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빨간색에서 보라색 파장의 태양 복사는 전기를 생성하기에 충분한 에너지로 태양 전지를 폭발시킵니다. 그러나 태양 전지는 모든 형태의 빛에 반응하지 않습니다. 적외선 스펙트럼의 파장은 태양 전지의 실리콘에서 전자가 느슨해 져서 전류를 생성하는 데 필요한 에너지가 너무 적습니다. 자외선 파장은 에너지가 너무 많습니다. 이 파장은 단순히 열을 발생시켜 셀의 효율을 떨어 뜨릴 수 있습니다. 태양 전지는 유용한 양의 전기를 생성하기 위해 광 스펙트럼에서 특정 파장을 필요로합니다.
태양 전지의 해부학
태양 전지 또는 광전지는 실리콘의 2 층 샌드위치입니다. N 형으로 불리는 하나의 층은 물질에 음전하를주기 위해 비소와 같은 미량 원소를 함유하고; P 형이라고 불리는 두 번째 층은 양전하를주는 다른 요소와 묶여 있습니다. 전기적으로, 양면은 배터리의 단자와 같은 역할을합니다. 회로에 연결되면 전류는 양극에서 회로 부품을 통해 태양 전지의 음극으로 흐릅니다. 일부 태양 전지는 결정 형태의 실리콘을 사용합니다. 다른 것들은 비정질 또는 유리 같은 실리콘을 사용합니다. 결정질 실리콘은 빛을 변환하는 데 더 효율적이지만 비정질 유형보다 비용이 많이 듭니다.
밝기의 영향
밝기 또는 광도는 태양 전지에 비치는 빛의 양입니다. 암흑에서, 세포는 전기를 생산하지 않습니다. 빛의 양이 증가하면 셀의 전류도 증가합니다. 그러나 특정 수준의 밝기에서는 셀의 출력이 한계에 도달합니다. 이 지점을 넘어 서면 더 많은 빛이 추가 전류를 제공하지 않습니다. 태양 전지의 사양에는 직사광선 아래에서 출력되는 공칭 전압 및 정격 전류가 포함됩니다. 태양 전지에서 최대한의 출력을 얻으려면 가능한 한 직접 태양을 향하도록하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 태양 전지판 설치 프로그램은 대부분의 태양 광선을 포착하는 각도로 패널을 장착합니다. 각도는 지구의 어느 위치에 있는지에 따라 다릅니다. 적도에서 북쪽 또는 남쪽으로 멀수록 각도가 가파 릅니다. 일부 태양 광 발전 "농장"에는 하늘에서 매일 태양의 움직임을 추적하는 기울기 메커니즘에 대한 패널이 있습니다.
스펙트럼, 파장 및 색상
가시 광선은 전자파 스펙트럼의 일부로, 전파, 자외선 및 X- 레이를 포함하는 에너지 형태입니다. 가시 광선에 포함 된 무지개의 색은 다른 파장을 나타냅니다. 예를 들어, 적색의 파장은 약 700 나노 미터, 또는 수십억 미터이며, 400 나노 미터는 보라색의 파장이다. 태양 전지는 사람의 눈으로 감지되는 동일한 파장의 많은 것에 반응합니다.
햇빛 또는 인공 조명
태양 전지는 일반적으로 옥외 나 우주에 있기 때문에 태양 전지는 일반적으로 자연 햇빛과 잘 작동합니다. 백열등이나 형광등과 같은 인공 광원은 태양의 스펙트럼을 모방하므로 태양 전지는 실내에서 작동하여 계산기 및 시계와 같은 소형 장치에 전원을 공급할 수도 있습니다. 레이저 및 네온 램프와 같은 다른 인공 소스는 색 스펙트럼이 매우 제한적입니다. 태양 전지는 빛으로 효과적으로 작동하지 않을 수 있습니다.