[태양광발전] 태양광발전의 종류와 개발사례

1. 태양광 발전 시스템의 개요

태양광발전(PV, Photovoltaic)은 무한정, 무공해의 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 발전방식으로 태양전지(태양전지), PCS, 축전장치 등의 요소로 구성된다.
가장 일반적인 실리콘 태양전지의 기본 구조 및 발전원리를 설명하자면, 태양전지는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키고 (‘p-n접합’) 양단에 금속전극을 코팅하여 제작한다. 태양빛이 입사되면 반도체 내부에서 흡수되면 전자와 정공이 발생하여 p-n접합부 전기장에 끌려 전자는 n측으로 정공은 p측으로 새로운 흐름이 생기면 접합부 양단의 전위차가 작아진다. 즉 반도체가 태양빛을 흡수하면 전기가 발생되는 원리인 광기전력효과(Photo voltaic Effect)를 이용한 것으로 반도체 접합부에 태양빛이 입사되면 접합부에서 전자가 발생하여 외부회로에 전류가 흐르게 된다. 에너지 변환 효율을 높이기 위해서는 (i) 가급적 많은 태양 빛이 반도체 내부에 흡수되도록 하고, (ii) 태양빛에 의해 생성된 전자가 쉽게 소멸되지 않고 외부 회로까지 전달되도록 하며 (iii) p-n 접합부에 큰 전기장이 생기도록 소재 및 공정을 디자인해야 한다. 태양전지는 주로 실리콘 소재…