신재쟁에너지 태양광 발전 설비 - 태양광의 원리 및 사업화 2

2장 태양광 원리 수출입 은행 강정화 박사

 

태양광 발전의 원리 : 햇빛에너지로 P-N 반도체에 광전효과가 발생하여 전류 생성. 햇빛이 없다면 발전할 수 없으므로, 태양광이 있을 때/ 낮에만 발전가능한 재생에너지

 

광전효과 :
- 금속등의 물질이 한계 진동수(문턱 진동수)보다 큰 전자기파를 흡수했을 때 전자를 내보내는 현상(위키백과)

- 빛은 입자성을 가짐. 그래서 일정 에너지를 가진 태양빛(=광자)이 전지 모듈에 흡수되었을 때, 모듈 안의 전자와 광자가 충돌하고 광자의 에너지는 전자로 전이. 전자는 에너지로 인해 튀어 올라 +극과 -극을 형성하게 되고 이는 전류를 생성.

 

출처 : 사이언스올

 

 

 

태양전지 제조 과정 : 폴리 실리콘>잉곳>웨이퍼>셀>모듈>태양전지

중국이 웨이퍼의 96% 생산

태양 모듈의 사용 :

- 태양광 발전단가 계속 하락했으나, 최근 원자재 가격 폭등으로 웨이퍼 가격이 올랐고 태양전지의 가격도 다시 오르고 있음. 태양전지에 들어가는 웨이퍼의 96%가 중국에서 생산되며, 현재 중국 내에서도 웨이퍼 구하기가 힘들다 함.

- 다결정이 효율은 낮으나 제조단가도 낮아서 많이 이용했었음(과거). 기술의 발달로 단결정 제조단가와 격차를 줄여 더 비싸지만 효율이 높은 단결정 태양전지를 많이 사용하는 추세.

- 2050년 세계 발전 용량의 38%가 태양광 발전일 것으로 예상

- 코로나19에도 태양광 산업의 성장세가 지속되었으나, 중국 중심의 기업 구조로 재편이 더욱 심화됨.