태양광 패널은 빛을 어떻게 전기로 바꾸나요?

태양광 발전이 광전효과 원리를 이용한다고 배우는데, 빛이 닿기만 했을 뿐인데 왜 전자가 튀어나와서 전류가 만들어지는 건지 그 원리가 궁금합니다.

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

    태양광 패널은 반도체 물질에 빛이 들어오면 광자가 가진 에너지가 원자에 묶여 있던 전자를 밀어내면서 전자와 정공을 만들어내는 광전효과를 이용합니다 태양전지는 내부에 만든 전기장으로 전자는 한쪽 방향으로 정공은 반대 방향으로 이동하게 하여 전자의 흐름인 전류가 발생합니다 즉 빛 에너지가 반도체 내부의 전하 이동 에너지로 바뀌고 이 흐름을 전선으로 연결해 우리가 사용하는 전기로 얻는 원리입니다

    채택 보상으로 352베리 받았어요.

    채택된 답변
  • 안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

    태양광 패널은 P형과 N형 반도체를 붙여서 만든 구조입니다. 빛이 패널 서페이스에 닿으면 반도체 내부의 전자가 에너지를 얻어서 튀어나오게 됩니다. 이렇게 자유로워진 전자는 P-N 접합부의 내부 전장에 의해서 한쪽 방향으로만 강제로 이동하게 되죠. 이때 이동한 전자들이 외부 회로에 따라서 P형 쪽으로 흘러가고 자연스럽게 우리가 사용하는 전기가 발생하는 원리입니다. 생각보다 단순해 보이지만 반도체 내부에서 전자의 이동 경로를 한쪽으로만 통제하도록 설계된 덕분에 꾸준하게 전류가 공급될 수가 있습니다.