태양 광 발전의 두 가지 방법이 있는데, 하나는 가벼운 열 전기 변환이고, 다른 하나는 가벼운 전기 직접 변환입니다.
1. 광학 열 전기 변환
광열 전기 변환 모드는 태양 복사에 의해 생성 된 열 에너지를 사용하여 전기를 생성합니다. 일반적으로 태양열 수집기는 흡수 된 열 에너지를 작동 매체의 증기로 변환 한 다음 증기 터빈을 구동하여 전기를 생성합니다. 이전 공정은 광열 변환 공정; 후자의 과정은 일반 화력 발전과 동일한 열전 변환 프로세스입니다. 태양 열 발전의 단점은 낮은 효율과 높은 비용입니다. 투자액은 일반 화력 발전소보다 적어도 5 ~ 10 배 높은 것으로 추산됩니다. 1000MW 태양 광 발전소는 US $ 2-2.5 billion의 투자가 필요하며 1kW에 대한 평균 투자는 US $ 2000-2500입니다. 따라서 소규모로 특별한 경우에만 사용할 수 있으며 대규모 활용은 경제적이지 않으며 일반 화력 발전소 또는 원자력 발전소와 경쟁 할 수 없습니다.
2. 광학 전기 직접 변환
태양전지 발전은 특정 소재의 광전 특성에 따라 이루어진다. Blackbody (예 : 태양)는 적외선, 자외선, 가시 광선 등과 같은 다른 파장 (다른 주파수에 해당)으로 전자기파를 방출합니다. 이 광선이 다른 도체나 반도체에 조사될 때, 광자는 도체나 반도체의 자유 전자와 상호작용하여 전류를 생성한다. 파장이 짧고 광선의 주파수가 높을수록 에너지가 높아집니다. 예를 들어, 자외선의 에너지는 적외선의 에너지보다 훨씬 높습니다. 그러나 광선 에너지의 모든 파장이 전기 에너지로 변환 될 수있는 것은 아닙니다. 태양 광 효과가 광선의 강도와 독립적이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 전류는 주파수가 태양광 효과를 낼 수 있는 임계값에 도달하거나 초과할 때만 생성될 수 있습니다. 반도체가 광기전력 효과를 낼 수 있는 빛의 최대 파장은 반도체의 밴드갭 폭과 관련이 있다. 예를 들어, 결정질 실리콘의 밴드갭 폭은 실온에서 약 1.155ev이다. 따라서, 파장이 1100nm 미만인 빛은 결정질 실리콘이 광기전력 효과를 생성하게 할 수 있다. 태양전지 발전은 재생 가능하고 친환경적인 발전방법으로, 발전 과정에서 이산화탄소와 같은 온실가스를 생성하지 않고 환경을 오염시키지 않는다. 생산 재료에 따라 실리콘 기반 반도체 배터리, CdTe 박막 배터리, CIGS 박막 배터리, 염료 감응 박막 배터리, 유기 재료 배터리 등으로 나뉩니다. 실리콘 셀은 단결정 셀, 다결정 셀 및 비정질 실리콘 박막 셀로 나뉩니다. 태양 전지의 가장 중요한 매개 변수는 변환 효율입니다. 실험실에서 개발 된 실리콘 기반 태양 전지 중 단결정 실리콘 셀의 효율은 25.0 %, 다결정 실리콘 셀의 효율은 20.4 %, CIGS 박막 셀의 효율은 19.6 %, CdTe 박막 셀의 효율은 16.7 %, 비정질 실리콘 (비정질 실리콘) 박막 셀의 효율은 10.1 %입니다.
