반도체 실리사이드의 태양전지 응용

전문가 제언

○ 태양전지에 빛을 조사하면 내부에 전자와 정공이 발생한다. 이렇게 발생한 음의 전하는 n극으로, 양의 전하는 p극으로 이동하며 이러한 현상에 의해 p극과 n극 사이의 전위차로 인해 광기전력이 발생하며 이때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다. 태양전지는 장시간 햇빛과 바람, 비에 노출되어 있기 때문에 수명을 길게 하기 위해서는 다양한 보호장치가 필요하다.

 

○ 태양전지는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물을 재료로 사용하는 것으로 크게 나눌 수 있으며 실리콘 반도체는 다시 결정계와 비결정계로 분류되고 있다. 현재 개발 중에 있는 새로운 재료의 반도체를 포함하면 더욱 다양한 제품이 있다. 또한 에너지 변환효율이 20% 이상인 고효율 박막 태양전지도 개발되고 있다.

 

○ 태양전지의 주요 장점은 태양에너지가 거의 무한정이고 깨끗한 친환경 에너지원이며 또한 다양한 규모 및 방식으로 이용이 가능하다는 점이다. 필요한 장소에서 어떤 형태로든 발전을 할 수 있고 수명이 반영구적이며 유지보수가 용이하고 자동화나 무인화도 가능하다. 그러나 태양에너지의 밀도가 작고 햇빛이 없으면 발전이 불가능하며 수요가 커지면 설치면적도 넓어져 이에 따른 비용이 높아지고 기상조건에 따라 발전이 제한을 받을 수 있는 단점도 있다.

 

○ 우리나라의 태양광발전은 다른 신재생에너지 기술이나 석탄, 석유 및 가스 등의 화력발전에 비해서도 발전단가가 높아 경제성이 낮은 편이다. 2008년 기준으로 우리나라의 태양광발전 발전단가는 \500/kWh로서 수력 \85/kWh, 원자력 \40/kWh에 비해 훨씬 비싸며 또한 다른 에너지원에 비해 넓은 설치면적을 필요로 하기 때문에 우리나라처럼 땅이 좁은 환경에서는 대규모 활용이 쉽지 않다.

 

○ 한국에너지기술 연구원에서는 고효율 CIGS 박막 태양전지를 개발하고 있는데 CIGS 박막 태양전지는 소재의 양을 크게 절감할 수 있고 발전단가를 크게 낮출 수 있다. 우리나라처럼 국토가 좁을수록 건축물 구조를 잘 활용할 수 있는 박막 태양전지가 특히 유용하다.

 

저자

Takashi Suemasu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

84(3)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

에너지

페이지

235~239

분석자

오*섭

분석물

• 반도체 실리사이드의 태양전지 응용.pdf [565,240 byte]

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