- 태양광 발전이 무엇인가요?

태양광발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식입니다.
태양빛을 받아 열을 이용하여 에너지를 발생하는 태양열 발전과 달리 태양광 발전은 태양빛을 받아 반도체 물질로 이루어진 태양전지에서 바로 전기를 생성합니다.
태양광발전 시스템은 햇빛을 받아 직류전기를 생성하는 태양전지 모듈과 이러한 전기를 제어해 주는 전력제어장치, 발생된 전력을 저장하는 축전지, 그리고 직류전기를 교류로 바꾸어 주는 인버터로 구성되어 있습니다.

태양광발전은 그림과 같이 크게 독립형 시스템(Stand-alone systems)과 계통연계형 시스템(Grid-connected systems)으로 구분이 됩니다.


- 태양광 발전의 장단점은 무엇인가요?

<장점>

* 에너지원이 청정하고 무제한
* 필요한 장소에서 필요한 양만 발전 가능
* 유지보수가 용이하고 무인화 가능
* 20년 이상의 장수명
* 건설기간이 짧아 수요 증가에 신속히 대응 가능

<단점>

* 전력생산이 지역별 일사량에 의존
* 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요
* 설치장소가 한정적이고 시스템 비용이 고가임
* 초기투자비와 발전단가 높음
* 일사량 변동에 따른 출력이 불안정


- 태양전지가 전기를 생성하는 원리는 무엇인가요?

태양전지는 반도체 물질로 이루어져 있어서 태양빛이 태양전지 내에 흡수되면 태양전지 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성됩니다. 생성된 전자-정공 쌍은 pn접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집됩니다. 각각의 전극에서 수집된 전하(charge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 됩니다.

- 태양전지의 종류에는 어떤 것들이 있나요?

태양전지는 그림과 같이 크게 결정질 실리콘 태양전지와 박막 태양전지로 구분이 됩니다. 전체 태양전지 시장의 95%이상을 차지하는 결정질 실리콘 태양전지는 실리콘 덩어리를 얇은 기판으로 절단하여 제작하며, 실리콘 덩어리의 제조 방법에 따라 단결정과 다결정으로 구분이 됩니다. 박막태양전지는 얇은 플라스틱이나 유리 기판에 막을 입히는 방식으로 제조하는 태양전지로 막의 종류에 따라 그림과 같이 비정질실리콘 태양전지, CIS 태양전지, CdTe 태양전지, 염료감응 태양전지 등으로 분류가 됩니다.

- 태양전지 모듈은 무엇인가요?

한 개의 태양전지는 0.6V 전압과 3A 이상의 전류를 생성합니다. 적절한 전압과 전류를 생성하기 위하여 여러개의 태양전지를 서로 연결하고 외부환경으로부터 보호하기 위하여 충진재, 유리 등과 함께 압축한 것이 모듈입니다.
그림 (A)는 일반적인 결정질 실리콘 태양전지 모듈의 구조이며, (B)는 박막 태양전지 모듈을 나타내고 있습니다. 결정질 실리콘 태양전지 모듈은 여러 개의 태양전지를 얇은 선으로 연결하여 충진재와 유리기판, Back sheet 등과 함께 압축시켜 제조합니다.

이와 달리 박막 태양전지 모듈은 태양전지 자체가 모듈형태로 제작되며, 후에 보호막을 입히는 과정만이 들어갑니다.

- 태양전지 모듈의 종류에는 어떤 것들이 있나요?

태양전지 모듈은 크게 일반태양전지 모듈과 건자재일체형 태양전지 모듈(BIPV)로 구분될 수 있습니다. 최근 반투명 태양전지 모듈, 컬러 태양전지 모듈 등 소비자의 요구에 맞춘 다양한 형태의 모듈이 소개되고 있습니다. 박막태양전지 모듈의 경우 반사방지막이 없기 때문에 다양한 컬러의 모듈을 제작할 수는 없지만 기판의 형태에 따라서 휘어지는 태양전지 모듈의 제작이 가능합니다.

- 태양전지 어레이는 무엇인가요?

태양전지 어레이란 여러 개의 모듈을 연결하는 것을 말합니다. 설치되는 곳의 필요 용량에 따라 적절한 수의 태양전지 모듈을 연결하여 사용합니다.

- PCS는 무엇인가요?

PCS란 Power Conditioning System의 약자입니다.
PCS는 태양전지 어레이에서 발생되는 최대 출력을 유지하기 위한 MPPT (Maximum Power Point Tracker) 회로 및 축전지 또는 DC 전원과의 출력 값을 보정하기 위한 DC-DC 변환기 등으로 구성이 된 전력제어장치와 AC 전원에 사용하기 위해 태양전지 어레이에서 발생하는 직류전기를 교류로 바꾸어 주는 역할을 하는 인버터로 구성되어 있습니다.