태양광 패널 발전 원리

태양광이 반도체 PN 접합에 닿으면 새로운 정공-전자 쌍이 형성됩니다. PN 접합의 전기장 작용으로 정공은 P 영역에서 N 영역으로, 전자는 N 영역에서 P 영역으로 흐릅니다. 회로가 연결되면 전류가 형성됩니다. 이것이 바로 광전 효과 태양 전지의 작동 원리입니다.

태양광 발전 태양광 발전에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 빛-열-전기 변환 모드이고, 다른 하나는 직접 빛-전기 변환 모드입니다.

(1) 광-열-전기 변환 방식은 태양 복사열에 의해 생성된 열에너지를 이용하여 전기를 생산합니다. 일반적으로 흡수된 열에너지는 태양열 집열기에 의해 작동 매체의 증기로 변환되고, 증기 터빈을 구동하여 전기를 생산합니다. 전자는 광-열 변환 과정이고, 후자는 열-전기 변환 과정입니다.

(2) 광전 효과는 태양 복사 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 데 사용됩니다. 광전 변환의 기본 장치는 태양 전지입니다. 태양 전지는 광 생성 전압 효과를 이용하여 태양 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 반도체 광전 다이오드입니다. 태양이 광전 다이오드에 비추면 광전 다이오드는 태양 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전류를 생성합니다. 여러 개의 태양 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하면 비교적 큰 출력 전력을 가진 정사각형 태양 전지 배열을 형성할 수 있습니다.

현재 결정질 실리콘(폴리실리콘과 단결정 실리콘 포함)은 가장 중요한 태양광 소재로, 시장 점유율이 90%가 넘으며, 앞으로도 장기간 태양 전지의 주류 소재로 자리매김할 것입니다.

오랫동안 폴리실리콘 소재의 생산 기술은 미국, 일본, 독일 등 3개국 7개 기업의 10개 공장이 장악하고 있어 기술적 봉쇄와 시장 독점이 형성돼 왔습니다.

폴리실리콘 수요는 주로 반도체와 태양전지에서 발생합니다. 다양한 순도 요건에 따라 전자급 폴리실리콘과 태양광급 폴리실리콘으로 구분됩니다. 이 중 전자급 폴리실리콘이 약 55%, 태양광급 폴리실리콘이 45%를 차지합니다.

태양광 산업의 급속한 발전으로 태양 전지용 폴리실리콘에 대한 수요는 반도체용 폴리실리콘의 개발보다 더 빠르게 성장하고 있으며, 2008년까지 태양광용 폴리실리콘에 대한 수요가 전자용 폴리실리콘의 수요를 넘어설 것으로 예상됩니다.

1994년 전 세계 태양전지 총 생산량은 69MW에 불과했지만, 2004년에는 1,200MW에 육박하며 단 10년 만에 17배나 증가했습니다. 전문가들은 태양광 산업이 21세기 상반기에 원자력을 제치고 가장 중요한 기초 에너지원 중 하나가 될 것으로 예측합니다.