신재생에너지의 전력전자 적용분야

목차

1. 서론

2. 태양전지의 역사

3. 태양전지의 원리 및 특성

3.1 태양전지의 구조
3.2 태양전지의 원리
3.2.1 태양전지의 에너지 변환
3.2.1.1 광생성 전류
3.2.1.2 광기전력 효과
3.2.2 태양전지의 전류-전압 특성
3.2.2.1 태양전지의 전류-전압 곡선
3.2.2.2 단락전류
3.2.2.3 개방전압
3.2.2.4 곡선인자
3.2.2.5 변환효율

4. 태양전지 종류

4.1 실리콘 태양전지
4.1.1 단결정 실리콘 태양전지
4.1.2 다결정 실리콘 태양전지
4.1.3 박막형 다결정 실리콘 태양전지
4.1.4 비결정 실리콘 태양전지
4.2. III-V족 화합물 반도체 태양전지
4.2.1 III-V족 화합물 반도체 태양전지 특징
4.2.2 III-V족 화합물 태양전지 개발 현황
4.3 그 외의 태양전지

5. 태양전지 기술 동향 및 전망

5.1 해외의 동향
5.1.1 미국
5.1.1.1 BP Solar
5.1.1.2 Shell Solar
5.1.1.3 Astropower
5.1.1.4 RWE Schott Solar
5.1.1.5 Evergreen Solar
5.1.2 일본
5.1.2.1 Sharp
5.1.2.2 Kyocera
5.2 국내의 동향

