전체 글 (34) 썸네일형 리스트형 [태양전지 교과서] Week 3 - Connecting PV to outside 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지에서 만든 전류를 우리가 직접 사용할 수 있게 하려면 여러 가지 장치가 필요하다. 그 중 하나가 inverter이다. Inverter는 직류 DC를 교류 AC로 바꾼다. 사실 inverter부분은 잘 이해도 안 되고 개념도 생소해서 그렇게 설명할 부분이 없다. 인터버의 몇 가지 기능을 꼽자면1) curtailinginjected power를 제한해서 overload되는 것을 막는다. 너무 큰 전력을 생산해내는 PV module의 경우, 어느 한계 이상의 전력이 생산될 경우 시스템이 망가질 수 있다. 또한, 인버터는 frequency peaks를 보상하여 큰.. [태양전지 교과서] Week 3 - Energy Yield 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifSTC 조건에서, 태양전지에서는 손실이 발생한다. 보통 그러한 손실은 heating effect, 먼지, 전력 전환 과정 등에서 발생한다. 모듈과 셀은 시간이 지날수록 degradation이 일어난다. 1년에 0.2~1%정도로 일어난다. 그래서 이러한 degradation을 막는 것이 중요한 연구 과제로 꼽히고 있다. degradation에 영향을 미치는 요인에는 cell type, 기후, packaging 등이 있다. 온도가 높아질수록 효율이 점점 떨어지는 중그리고 module의 뒷면을 insulated시킨 경우 모듈의 온도가 더 높게까지 올라간다degradati.. [태양전지 교과서] Week 2 - Electricity Market 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifGrid parity는 중요하다. (Grid parity: 신재생에너지 등 대체 에너지의 가격이 화력 발전 등 화석 연료로 생산한 전력의 단가보다 저렴해지는 상황) Grid parity가 많은 곳에서 생각보다 일찍 이뤄지고 있다. 우크라이나 전쟁으로 인해 더 촉진되고 있다. 태양광 에너지가 미래 시대에 large fraction energy source가 되어 integration되기 위해 어떤 조건이 필요할까? 풍력, 수력, 지열 등 다른 신재생에너지와 조화를 이뤄야 한다. 그리고 전력을 보관할 reservoir도 필요하고 응급 시에 필요한 generator, .. [태양전지 교과서] Week 2 - Cost 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지 가격태양전지 가격은 꾸준히 내려갔다. 주황색 부분이 많이 내려갔는데, 이건 module의 가격이다. 파란색 부분은 변동이 작은데, 여긴 BOS(Balance of system cost)라고 module외의 inverter, system, installation work, management 등에 필요한 비용이다. 가격이 줄어들면서 설치량은 늘어나고 있다. 요즘은 주로 CAPEX(capital expenditure)로 나라마다 다르지만 주로 0.5~0.9€/W 정도 드는 듯. CAPEX는 미래 이익을 위해 투자, 지출한 비용을 말한다. 2019년과 2020년.. [태양전지 교과서] Week 2 - PV Market 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif전세계적으로 정책 덕분에 PV 시장이 빠르게 늘고 있다. 2000년에 module 생산량이 230MW였는데 2021년에 240GW였다. 2022년에는 300GW가 될 것으로 예상된다. 특히 아시아에서 빠르게 늘고 있는데 중국의 비중이 굉장히 크다. 위 그래프는 연도 별 태양광 설치량이다. Production과 installation capacity 사이에는 delay가 있다. 또, 모든 installation이 집계되지 않았을 수도 있다. 2030년까지 3~5 TWp의 태양전지가 설치되지 않을까 예측된다. 해마다 새롭게 생산되는 에너지 용량해가 갈수록 신재생에너지의.. [태양전지 교과서] Week 2 - Technology insight into PV 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif그동안 태양전지의 효율을 향상시키기 위한 많은 방법을 연구가 이뤄져 왔다. Crystalline Si를 이용한 태양전지부터 시작해서, CIGS등 얇은 막을 이용한 태양전지, 13족 원소와 15족 원소를 이용한 Ⅲ-Ⅴ 태양전지까지 다양하다. 참고로 Si는 빛을 흡수하는 absorption coefficient가 낮아서 빛을 잘 흡수하지 못한다. 그래서 두꺼워야 한다. 그래서 absorption coefficient가 큰 CIGS같은 물질을 이용하면 얇아도 빛을 잘 흡수할 수 있다. 그래서 thin film으로 만들 수 있다. Si 태양전지의 경우 19~23%의 효율이.. [태양전지 교과서] Week 1 - Potential and challenges of large scale PV 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지는 태양광을 전기로 만든다. 청정 에너지를 만들 수 있다. 과연, 태양전지는 decarbonization에 얼마나 기여할 수 있을까? 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. 남.. [태양전지 교과서] Week 1 - Inverter & Overview of PV Technologies & PV performance and limit 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지는 직류(DC)를 만든다. 인터버는 DC를 (교류)AC로 바꿔준다. 왜 그래야 하는지는 나도 몰랐다. 교수님께 여쭤봤더니 그래야 전력 수송 과정에서 전력 손실을 줄일 수 있다고 하셨다. 인버터의 전력 전환 효율은 높아서 98~99% 정도이다. 태양전지의 효율을 높이기 위한 많은 방법이 있다. 웨이퍼 곳곳에 도선을 설치하고 각 cell을 직렬 연결해 큰 전압을 낸다Thin film그리고 태양전지 종류도 다양하다반도체 밴드갭과 흡수 파장태양전지가 빛을 흡수하기 위해서는 빛의 에너지가 빛을 흡수하는 흡수층의 밴드갭보다 커야 한다. 그래야 밴드갭을 이겨내고 전자를.. 이전 1 2 3 4 5 다음
