지구는 대기 위쪽에서 174 PW 1pw = 10^15w의 태양 복사를 받는다.

약 30%가 우주로 다시 튕겨 나가지만 그 나머지는 대기, 바다, 육지로 스며든다.

이때 환경 속에서 일어나는 태양 에너지의 흐름은 현재의 에너지 소비량과 견주어 볼 때 광대한 양이다.

해마다 지구의 대기, 바다, 토양이 받아들이는 모든 태양 에너지는 3,850ZJ 줄의 SI 복수, 제타줄 정도 이다.

그에 비해 전 세계 전기 소비량은 2005년 기준으로 약 0.0567 ZJ정도 이다.

이를 보아 에너지 효율이 100%에 가까이 되게 태양에너지를

우리가 사용할 수 있는 에너지로 바꿀 수 있다면 충분한 양의 에너지를 만들어 낼 수 있을 것이다.

태양에너지 발전은 2가지로 볼 수 있다.

그중 하나는 태양광 에너지 발전으로 태양의 빛에너지를 태양전지 안에 있는 반도체를 이용해

광전효과 입자성을 이용하여 설명한 현상으로 금속 등의 물질에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추었을 때,

물질의 표면에서 전자가 튀어나오는 현상을 만들어 전기에너지로 변환 하는 것이다.

태양광 에너지는 1839년 프랑스인 E. Becquerel이 최초로 광전효과(Photovoltaic effect)를 발견해 내며

태양광 발전이 시작되었다.

1870년대 H. Hertz의 Se의 광전효과연구 이후 효율 1~2%의 Se cell이 개발되어

사진기의 노출계에 사용되며, 1940년대~1950년대 초 초고순도 단결정실리콘을

제조할 수 있는 Czochralski process가 개발되었다.

1954년 Bell Lab.에서 효율 4%의 실리콘 태양전지를 개발하였다.

1958년에는 미국의 Vanguard 위성에 최초로 태양전지를 탑재한 이후

모든 위성에 태양전지를 사용하게 되었다.

1970년대에 일어난 석유파동 이후 태양전지의 연구개발 및 상업화에 수십억 달러가 투자되면서

태양전지의 상업화가 급진전 되었으며 현재는 태양전지효율 7∼20%, 수명 20년 이상,

모듈가격 $4/W 내외, 발전단가 $0.2∼0.5/kWh인 태양광 에너지를 사용하고 있다.

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