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박막형 태양전지, 태양광 절감기법 태양전지는 빛을 흡수하는 소재의 종류에 따라 Si계, 화합물반도체계, 유기계 등으로 분류될 수 있으 며, 상용화 순서에 따라서는 1세대(결정질 실리콘), 2세대(실리콘박막, CIGS 및 CdTe 박막), 3세대 (염료감응, 유기) 및 차세대(양자점, 플라즈몬 등)로 분류할 수 있다. 결정질 실리콘 태양전지의 경우 최근 실험실 및 상업용 모듈의 효율이 기술개발에 의해 지속적으로 증가하고 있으며, 실리콘 웨이퍼의 두께를 줄이는 연구가 진행되고 있다. 박막 태양전지 중에서는 고효율화 기술개발과 함께 플렉시블 태양전지의 개발이 진행되고 있다. 태양전지 종류별 기술 개발 현황 및 계획은 다음 표와 같다. 1. 박막형 태양전지 박막 태양전지는 실리콘 기판 전체를 태양광 흡수에 쓰는 결정질 실리콘 태양전지와 달리 유.. 2023. 2. 6.
결정형 태양전지, 태양광 절감기법 태양전지는 빛을 흡수하는 소재의 종류에 따라 Si계, 화합물반도체계, 유기계 등으로 분류될 수 있으 며, 상용화 순서에 따라서는 1세대(결정질 실리콘), 2세대(실리콘박막, CIGS 및 CdTe 박막), 3세대 (염료감응, 유기) 및 차세대(양자점, 플라즈몬 등)로 분류할 수 있다. 결정질 실리콘 태양전지의 경우 최근 실험실 및 상업용 모듈의 효율이 기술개발에 의해 지속적으로 증가하고 있으며, 실리콘 웨이퍼의 두께를 줄이는 연구가 진행되고 있다. 박막 태양전지 중에서는 고효율화 기술개발과 함께 플렉시블 태양전지의 개발이 진행되고 있다. 태양전지 종류별 기술 개발 현황 및 계획은 다음 표와 같다. 1. 결정형 태양전지 결정질 실리콘 태양전지는 단결정과 다결정으로 나뉘며, 단결정 실리콘 태양전지는 순도가 높.. 2023. 1. 28.
표준 TMY 기상자료, 태양광 요소기술 1. 표준 TMY 기상자료(Typical Meteorological Year Data : TMY) 지역의 태양에너지 자원을 기술하는 가장 흔한 방법은 소위 TMY 데이터를 이용하는 것이다. TMY 데이터를 결정하기 위해서는 지방의 기후에 관한 실제 데이터를 축적하기 위해 수년 동안 시간별로 다양한 기후요소를 측정하여야 한다. 연간 데이터를 단순히 평균하는 것은 변화의 폭을 과소평가할 수 있어서 가장 대표적은 값으로 월별 데이터를 선택한다. 매월 평균 복사(radiation)와 함께 전체 측정 기간에 걸쳐 평균 복사를 결정한다. 전체 측정 기간동안에 월 평균에 가장 가까운 평균 복사를 가진 달을 그 달의 TMY 데이터로 선택한다. 이 과정을 각 달별로 반복한다. 달별 데이터를 모두 합하면 일년 전체의 시간.. 2023. 1. 27.
태양 복사의 측정, 태양광 요소기술 1. 태양 복사의 측정(Measurement of Solar Radiation) 태양광 시스템 설계에서 주어진 시간에 특정 위치에서 가용한 태양빛의 양을 아는 것이 매우 중요하다. 태양복사의 특성을 규명 하는 2가지 방법은 태양복사(solar radiance 혹은 (radiation)와 태양일조(solar insolation)이다. 태양복사는 순간적인 출력 밀도로 그 단위는 kW/m2이다. 태양복사는 저녁에는 그 값이 0 kW/m2에서, 낮에는 최고 약 1kW/m2까지 하루 중에 변한다. 태양복사는 위치와 지역 날씨에 크게 의존한다. 태양복사는 하루중 주기적으로 전체(global) 복사와 직달복사를 동시에 혹은 하나씩 측정한다. 측정에는 전일조계(pyranometer : global 복사 측정)와 직달 .. 2023. 1. 18.
태양광 요소기술, 태양 일조강도 데이터 세트의 분석 1. 태양 일조강도 데이터 세트의 분석(Analysis of Solar Irradiance Data Sets) 태양복사의 가장 정확한 측정은 수년 동안, 보통 수십 년 동안 특정 위치에 설치한 전일조계 (pyrometer)를 이용하여 매 수분마다 직달복사를 측정하는 것이다. 하지만 이렇게 축적된 데이터의 부피가 너무 많아 태양광시스템 설계를 위한 특정 위치에 필요한 완전한 데이터를 제공하는 것이 매우 비실용적이며, 그 데이터를 여러 가지 다른 형태로 나타낼 수 있다. 개념적으로 데이터 세트를 줄이는 가장 간단한 방법은 측정 기간 동안의 데이터를 평균하는 것이다. 이런 형식의 데이터가 일평균, 월평균 혹은 연평균 복사 데이터이다. 비록 이 데이터가 시스템 기본 설계에는 유용하지만 태양 복사의 일간 변화는 .. 2023. 1. 12.
