태양광 전지

[박두종]

젠코/태양전지와 태양광발전과 다른 점-

Jenco
| 2013.03.28 16:24

[젠코]태양전지와 태양광발전과 다른 점
태양 빛에너지를 전기로 만드는 두? 주역, 태양전지와 태양광 발전에 대해서-?

젠코입니다-
하늘에서 이글이글 타오르고 있는 태양은 약 50억년 동안이나 막대한 양의 에너지를 계속 보내고 있어요.
온도가 1,500만K (K : 절대온도단위, 영하 273.16℃를 기준으로 하여 보통의 섭씨 온도와 같은 간격으로 눈금을 붙임) 이상인
태양 중심부에서 생성된 에너지는 15,000만 km의 거리를 지나 지구 표면에 전달되는데요.
대기권에 도달하기 전에 태양 에너지의 30%는 반사되고, 나머지 70%는 무사히 대기권에 도달하게 됩니다.
그리고 이 중에서 67%가 지표면에 도달하므로, 대충 지구에 도달한 태양 에너지의 절반 가량이
우리가 이용할 수 있는 귀한 에너지원이라고 할 수 있답니다.

그렇다면 이렇게 무한한 에너지인 '태양에너지'를 어떻게 하면 제대로 활용할 수 있을까요?
그 방법은 바로 '태양전지'와 '태양광발전'을 이용하는 것입니다.
이 두 방법을 통해 우리는 우리가 일상에서 사용할 수 있는 전기 에너지를 태양으로부터 얻어낼 수 있게 됩니다.
그러면 거대한 화력발전소 같은 것을 세울 필요도 없고,
햇빛에서 추출하는 에너지라 대기오염도 만들어 내지 않으니 지구를 보호 할 수도 있답니다.
그래서 준비한 오늘의 포스팅! '태양전지'와 '태양광 발전'에 대해서 자세히 알아볼게요 :)

1. 태양전지

태양전지는 햇빛을 전기로 직접 바꾸는 장치입니다.
태양전기에 햇빛이 비치면 그 속의 전자가 움직이고 이것이 도선을 따라 흘러가는데,
이러한 전자의 흐름(=전류)에 의해 전기가 만들어지게 되는 원리를 이용하고 있지요.
태양 전지판 한 개에서 생기는 전압은 태양전지의 크기와 빛의 강도에 따라 달라지기는 하지만,
보통 전압은 0.6V정도, 발전용량은 1.5W 정도랍니다.

좀더 많은 전기를 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 연결해야 하는데, 이렇게 여러 개의 태양전지를 연결한 것을
태양 전지판(태양전지모듈)ㅣ라고 합니다. 태양전지모듈은 보통 12V정도의 전압이 얻어질 수 있도록 태양전지를 연결한 것인데요.
태양전지판은 물이나 공기에 닿으면 부식하기 때문에 모듈로 제작할 때에는 위/아래/옆면을 세심하게 싸 줄 필요가 있답니다.
일반적으로 모듈의 윗면은 햇빛이 잘 통과할 수 있게 유리로 덮고, 아랫면은 특수 플라스틱으로 감싸준답니다.
이렇게 태양전지판을 서로 연결해서 약 1㎡크기로 모듈을 만들면 100W정도의 발전 용량을 갖춘 '태양광 발전 장치'가 만들어집니다.

즉, 태양광발전은 태양전지들을 여러개 연결하여 만든 태양전지모듈을 이용하여 전기를 생산하는 것을 말합니다.
이러한 태양광 발전은 생산해 낸 전기를 어떻게 활용하는냐에 따라 ?
'독립형 태양광 발전'과 '계통 연계형 태양광 발전'으로 나뉘게 됩니다.?

'독립형 태양광 발전'은 발전장치를 통해 생산해 낸 전기를 생산된 그 자리에서 직접 쓸수 있도록 하는 발전 방식이고,
'계통 연계형 태양광 발전'은 전기를 전상망을 이용해 전력회사로 보내는 방식을 말합니다.

좀 더 자세히 살펴볼까요?

2. 독립형 태양광 발전 장치

'독립형 태양광 발전장치'는 전기를 생산하는 태양전지 모듈, 전기를 저장하는 축전지, 그리고 변환기 등으로 구성됩니다.
몽골 등지에서는 용량이 50W 정도 되는 작은 돌립형 태양광 발전 장치가 널리 사용된다고 해요.
이 경우 낮에 해가 5시간을 비칠 경우, 발전 장치에서 얻을 수 있는 전기는 하루에 250Wh에 달하는데요.?
이를 이용하여 10W짜리에너지 절약형 전등 3개를 5시간 동안 쓰고, ?
나머지 100Wh로는 5W짜리 라디로는 20시간 들을 수 있다고 합니다.?
몽골처럼 발전소가 들어서기 힘든 외딴 지역에서 대단히 유용하게 쓰일 수 있답니다.

3. 계통 연계형 태양광 발전 장치

'계통 연계형 태양광 발전 장치'는 생산된 전기를 전선망을 통해서 전력 회사로 보낼 수 있게 설계된 발전 장치입니다.
이때 전선망을 통해서 전력회사로 넘어간 태양 전기에 대해서 전력 회사가 대가를 지불해야 하는데, 이때 필요한 것이
태양전기가 얼마나 전력 회사로 넘어 갔는지 그 수치를 측정할 수 있는 계량기 입니다.
그래서?이 발전장치에서는 독립형과 다르게 '계량기'가 필수적으로 들어갑니다.
대신 전기가 모두 전산망으로 들어가기 때문에 전기를 저장하는 축전지가 필요 없답니다.
태양광 발전 장치에서 만들어진 직류 전기를 교류로 바꾸어?주는 변환기만?설치하면 됩니다.
그러므로 계통 연계형은 독립형에 비해서 설치 비용이 적게 드는 장점을 가지고 있답니다.

?(출처 : 한국원자력문화재단 블로그 http://blog.naver.com/energyplanet?)