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2014/10/10 00:35 2014/10/10 00:35
태양광 발전이란?
2014/10/10 00:35 | 이런 저런이야기
태양광 발전(Photovoltaics)은 반도체의 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 태양빛이 가진 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 방식


◦ 태양전지는 태양광발전의 기본단위로 태양빛을 받아 전기로 변환하는 반도체 소자로서 광기전력 효과를 이용하는
  광전 변환소자임.

◦ 태양광발전 모듈은 태양전지를 전기적으로 서로 연결하여 완벽하게 환경으로부터 보호할 수 있도록 만든 가장 작은
  크기의 조립체로서 발전소자로 사용하는 최소 단위임.

◦ 태양광발전 시스템은 태양에너지를 변환하여 전력을 생산, 공급, 저장하는 요소로 이루어진 집합체이며 태양에너지
  를 전기에너지로 변환하는 태양전지(모듈)과 부하에 적합한 전력을 공급하거나 생산된 전기를 저장하기 위하여 구
  성된 장치(PCB, 축전장치, BOS)의 총체임.



태양광 발전 시스템

1) 계통연계형 발전시스템

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2) 독립형 발전시스템

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◦ 태양전지 어레이(solar cell array) : 모듈을 직.병렬로 연결
◦ 직.교류변환장치(inverter) : 태양전지에서는 직류(DC)전기가 발생
◦ 전력조절장치(power controller) : 안정된 전기를 공급하는 역할
◦ 축전지(storage battery) : 전기를 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓸 수 있도록 함


태양광 발전의 종류

1) 결정질 실리콘 태양전지

◦ 현재 전세계 태양전지 시장의 약 80% 점유

◦ 석영, 모래 등의 원재료를 정제하여 금속규소를 만들고 이를 다시 정련하여 태양전지용 폴리실리콘을 제작

◦ 폴리실리콘을 정제하여 단결정 혹은 다결정 잉곳으로 만든 후 이를 절단하여 실리콘 웨이퍼를 만들고, 웨이퍼 위에 PN접합과 전극을 형성하면 태양전지가 제작됨

◦ P type 실리콘 웨이퍼 위에 인 등 확산물질을 도핑시켜 N type 반도체를 만들어 PN 접합을 형성한 후, 내부의 전류가 밖으로 흐를 수 있도록 상,하부 전극을 형성

◦ 그 후 빛의 반사율을 줄이기 위해 반사방지막을 입히고, 습기, 먼지, 파손 등 외부 환경으로부터 태양전지를 보호하기 위해 EVA시트, Back sheet, 유리 등을 적층하여 봉입, 모듈 형성


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2) 실리콘 박막 태양전지

◦ 유리기판 또는 금속, 플라스틱 기판 위에 실리콘 박막을 증착하여 이를 광흡수 층으로 사용하는 태양전지

◦ 입사되는 태양광에 대한 광흡수율이 결정질 실리콘보다 수십 배 이상 높기 때문에 수백nm의 막 두께로도 충분히 전하를 생성할 수 있음

◦ 그러나 실리콘 박막은 결함밀도가 결정질 실리콘 웨이퍼보다 10만~100만 배까지 높기 때문에 광에 의해 생성된 전하가 결함부위에서 재결합/소멸되어 효율이 낮아짐

◦ 실리콘 박막 태양전지 효율을 향상시키기 위하여 하나의 광흡수층을 사용하는 단일접합 태양전지부터 서로 다른 흡수 대역을 갖는 광흡수층을 다수로 적층하는 다중접합 태양전지가 개발되고 있음

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3) CIGS 박막 태양전지

◦ 화합물 반도체 CIGS 박막 태양전지의 소자구조는 기판, 후면전극, 광흡수층, 버퍼층, 투명전극으로 구성되어 있으며, Panel 구성을 위하여 Patterning공정과 busbar공정이 추가됨. 또한 최종제품인 Module
  으로 제작하기 위하여서는 Lamination공정 및 Frame 공정으로 완제품이 됨

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4) BIPV 모듈

◦ 건자재 일체형 태양광발전 모듈(Building Integrated PV Module; BIPV module)
◦ 지붕재, 벽재 등의 건축용 부재에 태양전지를 모듈구조로 집적하여 일체화한 것임

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5) 염료감응 태양전지

◦ 염료감응 태양전지의 최대 장점은 저 코스트 태양전지로서 발전코스트 저감이 가능하고, 비 진공 저온 제조공정으로 제조시 CO2배출량이 적으며, 투입되는 재료가 독성이 없는 환경 친화적 태양전지라는 것
  임

