태양 광 발전 시스템의 효율성은 태양 전지가 전기 에너지로 변환하는 가용 태양 에너지의 양을 측정하는 것입니다. 대부분의 일반적인 실리콘 태양 전지는 최대 효율이 약 15 %입니다. 그러나 효율이 15 % 인 태양 광 시스템조차도 비용 효율적인 방식으로 일반 가정에 전력을 공급할 수 있습니다.
에너지는 어디에서 오는가?
햇빛의 에너지는 광자라는 패킷으로 들어옵니다. 이 광자는 파장에 따라 특정 양의 에너지를 전달합니다. 파장이 감소하면 광자의 에너지가 증가합니다. 이 광자는 태양 전지의 전자를 여기시켜 회로를 통해 흐르게하여 전류를 생성합니다. 실리콘에서 전자를 해제하려면 광자에 최소 1.1 전자 볼트의 에너지가 필요합니다. 전자 볼트는 1 볼트 전위차를 통해 전자를 이동하는 데 필요한 에너지의 양입니다. 광자가 1.1 전자 볼트를 초과하면 전자가 회로를 통해 이동하지만 과도한 에너지는 열로 방출됩니다. 이것이 태양 전지의 효율이 낮은 이유 중 하나입니다. 그들은 일하기 위해 아주 특정한 양의 에너지 만 필요합니다.
태양은 얼마나 많은 전력을 공급합니까?
태양은 지구상의 어디에 있고 하늘의 어디에 있는지에 따라 다른 양의 전력을 제공합니다. 태양 전지판은 일반적으로 AM1.5로 알려진 표준 조건을 가정하여 평가됩니다. 이것은 공기 질량 1.5를 나타내며 태양 전지판에 대해 허용되는 테스트 조건입니다. AM1.5에서 태양은 평방 미터당 1,000 와트를 제공합니다. 그러나 실제 사용 가능한 태양 에너지는 위치, 기상 조건 및 시간에 따라 다릅니다.
태양 전지는 태양 에너지의 몇 퍼센트를 사용할 수 있습니까?
태양의 힘을 이해하기 위해 흑체 스펙트럼이라고하는 복사 모델을 사용합니다. 흑체 스펙트럼은 서로 다른 파장에서 물체의 에너지 분포를 알려줍니다. 흑체 스펙트럼에 따르면, 태양 에너지의 23 %는 태양 전지판에 유용하기에는 너무 긴 파장을 가지고 있습니다. 이 광자는 세포를 통과합니다. 다른 파장에는 과도한 에너지가 있습니다. 실제로 태양 에너지의 다른 33 %는 실리콘 태양 전지에도 사용할 수없는 과도한 에너지입니다. 따라서 이것은 실리콘 태양 전지에 사용할 수있는 태양 에너지의 44 %만을 남깁니다. 이 에너지의 대부분은 세포 자체의 반사 및 기타 과정으로 인해 손실됩니다. 따라서 이론적 최대 효율은 더 높을 수 있지만 실리콘 셀의 실제 효율은 일반적으로 약 15 %입니다.
패널 효율성을 높이는 방법은 무엇입니까?
태양 전지판 효율을 높이기 위해 우리는 그것을 만드는 데 사용하는 재료를 개선하고 다양화할 수 있습니다. 다른 재료는 전류를 생성하기 위해 다른 양의 광자 에너지가 필요합니다. 따라서 하이브리드 패널은 포착 된 에너지를 최대화하기 위해 다양한 전자 볼트 값을 커버 할 수 있습니다. 이 접근 방식의 한 가지 문제는 제조 비용입니다. 표준 태양 전지판은 널리 사용 가능하고 잘 알려진 실리콘으로 만들어졌습니다. 태양 전지판에 사용되는 재료가 더 희귀하고 전문화됨에 따라 제조 비용이 상승합니다. 따라서 효율성이 증가하면 비용이 증가합니다.