를 뽑아 쓰는 거고요.
패널이 검게 보이는 것도 이유가 있어요. 빛을 반사하지 않고 최대한 흡수해야 전자를 많이 튕겨낼 수 있어서, 반사방지 코팅까지 입혀 일부러 어둡게 만든 거예요. 이렇게 나온 전기는 직류라서 인버터라는 장치로 가정에서 쓰는 교류로 바꿔 보내요. 연료를 태우거나 터빈을 돌리는 과정 없이 빛이 반도체 안에서 곧장 전기가 되는, 발전소치고는 아주 조용한 방식이에요 :)
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 태양빛을 패널이 받아서 바로 전기로 바꾸는 방식입니다. 태양광 패널의 검은색 부분은 대부분 실리콘으로 만든 태양전지인데요. 태양빛이 실리콘에 닿으면 빛의 에너지가 실리콘 내부의 전자를 움직이게 합니다.
이렇게 움직이는 전자들이 한쪽 방향으로 흐르도록 만들어 놓은 게 태양전지이고, 전자들이 이동하면서 전류가 발생합니다. 쉽게 보면 태양빛 → 실리콘에 빛이 닿음 → 전자가 움직임 → 전류 발생 → 전기로 사용 이런 구조입니다.
그리고 패널에서 처음 만들어지는 전기는 직류(DC)라서, 가정에서 사용하는 교류(AC)로 바꾸기 위해 인버터라는 장치를 거칩니다. 참고로 패널이 검은색인 것도 이유가 있는데, 빛을 최대한 많이 흡수하기 위해서입니다. 빛을 많이 흡수할수록 전기를 만드는 데 유리하기 때문입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
태양광 패널은 햇빛을 받아 전자를 튀어나오게 만드는 광전효과를 기본 원리로 하여 전기를 생성합니다 패널 내부에는 서로 다른 성질을 가진 P형과 N형 실리콘 반도체가 접합되어 있으며 빛을 받으면 음의 전자와 양의 구멍인 정공이 만들어집니다. 이때 생성된 전자는 N형 반도체로 정공은 P형 반도체로 자연스럽게 이동하며 양극으로 분리됩니다 이렇게 분리된 전자가 패널에 연결된 전선을 따라 이동하면서 우리가 실제로 사용할 수 있는 직류 전기를 발생시키게 됩니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
태양광 패널은 반도체성질을 가진 P형과 N형 실리콘을 붙여서 만듭니다. 여기에다가 태양비칭 닿으면은 빛 에너지 떄문에 내부에있던 전자들이 튕겨서나가게 되면서 이동하게 됩니다. 이때 전자들의 움직임 때문에 음극이랑 양극 사이에서 전위차이가 생기게 되고, 전류가 흐르게 되는 원리입니다. 이렇게 패널에서 직류전기가 생산되면 인버터를 통해서 우리가 사용할수있는 교류 전기로 바껴서 공급되게 되는겁니다. 결국 빛이 가진 에너지를 물리적인 반응을 통해 전기 에너지로 전환하는 방식입니다.