◦ 염료감응 태양전지는 기술개발에 따른 성능개선 여하에 따라 태양전지 시장전체에 미치는 영향이 매우 큰 차세대 태양전지 분야임

◦ 염료감응 태양전지의 이론적 광전변환 효율은 34%이지만, 현재의 구조에서 공학적으로 달성 가능한 광전변환 효율은 18% 정도임. 현재 염료감응 태양전지의 세계 최고효율은 단위셀 규모에서 11.2%(2005,
   EPFL Graetzel 교수 그룹)임

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6) 유기 태양전지

◦ 유기태양전지(OPV)는 양극과 음극 사이에 전도성 유기재료를 이용하여 광활성층을 구성한 태양전지를 말함

◦ 타 태양전지에 비하여 ‘구조가 간단하고 유연하며 가볍다’는 장점을 가지고 있으며, 양산 시 저가로 대면적화를 이룰 수 있음

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7) 집광형 태양전지

◦ 고효율 다중접합(multi-junction) 태양광 셀을 사용하고, 집광장치(Concentrator)로써 굴절형 렌즈, 반사형 거울, 복합 렌즈 또는 광가이드형 집광기를 조립하여, 태양광을 저배율에서 고배율로 집광하여 발전
   하는 시스템

◦집광을 하지 않는 기존 결정질 Si 태양전지 대비 적은 면적의 태양전지로 고효율 발전이 가능한 방식이고, 집광 배율에 따라 통상 3~10배까지는 저배율(LCPV, Low Concentrating PV), 10~100배 사이는 중배
 율(MCPV, Medium Concentrating PV), 100~1000배 사이는 고배율(HCPV, High Concentrating PV)로 분류함. Sunflower는 1200:1 배율 집광형 시스템으로 HCPV에 속함.

◦ 집광형 태양전지 시스템에 사용되는 다중접합(Multi-junction) 태양전지는 광전효과를 일으키는 파장대가 서로 중첩되지 않는 광전 재료를 다층으로 접합하여 적층구조를 이루고 있는 태양전지로서, 넓은 파
  장의 태양고아 에너지를 흡수하여 전기로 변환하는 것이 가능하며 다양한 태양전지 가운데서 현재 최고의 광전 변환효율(41%)을 나타내고있고, 향후 50% 이상 효율의 태양전지들이 상업적으로 개발될 예정

◦ 저비용의 광학 집광기를 채용하여 고배율로 집광함으로써 발전시스템의 전체 소요 비용을 낮추면서도 모듈 효율을 유지 또는 높이기 위한 시도가 집광형 태양광 분야에서 활발히 연구가 전개되고 있으며, 향
  후 태양광 발전 분야의 새로운 유망 축으로 부상할 것임.


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Commented by Codelili12 at 2022/09/26 09:49  r x
What parking solutions could help your parking situation? Do you need barrier gates or pay stations? How do barrier gates even work? The <a href="http://www.gatexpertstore.com/parking-barrier-gate/" target="_self">Parking Barrier gates</a> can work in a lot of different ways. This will depend on your parking area’s needs and payment processes. Smart Parking Systems are anything that helps the traffic flow and security of a parking lot or garage. This can mean anything from counting the number of spaces that are still available to payment collection. If it helps you find a space, make payment, or prevents some people from entering the parking lot, then it’s part of a parking solution.There are a lot of ways that this can happen. A city might use an app to keep track of capacity, for example. Some places might have pay stations placed in convenient locations for people to pay for their parking or add more time.Some buildings might even use barrier gates to ensure safety and payment. These prevent people from going in or out without proper identification, payment, or both. Barrier gates, or parking gates, are a very common parking solution. These ensure that every person that goes in or out of the parking lot will need to pay either when they enter or when they leave. They can even help keep count of how many spaces are still available. http://www.gatexpertstore.com
Commented by Codelili11 at 2022/08/16 14:58  r x
A <a href="http://www.sxforging.com/bllind-flanges/" target="_self">blind flange</a> is a solid flange as shown below. The purpose of these is to block off a section of
pipe or a nozzle on a vessel that is not used. (A nozzle is typically a pipe coming out of a vessel and
is usually flanged so it can be connected to valves or piping). Many times a nozzle will be blanked
off with a blind flange for pressure tests in a plant, or simply because the customer does not need
all the nozzles that were supplied on the tank. <a href="http://www.sxforging.com/forged-flanges/" target="_self">Forging</a> and casting are two very different manufacturing methods. When something is cast, the material is heated above its melting temperature and poured into a mold where it solidifies. When something is forged it is physically forced into shape while remaining in a solid state – although it is frequently heated. http://www.sxforging.com

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