태양광 요소기술, TMY 데이터의 이용 1. TMY 데이터의 이용 (Making Use of TMY Data) 어떤 시간 구간 동안에 모듈이 획득하는 일조량의 양은 태양광 시스템을 설계하는데 주요 전제 조건의 하나이다. 일조량은 ‘Calculation of Solar Insolation’ 에서와 같이 에어매스 값 뿐만 아니라 하늘에서의 태양의 위치를 계산하여 추정할 수 있다. 이런 유형의 계산이 특정위치와 모듈 방향에서 어느 정도의 일조량이 가용한지, 그리고 연중 어떻게 변하는지에 대한 감을 잡게 해 주지만, 복사 강도가 급변 하는 지역의 기후 변화를 포함하고 있지 않아서 그 출력은 실제 시스템의 설계용으로는 사용할 수가 없다. 또 다른 방법은 해당 지역에 있는 기상대에서 수집한 경험적인 복사 데이터를 이용하는 것이다. 특정 연도의 복사와 기.. 2023. 1. 11.
태양광 기술동향, 세계 태양광 발전 시스템 시장 1. 세계 태양광 발전 시스템 시장 세계 태양광 발전 시스템설치시장은 2004년 1GW를 초과한 이후 43%이상의 폭발적인 복합연평균성 장률(CAGR)을 나타내며 급성장하여 왔고 2015년에 약 50GW를 초과하는 시장규모에 이르렀다. 이로서 세계 누적설치용량은 227GW를 기록했으며, 2012년 100GW를 초과한 이후 3년 만에 2배 이상 설치된 셈이다. 아래 그림은 국제에너지기구(IEA) 태양광발전분과(PVPS)에서 2016년 4월에 발표한 태양 광발전 시스템의 설치용량 자료이다. 2006년부터 시작된 태양광발전 시스템의 설치용량 증가 추세는 여전히 지속되고 있는 것을 알 수 있다. 특히 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 일본 및 유럽 등에서 원전 설치계획을 축소 또는 폐지하였고, 중국, 일본, 미.. 2023. 1. 10.
태양광 발전 시스템 기술동향 보급현황 1. 보급현황 2010년 세계 태양광시장의 80%를 차지했던 유럽시장은 2011년 74%, 2012년 61%, 2013년 29%, 2014년 18%로 급격히 퇴조하였다. 반면 중국, 일본, 인도 등을 중심으로 하는 아시아 시장이 빠르게 성장하고 있고, 미국, 캐나다 등 북미 시장의 비율도 꾸준히 성장하고 있다. 2016년 아시아 태양광발전 신규 설치시장은 33GW로 세계시장의 50%이상을 차지할 것으로 시장조사업체인 Frost&Sullivan은 예측 하고 있으며, 아시아지역의 경제발전과 함께 지속적인 태양광발전시장의 확대에 힘입어 2030년까지 이러한 추세는 지속될 전망이다. (1) 중국 적극적인 산업육성과 내수시장 확대정책으로 세계 최대의 시장 및 산업을 주도하고 있으며, 2015년 누적설치용량 43G.. 2023. 1. 9.
태양광 기술동향 보급정책 1. 보급정책 세계 각국 정부는 에너지 자립, 환경문제 해결, 기후변화 협약 대응과 미래 신산업 창출이라는 목적 하에 정부주도형 신·재생에너지 보급 정책을 채택하여 보급을 확대하고 있고 또한 산업육성도 지속적 으로 추진하고 있다. 이에 따라 보급과 연계하여 태양광발전 단가의 경쟁력 확보 및 신규 응용분야와 함께 차세대 신기술 개발 등의 연구개발, 실증 등의 지원정책도 병행하여 진행하는 것이 커다란 흐름 이라고 할 수 있다. (1) 미국 청정에너지(Clean Energy)에 향후 10년간 1,500억불을 투자하여 500만개의 그린칼라 일자리 창출을 목표로 하고 있으며, 2025년까지 전력의 25%를 재생에너지로 공급하는 목표를 수립하였다. 경기부양 법(American Recovery and Reinvest.. 2023. 1. 8.
국내 태양광 발전 시스템 시장 국내 태양광 시장 규모는 아래 그림에서 보듯이 2015년 설치용량 1GW로 세계 7위를 기록1)했으며, 또한 아래 표에서 보듯이 누적설치용량은 약3.4GW로 짧은 기간에 크게 성장해 왔다. 신·재생에너지 의무할당제(RPS, Renewable Energy Portfolio Standard)가 시작된 2012년부터 빠른 속도로 확대되었습니다. 2013~2015년에 설치된 태양광 발전의 90%이상이 RPS로 설치되어 보급정책에 따른 시장조성이 커다란 기여를 한 것을 알 수 있고, 2013년에 시작된 태양광 대여사업이 에너지 신산업의 일환으로 2015년부터 본격적으로 확대되어 약8,800가구에 실시되었으며, 2016년에는 1만 가구를 목표로 진행 중이다. 참고 문헌 1. 한국에너지기술연구원, 윤경훈, PV CD.. 2023. 1. 7.
파이프(pipe)란? 파이프(pipe)란 흔히 관이나 튜브라고 부르는 원형의 모양을 갖춘 일반적인 수도관이나 가스관 같은 시설에 많이 사용되고 있으며, 이는 기체나 액체의 수송을 위해서 사용하고, 전기의 배선을 보호하기 위한 용도로 전선관 같은 용도로도 많이 사용된다고 알려져 있습니다. 검색하다보면 파이프의 역사도 알아볼 수 있는데, 주로 나오는 내용은 악기의 역사와 유사하게 진행되는걸 볼 수 있습니다. 15세기 후반의 유럽의 보병들이 전쟁터에서 파이브와 드럼을 통해 신호를 활용하기 시작하였다고 하며, 이후 시간이 흘러 북아메리카로 유입되고, 미국의 군악대의 주요 악기로 20세기 과학 발전으로 군대에서의 신호 전달 역활은 마감했다고 알려져 있습니다. 최근에는 산업용으로 히트파이프라던가 다양한 용도로 활용되고 있는 파이프는 우.. 2023. 1. 2.

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