6. 결론

7. Reference

본문내용

자리를 잡고 있다. 2002년 연간 200MWp의 생산력을 지녔으며, 현재 샤프는 Daido Steel과 Daido metal과 NEDO 연구 과제를 실행하여 슈퍼 고효율 복합 태양전지와 저가 태양 집중 모듈과 시스템에 집중 연구 중이다. 샤프는 17.4%의 단결정 모듈을 시판하고 있으며, 이것은 세계에서 가장 효율이 좋은 주택용 태양광 발전 모듈이다. 또한 2003년에는 주택용으로 140 MW를 설치하였다. 또 미국에 모듈 라인을 설치하여 모듈의 생산을 시작하였다. 태양전지 모듈을 재사용하는 기술도 개발하고 있다.
5.1.2.2 Kyocera
교세라는 1975년에 태양전지 연구를 시작해서 1984년에 다결정 태양전지를 대량생산하기 시작하였다. 현재 세계에서 세 번째로 큰 태양광 발전 회사로 성장하였다. 또한 다결정 박판 실리콘 기판을 이용하여 대면적으로 저가 고효율 태양저지를 연구 개발 중에 있다.
5.2 국내의 동향
국내의 경우, 현재 태양전지 관련 양산기술이나 연구개발 수준이 선진국에 비해 미흡한 상황이다. 따라서 후발주자로서 태양광 발전 산업에 성공적으로 진입하기 위해서는 자사의 상황에 맞게 사업 기반을 구축함과 동시에 신기술 확보를 위한 자원 투입이 절실할 것으로 보인다. 현재 시장 도입 초기인 Thin Film 기술 확보에 집중하거나, 차세대 기술인 염료감응형/폴리머 태양전지를 통한 차후 진입도 노려볼 만하다. 사업 범위 측면에서는 반도체와 LCD 산업에서 쌓은 공정 기술력을 응용할 수 있는 셀/모듈 부문으로의 진출이 유리할 전망이다. 그리고 아파트가 많은 국내 실정에 적합한 BIPV 분야나 휴대폰 등 휴대용 전자 기기 분야에 집중한다면, 기존 산업과의 시너지 효과도 거둘 수 있을 것으로 예상된다. 이를 위해서는 정부의 적극적인 연구개발 지원 및 시장 여건 조성 노력은 물론 관련 국내 기업들의 적극적인 참여가 필요할 것으로 보인다.
6. 결론
지구로부터 1억5천만km 덜어져 있는 태양은 매일 약 8.33x10의 25승kWh에 해당하는 복사에너지를 우주공간으로 방출하고 있다. 이중 지구가 받아드리는 에너지의 양은 4.314x10의 15승kWh에 불과하다. 나머지는 지구 대기권을 통과하면서 대기에 흡수되거나 산란되어 우주에 머문다.
태양에너지는 지구의 위치에 따라 받는 양에 차이가 크다. 열대지방은 ㎡당 2,500kWh의 태양에너지를 받는데 비해 양극지방은 불과 ㎡당 500kWh를 받는다. 우리나라는 ㎡당 1,250~1,500kWh의 태양열을 받는 것으로 추정된다.
현재 태양열을 발전용으로 이용하기 위해서는 사막과 같은 넓은 비거주지역이 필요하나 우리나라는 산악지대나 농경지외에 사막 등 태양열 발전에 쓸 땅이 없어 육지에서 먼 낙도나 등대에 일부 활용하고 있다. 태양열 난방은 주로 학교, 우체국과 같은 공공건물에 활용되고 있으며, 태양열 급탕은 일반가정용 온수기, 골프장, 목욕탕, 수영장, 양어장 등에서 활용되고 있다.
미국에서는 서부의 모하비 사막에 세계 최대의 태양열발전소인 솔라Ⅱ라는 발전소가 있다. 2천여개의 거울(총출력 0.6MW인 3개의 거대한 포물선형 거울장치,즉 Mirror Arrays사용)로 햇빛을 686m의 탑꼭대기에 있는 집열관에 모으고, 여기서 모여진 섭씨 566도의 열로 액화나트륨을 가열하여 순환시키면서 전기를 얻는 것이다.
최근에는 태양광을 에너지로 전환하여 사용하는 방법이 크게 발전하고 있다. 즉, 태양전지를 만들어 태양광을 에너지로 활용하는 것이다. 이 방법은 이미 우주선 등의 동력원으로 쓰이고 있다. 또 무인등대나 가로등에도 쓰이기 시작하고 있으며 기술개발 발전에 따라 효용성이 크게 늘어날 것으로 전망된다.
앞으로 태양열을 이용하는 방법은 태양열을 모으는 집열 시스템과 태양전지의 연구결과에 따라 대체 에너지로서의 유용성 여부가 좌우될 것이다.
7. Reference
1. 강윤흠, 박연주, 이태하, “태양전지”, p.137~169, 대우증권, 2007. 4
2. 김동환, “폴리실리콘 제조기술 및 산업현황”, p.167~174,산업자원부 태양광산 업단, 2007.3
3. 김동환, “태양광 산업의 현황 및 발전방향”, p.2~14
4. 유권종, “태양광발전 시스템 성능평가분석”, 한국에너지기술연구원, 2007. 5,
5. 윤경훈, “태양전지 기술개발 현황과 전망”, 한국에너지기술연구원, 2007. 3
6. 이상법, “태양전지 산업동향 및 기회모색”, 사업기획개발센터, 2006. 2
7. 이준신, “태양광발전기술 및 기술개발 현황”, 성균관대
8. 산업자원부, “신재생에너지 발전차액지원제도 개선 및 RPS제도와 연계방안”, 2006. 3
9. 산업자원부 신재생에너지센터, “2005년 신재생에너지 백서”, p.22~46,2006. 8
10. EPIA, Greenpeace, “Solar Generation“, p.4~10, 2006. 9
목 차
1. 서론
2. 태양전지의 역사
3. 태양전지의 원리 및 특성
3.1 태양전지의 구조
3.2 태양전지의 원리
3.2.1 태양전지의 에너지 변환
3.2.1.1 광생성 전류
3.2.1.2 광기전력 효과
3.2.2 태양전지의 전류-전압 특성
3.2.2.1 태양전지의 전류-전압 곡선
3.2.2.2 단락전류
3.2.2.3 개방전압
3.2.2.4 곡선인자
3.2.2.5 변환효율
4. 태양전지 종류
4.1 실리콘 태양전지
4.1.1 단결정 실리콘 태양전지
4.1.2 다결정 실리콘 태양전지
4.1.3 박막형 다결정 실리콘 태양전지
4.1.4 비결정 실리콘 태양전지
4.2. III-V족 화합물 반도체 태양전지
4.2.1 III-V족 화합물 반도체 태양전지 특징
4.2.2 III-V족 화합물 태양전지 개발 현황
4.3 그 외의 태양전지
5. 태양전지 기술 동향 및 전망
5.1 해외의 동향
5.1.1 미국
5.1.1.1 BP Solar
5.1.1.2 Shell Solar
5.1.1.3 Astropower
5.1.1.4 RWE Schott Solar
5.1.1.5 Evergreen Solar
5.1.2 일본
5.1.2.1 Sharp
5.1.2.2 Kyocera
5.2 국내의 동향
6. 결론
7. Reference

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