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빛이나 태양 에너지를 전기로 직접 변환하는 장치를 광전지라고합니다 (영어 광전지, 그리스 사진-빛 및 기전력 단위 이름-볼트). 태양광을 전기로 변환하는 것은 실리콘과 같은 반도체 재료로 만들어진 태양 전지에서 이루어지며, 태양 전지는 태양광에 노출되면 전류를 생성합니다.

광전지

태양광 전지를 모듈로 연결하고 차례로 서로 연결함으로써 대형 태양광 발전소를 구축할 수 있습니다. 지금까지 가장 큰 발전소는 미국 캘리포니아 주에 있는 5메가와트 Carris Plain 설비입니다. 태양광 설비의 효율성은 현재 약 10%이지만 개별 태양광 전지는 20% 이상의 효율성에 도달할 수 있습니다.

이야기

광전지의 역사는 1839년 프랑스 물리학자 에드몬드 베크렐이 광전 효과를 발견한 때로 거슬러 올라갑니다. 이후 다음과 같은 추가 발견이 이루어졌습니다.

1958년에 소형(1와트 미만) 태양광 배터리가 American Avangard 우주 위성의 무선 송신기에 전원을 공급했습니다. 일반적으로 우주 연구는 태양 전지 개발에 중요한 역할을 해왔습니다.
1973~74년 오일쇼크. 여러 국가에서 한 번에 태양광 발전 프로그램을 시작하여 미국에서만 3100개 이상의 태양광 발전 시스템을 설치하고 테스트했습니다. 그들 중 많은 사람들이 여전히 운영 중입니다.

태양광 시장

광전지 시장의 현재 상태는 연간 약 20%의 상당히 안정적인 성장을 특징으로 하지만 광전지의 생산량은 여전히 매우 적습니다. 1998년 전 세계 모듈 생산량은 약 125MW였으며 가격은 50년 와트당 $1에서 1976년 와트당 $5로 떨어졌습니다. 특정 위치 및 시스템 유형에 따라 다름). 따라서 태양 전지 시장은 여전히 세계 경제에서 작은 틈새 시장을 점유하고 있습니다. 그러나 예를 들어 전력망에서 멀리 떨어진 자율 시스템과 같이 태양광 전지가 경쟁력이 있는 시장 부문에서는 꾸준히 성장하고 있습니다.

세계의 많은 지역에서 진전이 눈에 띕니다. 일본 정부는 생산 능력을 250MW(40년)에서 1997MW(190년)로 늘리기 위해 연간 2000억 10천만 달러를 투자하고 있습니다. 유럽 국가들은 에너지 독립과 환경 고려의 필요성에 따라 자체 프로그램을 추진하고 있습니다. 기후 변화와 같은 환경 문제와 결합된 이러한 프로그램은 이 산업의 발전을 크게 가속화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. Shell Solar는 연간 생산량이 25MW인 독일 최대 규모의 태양광 전지 공장을 건설했으며, 향후 50MW까지 확장할 계획입니다. 공장 건설 비용은 XNUMX천만 독일 마르크입니다.

장점

높은 신뢰성

광전지는 수리 비용이 너무 비싸거나 불가능한 우주에서 사용하도록 설계되었습니다. 지금까지 광전지는 고장 없이 작동하고 유지 보수가 거의 필요하지 않기 때문에 지구 궤도에 있는 거의 모든 위성의 전력원이었습니다.

낮은 운영 비용

태양 전지는 무료 연료인 태양 에너지로 작동합니다. 움직이는 부품이 없으므로 유지 관리가 거의 필요하지 않습니다. 비용 효율적인 광전지 시스템은 산의 통신 스테이션, 바다의 항법 부표 및 전력선에서 멀리 떨어진 다른 소비자를 위한 이상적인 전기 공급원입니다.

생태 학적 적합성

태양광 시스템은 연료를 태우지 않고 움직이는 부품이 없기 때문에 조용하고 깨끗합니다. 이 기능은 디젤 발전기와 등유 램프가 빛과 전력을 얻기 위한 유일한 대안인 경우에 매우 유용합니다.

모듈성

광전지 시스템은 어떤 크기로도 가져올 수 있습니다. 이러한 시스템의 소유자는 전기 수요가 변경되면 시스템을 늘리거나 줄일 수 있습니다. 에너지 소비와 재정적 가능성이 증가함에 따라 주택 소유자는 몇 년마다 모듈을 추가할 수 있습니다. 농부들은 모바일 펌핑 시스템을 사용하여 가축에게 식수를 제공할 수 있습니다.

낮은 건축 비용

태양광 시스템은 일반적으로 소비자 가까이에 위치하므로 전력선에 연결하는 경우와 같이 전력선을 장거리로 끌어당길 필요가 없습니다. 또한 강압 변압기가 필요하지 않습니다. 전선 수가 적다는 것은 비용이 절감되고 설치 기간이 단축된다는 것을 의미합니다.

태양광 발전 시스템에 의해 생성된 전기 비용

몇 개의 전구와 TV에 전원을 공급하는 많은 소형 광전지 시스템은 전력선을 확장하거나 일회용 배터리를 교체 및 폐기하거나 디젤 발전기를 사용하는 대안보다 훨씬 저렴합니다. 주거용 건물에 전력을 공급할 수 있는 대규모 설비에서 생산되는 전기 비용은 XNUMXkWh의 비용으로 표시됩니다. 시스템의 초기 비용, 대출 조건(초기 비용 상환), 시스템 운영 비용, 예상 수명 및 전반적인 효율성에 따라 다릅니다.

일반적인 대출 이자율과 평균 수명으로 1998년 미국의 태양열 전기 비용은 kWh당 20~50센트였습니다.

PV 시스템 영역

가장 일반적인 모듈(결정질 실리콘)은 평방미터당 100~120와트(W/m2)를 생산합니다. 따라서 100평방미터 모듈은 160와트 전구 하나에 전력을 공급하기에 충분한 전기를 생산합니다. 산업 규모에서 한 변이 약 XNUMXkm인 정사각형 부지를 차지하는 태양광 발전소는 미국 전역에 전기를 공급할 수 있습니다. 그러나 가장 좋은 해결책은 태양광 모듈을 건물 지붕에 배치하거나 건물 외벽에 통합하는 것입니다.

이것은 건축 자재를 절약하므로 더 저렴한 옵션입니다.

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과학자들에 따르면 연구된 14개의 별 중 23개가 다른 화학 구조를 가지고 있어 소위 XNUMX세대 별, 즉 헬륨보다 무거운 중원소가 풍부한 물질에서 생성된 우주 물체입니다.

구상성단 NGC 6544는 지구에서 약 8광년 떨어진 곳에 위치한다. 그것은 과학자들이 발견한 가장 가까운 거리인 은하계에서 326광년 떨어진 중간 밀도의 성단입니다.

적색거성가지(RGB), 최초의 거성가지라고도 합니다. 이것은 별 진화의 한 단계이며, 그 중심에서 4중 알파 반응을 통해 헬륨-12가 탄소-XNUMX로 합쳐집니다.

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