태양광 패널 발전 원리

태양 전지는 빛에 반응하여 빛 에너지를 전기로 변환하는 장치입니다. 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 갈륨 비소, 셀레늄, 인듐, 구리 등과 같이 광전지 효과를 생성할 수 있는 많은 유형의 재료가 있습니다. 그들의 발전 원리는 기본적으로 동일하며 태양광 발전 과정은 결정질 실리콘을 예로 들어 설명합니다. P형 결정질 실리콘은 PN 접합을 형성하는 N형 실리콘을 얻기 위해 인으로 도핑될 수 있다.
빛이 태양 전지 표면에 닿으면 광자의 일부가 실리콘 소재에 흡수됩니다. 광자의 에너지가 실리콘 원자로 전달되어 전자가 전이를 일으켜 자유전자가 되어 PN 접합의 양쪽에 모여 전위차를 형성한다. 외부 회로가 켜지면 이 전압의 작용으로 전류가 외부 회로를 통해 흘러 특정 출력 전력을 생성합니다. 이 과정의 핵심은 광자 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정이다.
1, 태양열 발전에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 광열 전기 변환 방식이고 다른 하나는 광 전기 직접 변환 방식입니다.
(1) 광열전기변환방식은 태양복사에 의해 발생된 열에너지를 이용하여 전기를 발생시키는 방식이다. 일반적으로 태양열 집열기는 흡수된 열 에너지를 작동 매체 증기로 변환한 다음 증기 터빈을 구동하여 전기를 생성합니다. 전자 공정은 가벼운 열 변환 공정입니다. 후자의 공정은 일반 화력 발전과 유사한 열 전기 변환 공정입니다. 태양광 발전소는 효율이 높지만 초기 산업화 단계로 현재 투자비가 높다. 1000MW급 태양열 발전소는 20억~25억 달러의 투자가 필요하며, 1kW당 평균 투자금은 2000~2500달러입니다. 따라서 소규모 및 특수한 경우에 적합하지만 대규모 활용은 경제적으로 비경제적이며 일반 화력 발전소 또는 원자력 발전소와 경쟁 할 수 없습니다.
(2) 광전직접변환방식 광전효과를 이용하여 태양복사에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 방식이다. 광전 변환의 기본 장치는 태양 전지입니다. 태양 전지는 광기전 효과로 인해 태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치입니다. 반도체 포토다이오드입니다. 햇빛이 포토다이오드에 닿으면 포토다이오드는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전류를 생성합니다. 많은 배터리를 직렬 또는 병렬로 연결하면 상대적으로 출력이 큰 태양 전지 어레이가 될 수 있습니다. 태양 전지는 내구성, 청결성 및 유연성이라는 세 가지 주요 장점을 가진 유망한 새로운 유형의 전원입니다. 태양 전지는 수명이 길고 태양이 존재하는 한 한 번 투자하면 오랫동안 사용할 수 있습니다. 화력 발전 및 원자력 발전과 비교할 때 태양 전지는 환경 오염을 일으키지 않습니다. 태양전지는 100만 킬로와트 용량의 중형 발전소부터 다른 전원과 비교할 수 없는 한 가구에만 공급되는 태양전지 팩에 이르기까지 대형, 소형, 중형이 있습니다.