[태양전지 교과서] Week 1 - Potential and challenges of large scale PV

그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다

Prof. Christophe Ballif

태양전지는 태양광을 전기로 만든다. 청정 에너지를 만들 수 있다. 과연, 태양전지는 decarbonization에 얼마나 기여할 수 있을까?

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현재 연간 300GW의 설치 속도를 보이고 있는 태양전지는 25년 후 10000TWh/year의 설치 속도를 보일 것 같다. 여기에는 태양전지 모듈 효율의 향상, 태양전지 가격의 감소, 산업 규모 증가 등 다양한 이유가 있다. 20%의 효율을 보이는 c-Si 태양전지의 경우 200Wp/㎡의 성능을 보인다. 스위스에 1년에 1000h의 일조시간이 있다고 가정할 경우 1Wp는 1~1.5kWh/year 만큼의 에너지를 만든다. 남유럽이나 오스트레일리아 같은 곳은 1Wp가 1년에 1.5~2kWh의 에너지를 생산한다.

태양전지의 효율을 20%라고 가정하면, 저 위의 지도에서 빨간색 정사각형에 해당하는 면적에만 태양전지를 설치해도 USA의 모든 에너지 demand를 만족시킬 수 있다.

스위스도 마찬가지라 초록색 원 면적만큼 20%의 태양전지로 채우면 스위스의 모든 전기를 충당할 수 있고, 빨간 정사각형 면적만큼 채우면 모든 에너지를 충당할 수 있다.

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하지만, 이러한 태양전지는 반대로 말하면 넓은 면적을 필요로 한다.

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