생활화학실험 | 태양전지 만들기

 

 

 

태양전지의 원리

태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생한다. 발생된 전하들은 P, N극으로 이동하며 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하며 이때, 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다. 이를 광전효과라 한다. 양광실험세트를 순서대로 조립한 뒤 태양빛이 있는 밖으로 나가니, 태양빛을 받자 마자 빠르게 모터가 작동하였다. 태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.

 

 

빛을 반도체에 쪼이면 자유전자가 생겨나고 이 자유전자들은 n-형 쪽으로 끌려 넘어가게 된다. 이러면 n-형 쪽에 자유전자가 계속 쌓이게 된다. 이 때 만약 반도체에 전기선이 연결되어 있다면 전자는 전기선을 통해 외부로 빠져나가려고 할 것이다. 따라서 전기선을 따라 전자가 흐르게 되고, 우리는 전기를 얻게 되는 것이다. 태양광은 에너지원이 청정하고 무제한적이고 유지보수가 용이하고 무인화도 가능하며 20년 이상의 긴수명을 가지고 있는 반면, 에너지 밀도가 낮아 큰 설치면적이 필요하고 초기투자비와 발전단가가 높은 단점도 가지고 있다.

 

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실험 방법

1. 태양전지

1) 태양전지판과 프로펠러를 연결한 후 태양전지판에 불빛을 쏘아준다.

 

2) 태양전지판에서 전기가 충전되면서 모터와 연결한 프로펠러가 돌아가는지 본다.

 

3) 태양전지판과 스피커를 연결한 후 태양전지판에 불빛을 쏘아준다.

 

4) 태양전지판과 스피커에서 소리가 나오는지 확인한다.

 

 

 

[생활화학실험]태양전지 만들기 레포트