태양전지의 개요

소개글

태양전지의 개요에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.태양전지의 역사
2.개요
3.태양 전지(solar cell)
4.태양광발전 시스템
5.태양광 발전기술
6.기술개발 현황
7. 개발동향

본문내용

포스 실리콘 태양전지 경우 10-12%)을 가진다.
* 제조공정이 간단하다: 닥터블레이드나 스크린프린팅과 같은 간단하면서 mass product가 가능한 제조공정.
* 기존 실리콘 태양전지에서는 가능하지 못한 투명한 태양전지의 제조가 가능하므로
기능성과 예술성을 함께 창출할 수 있다.
6. 기술개발 현황
성 능
태양전지의 성능을 나타낼때는 '변환효율'이라는 말을 사용한다. 이것은 입사한 빛(태양빛)을 어느정도의 비율로 전기로 바꿀수 있는가를 나타내는 것이다. 태양전지의 변환효율은 입사하는 에너지의 강도 차이와는 거의 관계가 없다. 그러나 변환 효율은 비율이기 때문에 입사하는 에너지가 변화하면 그 출력도 변화한다. 즉 변환 효율이 10%일 때 쾌청한 날에는 태양의 빛이 1당 1kW의 에너지(일반적으로 쓰이는 조도로 표시하면 10만lux~12만lux)를 지표면에 주기 때문에 1면적의 태양전지는 100W를 출력한다.
흐린날에는 입사하는 에너지가 5만~1만 lux로 적어서 아주 맘은 날의 2분의1~10분의 1정도에 그친다. 비가 오는 날에도 2만~5000lux로 아주 맑은날의 5분의 1~20분의 1정도다. 따라서 태양 전지의 출력도 당연히 감소한다. 밤에는 태양빛이 없기 때문에 출력은 제로가 된다.
개발목표
태양광발전기술의 개발목표는 저가·고효율의 태양전지 및 이용기술개발과 대량생산에 의해 상용 전원과 경쟁 가능한 발전단가의 수준에 도달하는 것이다. 따라서 일정수준의 생산용량(대량생산에 의한 저가화)을 감안한 절대적 개발목표는 발전단가와 태양전지의 변환효율로 설정한다.
상용제품의 주종을 이루는 실리콘 태양전지의 기술개발에 의한 가격저감 추이는 그림에 나타낸 바와 같이, 현재의 시판가격은 1978년에 비해 약 1/6까지 떨어졌으며, 변환효율은 약 1.7배 가량 향상되었다. 이러한 추이는 효율이 향상될수록 가격이 저하되는 상반된 상관성이 있으나 대량생산에 의한 저가화도 중요한 가격저하의 변수이다. 그러나 1990년 이후 가격과 효율의 변동이 포화상태에 이른 근본적인 원인은, 단결정 또는 다결정 실리콘 태양전지의 재료와 제조기술 개발에 의한 가격저감 효과의 한계성을 의미하므로, 태양전지의 개발동향은 저가.고효율 박막태양전지에 집중되고 있다.
다음 페이지의 표는 재료별 태양전지 모듈의 현재 가격과 향후 예상가격을 나타낸 것으로써, 현재 세계시장의 주종을 이루는 결정질 실리콘의 가격은 포화상태에 이르러 기술개발과 생산량 급증에도 불구하고 장기적으로 가격하락을 기대하기 어렵다. 그러나 현재 실용화 단계의 박막 태양전지가 상용화 될 2010년경에는 태양전지의 가격이 현저하게 저하하여 세계시장의 대부분을 차지하며, 태양광발전 기술에 의한 발전단가도 상용전원과 경쟁 가능한 수준에 도달하여 보급이 급격히 증가할 것으로 기대된다. 이러한 가격목표를 달성하기 위하여 일본을 비롯한 선진국은 박막 태양전지의 효율향상 뿐만 아니라 대면적화와 양산기술의 개발에 집중투자하고 있다.
7. 개발동향
태양광발전기술의 개발동향은 저가화와 효율향상을 위한 태양전지 제조기술개발 및 시스템 이용기술개발이 병행되고 있으며, 중점개발분야는 국가별 연구 및 투자 여건에 따라 분야와 형태를 조금씩 달리하고 있다.
미국은 첨단기술의 전략적 개발과 시장개척 및 상업화 지원을 병행하여
- 태양전지의 효율향상
- 주변장치와 시스템의 실증시험
- 태양광발전의 건물·주택 적용 등에 중점을 두고 있다.
일본은 목표지향적 추진체계와 추진전력에 의해 정부주도의 상용화 기술개발과 보급촉진 및 수출시장 확대를 위한
- 태양전지 원료의 저가화 및 신형 태양전지 개발
- 건재일체형 모듈 및 주택용 태양광발전시스템의 실용화
- 사막지역에서의 대규모 발전소건설 타당성 조사등을 중점지원하고 있다.
이에 비해 유럽은 분야별 컨소시움 또는 EC를 통한 기술개발 및 실증시험을 공동수행하며
- 화합물 반도체 박막 태양전지의 상용화
- 복합기능 태양전지 모듈개발 및 복합 발전시스템 실용화
- JRC를 통한 태양전지 모듈과 시스템의 실증시험 및 규격화등 국가별, 공동체별 사업을 병행하여 수행 중이다.
그러나 중점분야는 태양광발전시스템의 핵심부품인 차세대 박막태양전지이며, 모든 선진국이 효율 향상과 새로운 재료 및 구조개발에 투자와 노력을 집중하여 상당한 성과를 거두고 있다.
이에 비해 국내의 기술개발현황은 산업자원부가 주관하는 대체에너지기술개발사업에 의해 체계적으로 추진됨으로써 제 1단계('88-'91)의 짧은 기간동안
- 단결정 Si 태양전지의 상품화 및 대량생산 체제 확립
- 태양광발전용 직.교류변환장치의 국산화
- 태양광발전용 연축전지의 성능개선
- 낙도전원용 태양광발전 시스템의 표준화 등의 괄목할 만한 성과를 얻었다.
이러한 연구결과를 활용하여 '93년 1월 충남 보령군 호도에 90kWp 태양광발전시스템을 건설함으로써 자체 개발 제품과 기술만으로 성공적인 도서전화사업이 완료되었으며, 다른 섬지역에서도 보급되었다.
그러나 1992년부터 현재까지 개발된 성과중
- 다결정 실리콘 기판의 개발
- 비정질 실리콘 태양전지모듈의 개발
- 부하평준화를 위한 솔라에어콘의 개발
- 저가.고효율 CuInSe2 태양전지 개발
- 농어촌 전화사업을 위한 태양광.풍력 복합발전시스템 등은 충분한 실용화 가능성에도 불구하고 개발성과가 활용되지 못하고 있는 실정이다.
참고사이트
실리콘 태양전지 http://my.dreamwiz.com/moff/htmbank/sil-solar.htm/
태양전지에 대한 정보 http://weng.kemco.or.kr/school/solar/solarcell/prin.html
태양 전지란? http://my.netian.com/~yoonct/solar.htm
광전효과 해석 http://school.kerinet.re.kr/taejang/kor/contest
태양 전지 소개 http://myhome.shinbiro.com/~gusehddl/태양전지.htm
태양광 발전 시스템 http://nuke.co.kr/life/car/sun/solar_gene.htm
태양광 발전 의 원리 http://power.kangwon.ac.kr/DR/solar.htm

키워드

태양전지,   solar cell,   태양광,   태양광발전,   실리콘 태양전지,   박막 태양전지,   CIGS,   연료감응형 태양전지