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Intro ......

 

흐린 날이나 비오는 날처럼 항상 태양에너지를 사용할 수 없다는 점에서 태양에너지를 이용한 기술의 어려움이 있으며,,냉방에 이용할 수 있으며, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다. 이러한 태양 전지는 필요한 단위 용량으로 直(직)·竝列(병렬) 연결하여 기후에 견디고 단단한 재료와 구조의 만들어진 태양전지 모듈(solar cell module)로 상품화 된다.hwp (첨부파일).공학 자료등록 태양광 발전과 신재생 에너지 다운 [공학] 태양광 발전과 신재생 에너지. 따라서 일반적인 태양광 발전 시스템은 수요자에게 항상 필요한 전지를 공급하기 위하여 모듈을 직·병렬로 연결한 태양전지 어레이(array)와 전력 저장용 축전지(storage battery),태양으로부터 나오는 에너지는 무한할 뿐만 아니라  ......

 

 

Index & Contents

공학 자료등록 태양광 발전과 신재생 에너지 다운

 

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공학 자료등록 태양광 발전과 신재생 에너지

 

[공학] 태양광 발전과 신재생 에너지

 

태양광 발전과 신재생 에너지

신재생 에너지

1. 신재생 에너지의 정의 : 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지

→ 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래 에너지원을 그 특성으로 한다.

2. 종류 : 우리나라의 8개분야 재생 에너지

⑴ 태양열 에너지

⑵ 태양광 발전

⑶ 바이오매스

⑷ 풍력 에너지

⑸ 소수력 에너지

⑹ 지열 에너지

⑺ 해양 에너지

⑻ 폐기물 에너지

 

⑴ 태양열 에너지

태양열 에너지는 태양으로부터 방사되는 복사에너지가 대기층을 투과하여 지표면에 도달되는 열 및 광 에너지를 모아 필요한 곳에 사용하는 에너지이다.

 

태양열을 이용해 가정에서는 온수,난방,냉방에 이용할 수 있으며, 공장이나 발전소를 움직이는 산업에너지로도 사용된다.

 

태양으로부터 나오는 에너지는 무한할 뿐만 아니라 깨끗하고 공해가 발생하지 않는 청정에너지이다. 그러나 단위면적당 공급받을 수 있는 에너지량이 적고, 흐린 날이나 비오는 날처럼 항상 태양에너지를 사용할 수 없다는 점에서 태양에너지를 이용한 기술의 어려움이 있으며, 현재 석유값에 비해 비경제적이라는 문제점을 가지고 있는 상태이다.

 

 

 

⑵ 태양광 발전 ( 태양전지 )

태양광 발전은 무한정, 무공해의 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술이다. 기본 원리는 반도체 pn 접합으로 구성된 태양전지(solar cell)에 태양광이 조사되면 광에너지에 의한 전자-양공 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과;photovoltaic effect)에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 된다. 이러한 태양 전지는 필요한 단위 용량으로 直(직)·竝列(병렬) 연결하여 기후에 견디고 단단한 재료와 구조의 만들어진 태양전지 모듈(solar cell module)로 상품화 된다. ? 그러나 태양전지는 비, 눈 또는 구름에 의해 햇빛이 비치지 않는 날과 밤에는 전기가 발생하지 않을 뿐만 아니라 일사량의 강도에 따라 균일하지 않은 직류) 발생한다. 따라서 일반적인 태양광 발전 시스템은 수요자에게 항상 필요한 전지를 공급하기 위하여 모듈을 직·병렬로 연결한 태양전지 어레이(array)와 전력 저장용 축전지(storage battery), 전력 조정기(power controller) 및 직·교류 변환장치(inverter)등의 주변장치로 구성된다.

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① 태양광발전 원리

??태양광발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식이다. 이러한 태양광발전의 핵심은 일반적으로 pn접합구조를 가진 태양전지(solar cell)로서 외부로부터 광자(photon)가 태양전지의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성된다.

??생성된 전자-정공 쌍은 pn접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다.

??각각의 전극에서 수집된 전하(ch-arge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.

 

장점

단점

에너지원이 청정하고 무제한

필요한 장소에서 필요한 양만 발전 가능

유지보수가 용이하고 무인화 가능

20년 이상의 장수명

건설기간이 짧아 수요 증가에 신속히 대응 가능

전력생산이 지역별 일사량에 의존

에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요

설치장소가 한정적이고 시스템 비용이 고가임

초기 투자비와 발전단가 높음

일사량 변동에 따른 출력이 불안정

② 태양광발전의 장단점

 

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2. 태양광발전 원리도 (실리콘 태양전지 기준)

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4. 태양광발전시스템의 구성

 

 

 

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