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알기쉬운 태양광발전 기초지식-무한한 태양에너지를 |
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미니솔라 기술부 |
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2011.01.10 |
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2683 |
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무한한 태양에너지를 전기에너지로 바꿉시다
태양은 약 50억 년 전에 생겨나 지금까지 엄청난 양의 에너지를
방출시키고 있습니다.
태양의 중심부에서 수소 핵융합반응으로 생성된 에너지는
전자파의 형태로 1억5천만km의 거리를 지나 지구 표면에 전달됩니다.
1시간동안 지구에 도달하는 태양에너지의 양은
1년간 인류전체가 소비하는 에너지의 양보다 더 많습니다.
이 태양에너지는 크게 빛 에너지와 열 에너지로 구분되며 그중 태양의
빛 에너지를 이용하여 전기를 만들어 내는 것이 바로 태양광발전입니다.
태양광발전의 가장 기본이 되는 소재가 태양전지인데,
태양전지란 반도체의 광기전력 효과특성을 이용하여 빛에너지를
전기에너지로 변환시키는 반도체 소자를 말합니다.
이 에너지변환은 종래의 발전방식처럼 중간에 열에너지나
운동에너지를 거치지 않고 직접 필요한 전기로 변환됩니다.
(이 구조는 2장에서 자세히 설명합니다.)
빛에서 전력을 얻을 수 있는 기술은 19세기에 처음 개발이 되었으나
20세기 초에 아인슈타인에 의해 과학적으로 설명되었고,
본격적으로 상업화 된 시점은 1970년대에 있었던 석유 파동 이후
활발한 연구가 진행되어 1980년대부터 일반화 되었습니다.
태양광발전의 장점은
첫째, 아무리 많이 사용해도 고갈되지 않는 영구적인 에너지입니다. 그리고 그 양 또한 무한하여 전 세계 에너지 소비를 충족시켜 줍니다. 독일 기후 변화 협의회의 발표에 의하면 태양광 에너지의 자원량은 전 세계 에너지 소요량의 2,800배 이상 이르는 것으로 조사되었습니다. 이것은 풍력 자원의 약 200배, 바이오매스의 20배 규모보다 훨씬 많은 수치입니다.
둘째는 태양에너지는 환경오염이 없는 무공해 청정에너지입니다. 태양에너지는 화석연료발전에 비하여 이산화탄소 배출량이 월등히 적어 자연환경과 생활환경을 지켜줍니다.
셋째, 지역에 관계없이 설치할 수 있습니다. 빛이 있는 곳이면 어느 곳에서나 간단히 설치할 수 있고 규모 역시 필요한 전력량만큼 설치 가능합니다.
넷째, 한번 설치해 놓으면 유지비용이 거의 들지 않습니다. 발전용 연료가 필요 없으며 구동부가 없어 고장이 나지 않아 유지보수비가 적게 듭니다.
다섯째, 현재는 다른 발전 방식보다 발전 단가가 높지만 반도체 기술을 활용하고 있어 기술 혁신을 통한 지속적인 원가 절감이 이루어져 멀지않은 장래에 화석 연료를 이용한 발전보다 저렴해 질 전망입니다.
이와 같이 과거에는 이용하지 않았던 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산함으로서 지구온난화 방지에 기여하고 우리들의 삶을 더욱 풍요롭게 만들어 줍니다.
키포인트 태양전지-빛(태양광)에너지를 전력으로 바꾸는 반도체 소자
태양광에너지는 영구적이며 공해가 없는 완전에너지
※ 혼돈의 유의 태양열에너지 - 태양열을 이용하여 온수생산
태양광에너지 -태양광(빛)으로 전기생산 |
용어해설
반도체 - 물질을 전기 전도도에 따라 분류하면 도체, 반도체, 부도체로 나뉜다.
반도체는 순수한 상태에서는 부도체와 비슷한 특성을 보이지만
불순물 첨가에 의해 전기 전도도가 늘어나기도하고 빛이나 열에너지에
의해 일시적으로 전기 전도성을 갖기도한다. 실리콘,게르마늄,갈바비소
지구온난화 - 인간의 활동 특히 석탄이나 석유같은 화석연료를 태울 때
대기 중으로 배출되는 온실가스의 증가로 지구의 온도가 상승하는 현상. | |
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