문운당

이 책은 ‘알기쉬운 태양광발전’의 자매편으로, 이론편에서 배운 지식을 실험과 실습을 통해 확인하도록 구성하였다. 솔라 셀은 반도체로 만들어지고 0.5V 정도의 미약한 출력을 가진다. 이런 소자를 수십 개 모아 모듈을 만들고, 이들 모듈을 수백 개, 많게는 수십만 개 들판에 설치하여 발전소를 만든다. 그런데 이 과정들이 여간 복잡한 게 아니다. 모든 기술 분야가 그러하듯 태양광발전기술도 실험과 실습, 그리고 연구와 연마를 지속해야만 유능한 전문가가 될 수가 있을 것이다. 아무쪼록 미래 에너지의 전문가라는 자부심을 가지고 각 과정을 재미있게 실험하고 즐겁게 만들어보면서 미래를 꿈꾸기를 바란다.

01. 여러 가지 광원조건에서 일사강도 및 조도 측정하기

관련지식

1 태양광과 그 성질

2 태양빛에 의한 태양광발전

3 한국의 일조량 분포

4 일조량(Irradiation)과 ‘일조시간’

5 ‘가용 일조시간’ 판단

실습순서

I 태양광의 세기를 측정한다

II 인공광원의 종류에 따른 빛의 세기를 측정한다

실험실습 결과 보고서

 

02. 여러 가지 광원의 태양광발전 능력 시험하기

관련지식

1 빛의 파장에 따른 솔라 셀의 광전 변환효율

2 솔라 셀의 재질에 따른 광전 변환효율

3 솔라 셀의 구별법

4 PV모듈 제품규격 보는 법

5 기타

실습순서

I 솔라 셀의 출력을 측정한다

II 인공광원에 의한 솔라 셀의 출력을 측정한다

III 결과를 검토한다

실험실습 결과 보고서

 

03. 솔라 셀의 기본특성 측정하기

관련지식

1 솔라 셀의 등가회로

2 외부전원이 가해질 때의 솔라 셀의 동작

실습순서

I 차광상태의 솔라 셀 특성실험

II 수광상태의 솔라 셀 특성실험

III 바이어스 전압이 있는 솔라 셀의 특성곡선 그리기

실험실습 결과 보고서

 

04. Solar cell/PV 모듈의 개방단자전압과 단락전류 측정하기

관련지식

1 태양전지의 수광특성

실습순서

실험실습 결과 보고서

 

05. 빛의 입사각에 따른 PV모듈의 출력특성 측정하기

관련지식

1 입사각도와 수광률

2 수광효율 계산자 보는 법

3 태양 경로도 보는 법

실습순서 

I 수동 측정법

II 오실로스코프를 사용한 직시법

실험실습 결과 보고서

 

06. Solar Cell의 재질과 크기에 따른 출력 측정하기

관련지식

1 솔라 셀의 전압출력은 직렬 개수에 비례한다

2 솔라 셀의 전류출력은 면적과 일사강도에 비례한다

실습 순서

실험실습 결과 보고서

 

07. 오실로스코프를 이용한 PV모듈의 전압-전류특성 측정하기

관련지식

1 솔라 셀의 부하특성

2 부하특성 실험의 방법

실습 순서

I 오실로스코프 직시법

II 수동실험으로 전압-전류 특성곡선 구하기

실험실습 결과 보고서

 

08. PV모듈의 표면온도에 따른 전압-전류특성 측정하기

관련지식

반도체는 온도에 민감하다

실습 순서

실험실습 결과 보고서

 

09. 솔라 셀(모듈)의 직렬 및 병렬접속 실험

관련지식

1 솔라 셀의 성질

2 솔라 셀의 직렬접속

3 솔라 셀의 병렬접속

실습 순서

I 직렬접속 실험

II 병렬접속 실험 

III 추가 실습

실험실습 결과 보고서

 

10. PV모듈의 그림자 실험

관련지식

1 등가회로

2 PV모듈 일부분에 그림자가 생길 때

3 바이패스 다이오드의 역할

4 모듈 전체에 그림자가 질 경우

실습 순서

I 미니 모듈의 그림자 실험

II 대형 PV모듈의 그림자 실험

실험실습 결과 보고서

 

11. PV모듈에 의한 2차전지 충전하기

관련지식

1 축전지(Lead Battery)

실습 순서

실험실습 결과 보고서

 

12. 12V 독립형 태양광발전 시스템 조립하기

관련지식

1 소규모 독립형 태양광발전 시스템의 구성

2 충전 조절기(Charge Controller)

3 차단기

4 직류 부하

실습 순서

실험실습 결과 보고서

 

13. 24V 독립형 태양광발전 시스템 조립하기

관련지식

1 독립가옥용 태양광발전 시스템의 구성

2 시스템 설계법

실습 순서

 I 독립형 PV시스템 설계실습

실험실습 결과 보고서

 

14. DC-AC 인버터 특성 측정하기

관련지식

1 인버터의 기능과 종류

2 독립형 솔라 인버터

3 계통연계형 솔라 인버터

실습 순서

실험실습 결과 보고서

 

15. 계통연계형 태양광발전소 현장 견학 

1 견학의 목적

2 지역별 PV발전소 추천

3 견학 교섭 절차

4 견학 준비물

5 견학 중 착안사항