태양광 발전

[출처: dreamstime]

 

태양전지 패널(판)을 도구로 해서 전기를 만드는 시스템입니다.
태양광 발전을 하기 위해서는 태양광 모듈, 인버터, 분전반, 계량기가 필요합니다.
태양빛이 태양광 패널에 닿으면 전자의 흐름이 발생하고, 전류가 발생하게 됩니다.
빛 에너지를 전기를 바꾸는 것이 '태양광 발전' 입니다.
(빛 에너지 -> 전기 에너지)

현재 전세계적으로 환경오염과 에너지 고갈 문제가 오랜시간동안 큰 이슈가 되고 있습니다. 
태양광 발전이 하나의 대안이 될 수 있습니다.

1. 에너지원이 무한대, 연료 불필요(이산화탄소 발생 안됨)_
3kW 태양광 = 석유 630L 발전(년 1.7톤 이산화탄소 발생), 보수관리 필요없음, 
에너지 회수율이 원자력에 버금
2. 태양전지 변환효율 
'태양에너지 몇 %를 전기로 바꿀 수 있나?'
1990년 초(10%) -> 2017년 (20%), 기대수명 20년(초기투자금 회수 10년)
3. 기후변화에 약함, 대용량 발전 => 넓은 면적 필요
   Cf. 석유(~ 41년), 천연가스(~ 65년), 석탄(~ 155년), 우라늄(~ 85년)

 

 

 

태양광 발전에는 크게 4가지 부분이 필요합니다. 
첫번째, 시스템의 핵심인 태양광 모듈입니다.  
두번째, 태양광 모듈에서 발전 하는 전기는 직류이고 가정에서 사용하거나, 상업시설에서 사용하는 전기는 교류입니다. 
직류에서 교류로 바꿔주는 역할을 하는 것이 인버터입니다. 
세번째, 전압 등을 조정하고, 가정에서 사용하는 것과 전선으로 보내는 전류를 나누는 '분전반'입니다. 
Cf) 인버터와 분전반을 합쳐서 '파워 컨디셔너'로 판매되는 경우도 있음. 
네번째, 전력회사에 판매한 전기량을 기록하는 요금을 기록하는 '판매 전기계량기'와 전력회사에서 구입하는 전기량을 기록하는 '구입 전기계량기' 입니다.

 

[출처: 에스텍]

 

 

태양광 모듈

 

- 상판

  자유전자|(n형 반도체), 하판: 홀|자유전자(p형 반도체)

 

- 종류 
  실리콘이 주류 
  1) 다결정/단결정/박막(가볍고 얇음) 실리콘 태양전지 

         단결정                                                 다결정          

  2) 화합물계 태양전지 (pn접합)
  3) 염료 감응 태양전지 (색 표현 가능)

[출처: 소니]

  4) 유기 박막 태양전지(인쇄기술 사용, 저가)

- 구 성
  1) 셀 (Cell)
  태양 전지의 기본 단위,  p형 반도체와 n형 반도체가 접합된 구조
  2) 모듈 (Module)
  여러 셀을 연결하고 유리와 프레임으로 보호한 것, 필요한 전력을 얻을 수 있는 최소 단위
  3) 어레이 (Array)
  여러 개의 모듈을 직렬 및 병렬로 연결하여 조립한 패널

 

셀                      모듈                         어레이   

 

인버터

직류(태양광모듈 발전) -> 교류(가정, 상업시설 사용) 변환

분전반

[출처: 탑솔라]

전압조정
가정용/전선용

 

계량기

 

구입전기, 판매전기 측정용