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- 태양전지
- 암전류
- 개방
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변
지해근님의 답변
2011-01-10- 0
흠..... 제가 초창기에 고민했던 것으로 고민하는 분들이 많으시네요..... 암전류라고 할 때 다들 빛이 없는데 회로에 태양전지 연결하면 I-V 곡선이 생기는 줄 아십니다. 그런건 아닙니다. 우선, 일반적인 실리콘 태양전지가 p-n junction이 존재하는 일종의 다이오드라는 것은 이해하시지요? 다이오드의 특성을 말할 때 다이오드에 전기를 연결하여 I-V curve(전류-전압 곡선)을 측정합니다. 태양전지의 암전류가 이와 같습니다. 만들어진 태양전지에 빛을 차단하고 전압을 가하여 전류의 크기를 측정합니다. 이게 암전류입니다. 태양전지에 인공 빛을 조사하여 발생하는 전압-전류 특성을 측정합니다. 이게 광전류 특성이고, 암전류 측정시의 전압과 방향이 반대가 됩니다. 나머지는 책에 있는 내용 그대로 입니다. 더 자세한 것은 전공하시는 분께서 좀 더 매끄럽고 잘 이해하실 수 있도록 설명해 주시면 감사하겠습니다. 감사... 꾸벅.... >안녕하십니까? >질문이 있어서.. 이건 처음 쓰게 되네요. > >제가 보고 있는 내용은 태양전지의 암전류가 있는데, 그것은 태양전지에 빛이 없어도 흐르는 전류이다. 태양전지의 cell에 crack이 생기면 power가 줄어든다. 간단히 이런 내용인데... > >암전류가 무엇인지요;; 어떤 원리인지 궁금합니다. N-type 물질에 - 전자가 많고 P-type에는 +가 많으니까 - 에서 +로 흐른다? 라는 것인지... > >또한 I-V curve에서, 태양전지에 빛을 가했을 경우 어떤 V 이상으로 갔을 때 갑자기 전류가 팍 줄면서 Voc에는 0으로 수렴하는데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다... 식이 있는 것인지; > >Voc는.. 저항이 없을 때 I가 0으로 수렴하면서 나오는 voltage라는데 I가 갑자기 왜 그렇게 확 떨어지면서 0으로 가는지... 이해가 잘 안가네요 ㅠㅠ > >부탁드립니다... -
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김선영님의 답변
2011-03-08- 0
앞의 분이 설명해 주셔서 저는 부연 설명만 하겠습니다. 암전류는 셀에 빛을 조사하지 않았을 때 생기는 전기 특성으로 암전류가 높다면 그 셀은 태양전지로서의 기능을 하지 못한다고 보면 됩니다.(cell 내부의 defect이 생긴것) 태양전지의 셀에 crack이 생기면 power가 줄어든다는 개념이 암전류의 개념에서 나오는 것입니다. 암전류가 높다면 광을 조사했을 때의 전기적 특성이 당연히 나빠지게 됩니다.(태양전지의 효율이 떨어지거나 거의 0%에 가까워짐) 그리고 IV curve는 solar simulator에서 흘려줄 수 있는 최대전압부터 0까지 흘려주게 되면 해당 전압에 대한 전류값이 나오게 되는 것이구요. 우리가 흔히 보는 에너지 변환 효율 10% 이런 값은 단순히 V와 I값을 곱한게 아니고, 해당 셀의 면적으로 나누어준 값입니다. 답이 만족스러우실지 모르겠네요 ㅠ 혹시 더 궁금하신거 있으심 쪽지 주세요~ 저도 대학원때 공부 막막하게 했던 기억이 납니다 ^^ >안녕하십니까? >질문이 있어서.. 이건 처음 쓰게 되네요. > >제가 보고 있는 내용은 태양전지의 암전류가 있는데, 그것은 태양전지에 빛이 없어도 흐르는 전류이다. 태양전지의 cell에 crack이 생기면 power가 줄어든다. 간단히 이런 내용인데... > >암전류가 무엇인지요;; 어떤 원리인지 궁금합니다. N-type 물질에 - 전자가 많고 P-type에는 +가 많으니까 - 에서 +로 흐른다? 라는 것인지... > >또한 I-V curve에서, 태양전지에 빛을 가했을 경우 어떤 V 이상으로 갔을 때 갑자기 전류가 팍 줄면서 Voc에는 0으로 수렴하는데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다... 식이 있는 것인지; > >Voc는.. 저항이 없을 때 I가 0으로 수렴하면서 나오는 voltage라는데 I가 갑자기 왜 그렇게 확 떨어지면서 0으로 가는지... 이해가 잘 안가네요 ㅠㅠ > >부탁드립니다... -
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김태용님의 답변
2011-06-02- 0
Photodiode와 같은 광전소자에서 주로 사용하기 때문에 dark current라는 이름이 붙었습니다. 일반적인 반도체소자에서는 역방향 누설전류로 해석됩니다. 이상적으로는 빛의 자극이 없으면 전류가 흐르지 않아야 하지만 빛의 자극이 존재하지 않는 상황에서도 공핍층에 존재하는 캐리어에 의하여 전류가 흐르게 되는데 이것이 dark current입니다. Dark current는 평형상태에서의 캐리어 농도와 밀접하게 관련되기 때문에 온도에도 아주 민감합니다. Dark current를 줄이기 위해서는 결정의 순도를 높여야 하며, 저온환경에서 실험을 한다면 dark current에 의한 noise를 줄일 수 있습니다. -
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오원욱님의 답변
2020-10-06- 0
태양전지는 다이오드 특성을 보입니다. 다크 I-V는 다이오드 커브로 1사분면에 위치합니다. 아래의 링크를 확인해주세요.https://www.pveducation.org/pvcdrom/characterisation/dark-iv-measurements
빛이 조사하면 실제 반대반향으로 흐르는 경우로 1사분면의 다이오드 커브가 4사분면으로 조사한 빛의 양(IL)만큼 평행이동 합니다. 4사분면의 값으로 보기 불편하여 x축에 대칭이동 시켜 1사분면에 위치하게 해서 일반적으로 분석하게 되죠. 아래의 링크를 보시면 그 형태입니다.
https://www.pveducation.org/pvcdrom/solar-cell-operation/iv-curve
왜 Voc 부근에서 전류가 0에 가느냐는 다이오드 특성이라고 보시면 됩니다. 실제 I-V cruve는 전압을 인가해서 전류를 측정하게 되지만, 실제 태양전지를 이용해서 태양광 모듈을 만들고, 옥외 발전소에서 구동할 때는 MPPT 점에서만 구동을 하게 됩니다. 즉 전압x전류가 최대인점에서만 구동을 합니다. 물론 빛의 조사에 따라서 이 점은 계속 움직이게 되겠죠.