소개글
"태양광 패널 직접 측정 목적"에 대한 내용입니다.
목차
1. 태양 전지의 이해
1.1. 초기 태양광 발전 기술의 역사
1.2. 태양 전지의 원리
1.3. 태양 전지의 구조
1.4. 태양 전지의 효율
2. 태양 전지의 종류(소재)
2.1. 실리콘계 태양 전지
2.2. 비 실리콘계(화합물) 태양 전지
2.2.1. CIS(구리, 인듐, 셀렌)
2.2.2. 무기박막 계열
2.2.3. 페로브스카이트 태양전지
3. 태양 전지의 응용 및 활용
4. 태양 에너지 활용 기술(태양 전지)의 전망
5. 참고 문헌
본문내용
1. 태양 전지의 이해
1.1. 초기 태양광 발전 기술의 역사
초기 태양광 발전 기술의 역사는 200년이 되지 않지만, 태양에너지 활용 기술의 역사는 3000년 이상 된다. 1839년 알렉산더 베크렐에 의해 광기전效果가 발견되면서 태양에너지의 전기에너지 변환에 대한 기반이 마련되었다. 1873년에는 윌로비 스미스가 셀레늄이 태양광을 받으면 전기저항값이 현저히 줄어드는 현상을 발견하였다. 이후 1884년 찰스 프릿츠가 반도체 셀레늄을 이용하여 에너지 효율 1%의 최초의 태양 전지를 발명하였다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 1954년 벨 연구소에서는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 에너지 효율 6%의 실리콘 태양 전지를 발명하였다. 이처럼 태양광 발전 기술의 역사는 200년이 되지 않지만, 태양에너지 활용 기술의 역사는 그 이상 된다고 할 수 있다.
1.2. 태양 전지의 원리
태양 전지의 원리는 광기전효과를 기반으로 한다. 광기전효과는 1839년 알렉산더 베크렐에 의해 발견된 현상으로, 빛이 전도 용액의 전극에 비추어지면 전류가 발생하는 현상을 말한다. 태양 전지는 이 광기전효과를 이용하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시킨다.
태양 전지는 크게 n형 반도체, p형 반도체, 반사방지막, 전극 등의 요소로 구성된다. n형 반도체와 p형 반도체를 접합시킨 p-n 접합면에서 전기장이 형성된다. 태양광이 태양 전지에 입사하면 태양 전지 내부의 전자들이 들뜨게 되고, 전자와 양공이 분리된다. 전기장의 영향으로 전자는 n형 반도체 쪽으로, 양공은 p형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전류가 흐르게 된다. 이렇게 발생한 전류를 외부 회로에 연결하면 전기 에너지를 얻을 수 있다.
태양 전지가 작동하기 위해서는 세 가지 필수 조건을 충족해야 한다. 첫째, 빛을 흡수하여 전자-양공 쌍을 만들어야 한다. 둘째, 전하가 반대인 전하 운반자(전자와 양공)가 분리되어야 한다. 셋째, 외부 회로를 통해 전하 운반자를 이동시킬 수 있어야 한다.
이처럼 태양 전지의 원리는 광기전효과를 통해 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것이다. 이러한 원리를 바탕으로 태양 전지는 다양한 응용 분야에서 활용되고 있다.
1.3. 태양 전지의 구조
태양 전지의 구조는 태양전지라는 장치에서 전기를 생산하는 핵심 기반이다. 태양 전지의 기본 단위는 셀(Cell)이며, 1셀의 크기는 대략 한 변이 15cm이고 출력전압은 0.5v~1.0v, 출력은 1.5W 정도이다. 이러한 낮은 출력은 여러 장의 셀을 직렬 또는 병렬로 연결한 모듈(Module) 형태로 구성하여 해결한다.
이러한 모듈들을 다시 구조물에 설치하는 형태로 어레이(Array)를 구성한다. 어레이 구조를 통해 이론적으로 수천 megawatt정도의 전력을 얻...
참고 자료
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손영준, 신재생에너지의 현재와 미래(2), KSME, 2019
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네이버 블로그 > 미래에너지산업 > 태양광에 대한 기초 알기[태양전지]
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https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=22770731&memberNo=35415753&vType=VERTICAL 네이버 포스트 > 궁금해 박사의 신비한 광학 사전 > 우리 집에 태양광 전지판을 설치한다면?
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1982576&cid=47340&categoryId=47340
네이버 지식백과 > 학생백과 > 청소년을 위한 미래과학 교과서-신재생에너지 > 태양전지는 어떻게 활용되고 있는가?
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