원리 및 개요태양광 이용기술
* 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전 기술, 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식
* 태양광 발전시스템은 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환장치로 구성됨
태양전지에 의한 발전원리
태양전지
* 태양에너지를 전기에너지로 변환활 목적으로 제작된 광전지로 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 조사 하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것
* 금속과 반도체의 접촉을 이용한 것으로는 셀렌광전지, 아황산구리 광전지가 있고, 반도체 pn접합을 사용한 것으로는 태양전지로 이용되고 있는 실리콘광전지가 있음
PN접합에 의한 발전원리
* 태양전지는 실리콘으로 대표되는 반도체이며 반도체기술의 발달과 반도체 특성에 의해 자연스럽게 개발됨
* 태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative)형의 반도체와 P(positive)형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있으며 2개의 반도체 경계 부분을 PN접합(PN-junction)이라 일컬음
* 이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양전지속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체내에서 정공(hole)(+)과 전지(electron)(-)의 전기를 갖는 입자(정공, 전자)가 발생하여 각각 자유롭게
태양전지 속을 움직이지만, 전자(-)는 N형 반도체쪽으로, 전공(+)은 P형 반도체쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 되며 이 때문에 앞면과 뒷면에 붙여 만든 전극에 전구나 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는 데
이것이 태양전지의 PN접합에 의한 태양광발전의 원리
인버터(inverter)
태양전지에서 생산된 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 바꾸는 기기
축전지(battery)
낮에 생산된 전기를 밤에 사용할 수 있도록 전기를 저장하는 기기
모니터링 시스템
시스템의 상태를 파악하고 고장 및 이상을 진단
[추가설비]보조발전기 : 장마철이나 태풍 등의 영향으로 비교적 장기간 태양전지가 작동할 수 없는 경우에 대비