지구는 173,000TW(1TW=10^12W)를 초과하는 엄청난 양의 태양 에너지를 차단할 수 있는데, 이는 매우 큰 숫자입니다. 지구상의 모든 사람이 사용하는 에너지의 10,000배에 달하는 양이지만, 이 에너지는 완전히 활용될 수 없습니다. 인간이 태양 에너지를 충분히 활용하지 못하는 이유를 태양광 발전의 원리를 통해 설명할 수 있습니다.
태양광 패널은 태양전지 셀을 배열하고 결합하여 구성됩니다. 가장 일반적인 태양전지는 실리콘으로 만들어지며, 이는 반도체의 일종으로 지구상에 매장량이 매우 풍부합니다. 태양전지의 결정질 실리콘은 상부 도체층과 하부 도체층 사이에 위치하며, 각 실리콘 원자는 4개의 화학 결합을 통해 인접한 원자와 결합되어 전자가 묶여 이동하지 않고 전류를 생성합니다.
실리콘 태양전지는 서로 다른 실리콘 요소(N형 실리콘과 P형 실리콘)로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있습니다. N형 실리콘에는 과잉 전자가 있고, P형 실리콘에는 전자-정공을 저장하기 위한 추가 위치가 있습니다. 두 종류의 실리콘의 접합은 PN 접합이 되고, 전자는 PN 접합을 통과하여 한쪽에는 양전하를, 다른 쪽에는 음전하를 생성할 수 있습니다.
빛은 태양에서 방출되는 입자의 흐름으로 이해될 수 있으며 이러한 입자는 광자입니다. 광자가 충분한 에너지로 태양 전지에 부딪히면 화학 결합을 두드려 전자를 방출하고 구멍을 남깁니다. 양전하를 띤 정공과 음전하를 띤 전자는 자유롭게 이동할 수 있으며, 전자는 N 쪽으로, 정공은 P 쪽으로 끌어당겨집니다. 이렇게 움직이는 전자는 배터리 시트에 있는 작은 금속 탐침에 의해 수집되어 외부 회로로 흘러가서 전기 작업을 수행한 후 뒷면의 전도성 알루미늄 시트로 돌아갑니다.
각 태양전지는 약 0.5W 정도만 출력할 수 있는데, 이때 셀을 직렬로 연결해 모듈을 구성하면 더 많은 에너지를 얻을 수 있다. 일반적으로 여러 가지가 필요합니다.710W 태양광 모듈집 전체에 전력을 공급하기 위해 전자는 태양전지에서 유일하게 움직이는 부분이며, 결국에는 모두 원래의 근원으로 돌아갑니다. 전체 과정에서 마모와 소모가 없으므로 일반적으로 태양광 패널은 수십 년 동안 사용할 수 있습니다.
그렇다면 우리는 왜 태양 에너지에만 전적으로 의존할 수 없는 걸까요? 정치적인 요인도 있고, 일부 기업가는 현재의 에너지 공급 상태를 유지하기를 원합니다. 여기서는 주로 신체적, 논리적 어려움에 중점을 둡니다. 우선, 태양에너지는 고르게 분포되지 않습니다. 어떤 곳은 햇빛이 풍부하고 다른 곳은 일년 내내 비가 내리며 대부분의 태양 에너지가 구름에 의해 차단됩니다. 둘째, 밤에도 태양에너지를 이용할 수 있는데, 일부 부품은 거의 없다. 따라서 전적으로 태양광 발전에 의존하려면 햇볕이 잘 드는 곳에서 흐린 곳으로 전기를 수송하는 매우 효율적인 기술이 필요합니다. 또한, 전기를 효율적으로 저장하는 방법이 필요하며, 에너지 저장 배터리의 효율성을 어떻게 향상시키는지도 큰 과제입니다.
모듈 효율성을 사용하면 일부 광자가 반사되고 일부 전자는 루프에 들어가기 전에 구멍으로 다시 떨어집니다. 이러한 방식으로 광자 에너지는 활용되지 않습니다. 현재 가장 효율적인 태양전지는 햇빛의 46%만을 전기로 변환할 수 있으며, 대부분의 상용 태양광 발전 시스템의 발전 효율은 15%-20%입니다. Jingsun 태양광 패널의 발전 효율은 20% 이상입니다.
많은 한계가 있지만 오늘날의 태양 에너지 기술을 사용하여 지구 전체에 전력을 공급하는 것은 가능합니다. 넓은 열린 공간에 인프라를 구축하려면 자금이 필요합니다. 수십만 평방마일이 걸릴 것으로 추산돼 규모가 커 보이지만 사하라 사막의 면적은 300만 평방마일에 이른다. 동시에 기술의 지속적인 발전으로 태양광 발전의 효율은 지속적으로 향상되고 있으며 가격도 점점 저렴해지고 있어 전력망과 확실한 경쟁력을 갖추고 있습니다. 태양에 떠 있는 섬과 같은 발명품은 현상 유지를 바꿀 수 있습니다.
현재 전 세계적으로 10억 명이 넘는 사람들이 안정적인 전력 공급을 이용할 수 없습니다. 특히 일부 개발도상국에서는 더욱 그렇습니다. 사용할 수 있는 일조량이 풍부하고 태양에너지는 전기를 생산하는 데 더 안전하고 저렴하며 녹색 에너지에 속하며 석탄, 석유 등 재생 불가능한 에너지보다 우수합니다. Jingsun Solar Energy는 글로벌 녹색 신에너지 사업에 전념하고 있으며 인류를 위한 녹색 신에너지의 글로벌 통합 사용을 실현하기 위해 노력하고 있습니다.