태양광 발전 시스템

태양 에너지는 태양열 에너지와 태양광 에너지가 있는데, 그 중 태양광 에너지 시스템에 대해 최근 많은 투자와 관심이 고조되고 있다. 

태양광 발전이란 태양빛을 전기로 전환하는 태양 전지 등을 이용하는 기술이다. 빛 에너지가 전자를 생성하고, 전자의 이동으로 전류가 발생하는 광전효과를 이용하게 된다. 

태양 전지에는 반도체 PN 접합을 사용하는데, 태양빛이 이 태양전지에 닿으면 P형 반도체 내부에 전자(-)와 정공(+) 쌍이 생성된다. 전자와 정공이 전기장에 의해 전자는 N층으로, 정공은 P층으로 이동하면서 전위차가 발생한다. 

이러한 에너지 균형에 의해 전극에 모터와 같은 부하를 연결하면 전류가 발생하는 것이다. 태양전지를 여러 개 연결해서 만든 태양전지판 모듈을 여러 개 연결하면 필요한 용량의 전기가 생성되는데 이 전기는 직류이므로 교류로 전환해주는 인버터를 통과하게 되면 가전기기용 전기를 얻을 수 있게 된다. 

태양광 에너지 시스템의 단점으로는 화석 에너지나 원자력 에너지 등에 비해 발전 효율이 낮다는 것이다. 이를 보완하기 위해 태양광 에너지 발전소를 설치하기 위한 상당히 큰 규모의 부지가 필요하다는 것이다.

두번째 단점은 날씨의 영향을 받는다는 것이다. 태양빛을 이용해 에너지를 전기로 변환하는 것이기 때문에 구름이 많아 음영이 생기거나 비가 오는 날, 모래 바람이 부는 사막지역에는 발전량이 매우 적어서 전력 수급을 제대로 할 수 없다. 

밤에도 마찬가지로 발전이 불가능하고 낮에만 발전이 가능하다. 또한 온도에 따른 효율도 다르기 때문에 월 별로 에너지 발전 양이 일정하지 않다. 25도에서 효율성이 가장 좋고 그 이상에서는 효율성이 감소하는데 이를 생각하면 여름에 태양광 에너지 발전 효율이 좋다는 생각은 잘못되었다고 할 수 있고, 3~6월, 9~11월에서 효율이 가장 좋다.