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태양전지공학 Chapter 1
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태양전지공학
Chapter 1
선진국 대비 국내기술 수준
40
60
75
90
7585
70
80
50
70
50
70
25
50 50
70
0
20
40
60
80
100
태양열 태양광 바이오 폐기물 소수력 풍력 수소 연료전지
기술수준
(%)
1999年
2006年
태양권 외(AMO) 및 지표상(AM1.5)의 태양에너지 스펙트럼
태양전지공학
Chapter 1
지표에 주어지는 태양복사 에너지와 지구보유 에너지
태양전지공학
Chapter 1
○ 태양과 천정각 분할선으로 AM(AM=1/cos )을 정의
○ 태양광이 직사광선으로 가해질 때 최소 경로 길이(h)에 상대적인
대기 경로 길이(s)를 측정한다. AM=(1+(s/h)2)1/2
○ AM1.5에서의 강도는 83.2mW/cm2이다.
○ AM1.5G를 가장 많이 사용하며 강도는 100mW/cm2이다.
m)(
24.1 muu
leVh
c==
태양전지공학
Chapter 1
제논램프를 이용한 광에너지 스펙트럼 분포도와표준 AM1.5G 스펙트럼 비교도
0
50
100
150
200
250
300
350
400
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
Air Mass 1.5G (1 Lamps System)
태양전지공학
Chapter 1
2개 제논램프를 이용한 광에너지 스펙트럼과표준 스펙트럼 비교
0
50
100
150
200
250
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
0
50
100
150
200
250
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
Air Mass 1.5G (2 Lamps System)
태양전지공학
Chapter 1
2개 제논램프와 AM1.5G 필터를 이용한광에너지 스펙트럼과 표준 스펙트럼 비교
0
50
100
150
200
250
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
0
50
100
150
200
250
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900
波長(nm)
強度
AM1.5G SOLAR
파장 (nm )
세기
(W/m
2)
Air Mass 1.5G (2 Lamps + Moisture Filter System)
태양전지공학
Chapter 1
예제
태양광 시스템의 에너지 변환효율이 15%이라고 가정하여 1m2의 태양
전지로 얻을 수 있는 1일 전력량과 1년간의 전력량을 계산하시오.
풀이
국내의 1일당 평균 일사시간을 적용하여 태양전지의 출력을 계산하면
1m2의 태양전지로는 1일당
1kW/m2(면적)×15%(태양전지효율)×3.84h(일사량)=0.576kWh/m2
이며1년당은 0.384kWh/m2･일×365일=210.24kWh/m2이다.
태양전지공학
Chapter 1
대기 중의 CO2 함유량 추이
태양전지공학
Chapter 1
온실효과
태양전지공학
Chapter 1
깨끗하고 독특한 특징을 갖는 태양광 발전
(1) 가동부분이 없고 깨끗한 에너지의 발생
(2) 유지가 간편하고 자동화, 무인화가 용이
(3) 규모의 대소에 관계없이 일정효율로 발전
(4) module 구조에 의한 양산성이 풍부하고, scale merit가 큼
(5) 확산광에 의해서도 발전한다
(6) 광발전은 버리는 에너지의 유효 이용
태양전지공학
Chapter 1
한국의 지역별 태양에너지 연간 분포도
태양전지공학
Chapter 1
국내의 1일당 평균 일사시간을 적용하여 태양전지의 출력을 계산하면
1m2의 태양전지로는 1일당 1kW/m2×10%×3.84h=0.384kWh/m2이며
1년당은 0.384kWh/m2․일×365일=140.16 kWh/m2이다.
단독주택의 지붕면적인 약 60m2에 태양전지를 설치하였을 때는, 1일당
0.384kWh/m2×60m2=23.04kWh가 되어서 1일당 약 23kWh의 전력을
획득할 수 있는 셈이 된다.
태양전지공학
Chapter 1
