태양광 발전이란?

태양광 발전 원리

요즘(매년 나오는 말이기는 하지만요.) 전기요금 누진제로 인해, 신재생 에너지에 대한 관심도 높아졌습니다.
환경 안전을 위해서는 발전이 더디다가, 갑자기 크게 뜨는 느낌이 들어서 좀 아쉽긴 합니다. 영토가 작고, 인구가 집중되어 있다보니, 크게 관심을 못받고 완벽한 대체는 불가능 하지만, 확실히 사용하고 있는 전력에는 도움이 된다고 생각이 됩니다.

이 태양광 발전을 통해 어떻게 태양의 및이 전기로 바뀔 수 있는지 알아보겠습니다.

태양광 발전은 태양으로부터 나오는 빛을 에너지로 전환하여 직류 전기로 전력 발전을 하는 방법입니다.
광전효과의 원리로 빛에너지를 전기에너지로 바꿉니다.
화력이 이산화 탄소와 미세먼지 등으로 환경 관련 문제가 많은 대비, 이런 부분을 개선할 수 있는 발전 방법 중 하나입니다.

태양광 에너지의 장단점을 뭔저 보겠습니다.

<장점>
자연 에너지를 이용하는 친환경 발전입니다.

무공해로 대기오염과 폐기물 발생이 없습니다.
무한한 에너지입니다.
필요한 전기량의 생산 조절이 가능합니다.

<단점>
초기투자비용이 높습니다. 반도체 부품이 많이 들어가기고 하고, 아직 대중화되지 않았기 때문에 가격이 비쌉니다.
발전단가가 높습니다. 전기를 만들기 위해 패널이 필요한데, 이 패널을 설치하기 위해 많은 면적이 필요합니다.
시간적 제약이 있습니다. 배터리로 보완은 하고 있지만, 태양이 있는 시간만 발전이 가능합니다.

태양광 발전을 간단히 이해하기 위해서는 3가지 정도만 알면 됩니다. 실질적으로 태양광 발전을 가능하게 해준 '광전효과'와 태양광 발전의 핵심 부품인 '태양광 셀'과 '인버터'입니다.

<광전효과>
광전효과는 아인슈타인이 빛의 입자성을 이용하여 설명한 현상입니다.
금속에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추었을 때, 금속의 표면에서 전자가 튀어나오는 현상을 뜻합니다.
이렇게 전자가 튀어나오는 현상을 이용하여 전류를 만들어 낼 수 있습니다.

<태양광 셀>

태양의 빛을 작은 전류로 만들어 주는 '반도체'입니다.
광전효과를 통해 태양광 발전장치의 반도체로 구성된 '셀'이라는 곳에서 전기가 생성됩니다.
이런 이유로 태양광 발전에는 반도체가 꼭 필요합니다.
빛을 통해 도통을 하는 포토 다이오드와 유사합니다.

<인버터>
직류의 전기를 교류의 전기로 전환해줍니다. 실제, 우리가 사용하는 전기는 교류이기 때문에, 전환이 필요합니다. 인버터에서 교류로 변한 전기는 배터리로 저장이 되거나, 전기 기기에 바로 사용됩니다.