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Solar :: 태양열발전

연구원들이 태양광판 수명에 영향을 끼치는 요소들을 찾고자 노력하고 있다.


이미지 출처 : Martyn Williams

최근 실리콘밸리에 있는 나사의 에이머스 연구 센터 2층 옥상에서 한 연구원이 전기 캐비닛을 열었는데, 이 각각의 선들은 태양 전지 패널이 얼마만큼의 전기를 생산하는지에 대한 자세한 정보를 수집해 전달해 주며 태양 전지의 수명을 파악하는데 도움을 준다.

이 연구원은 카네기멜론대학의 실리콘밸리 캠퍼스에서 일하는 수석과학자 아브라함 이시하라로, 그는 자신의 연구가 태양광 발전 효율을 새로운 수준으로 높여줄 것으로 기대하고 있다.

태양광 발전 시설에는 매년 수십 억 달러의 비용이 들어가기 때문에 이는 매우 중요한 문제다.

"우리는 아직도 태양 전지 패널의 장기적인 성능 특성만을 이해하고 있다. 10년, 15년, 20년 동안 계속 사용할 것이라면, 투자를 결정할 때 태양 전지 패널의 특성은 중요하다”라고 그는 최근 인터뷰에서 밝혔다. 그는 이어서 "때문에 태양 전지 패널이 장기적으로 어떻게 성능을 내는지를 이해하는 것은 중요하다. 실제로 이러한 데이터는 아직 존재하지 않는다"고 말했다.

그가 수집 중인 정보는 어레이에 장착된 센서들에서 가져온 것이며 대형 화면은 태양 전지 패널의 상태를 나타내 준다. 대부분은 녹색으로 표시되지만 일부는 빨간색이다. 이는 과열 가능성을 보여주는 흔적이다.

"우리의 목표는 성능 저하로 이어질 메커니즘을 더 잘 이해하는 것"이라고 이시하라는 말했다.

온도는 이러한 메커니즘의 하나로 간주되고 있다. 경우에 따라서 일부 패널들은 섭씨 100도 이상에 도달하기도 하며 이러한 일이 하루 걸러 발생할 경우 패널에 영구 손상을 입힐 수 있다.

이는 한 패널과 다른 패널의 성능간 불일치로 야기되곤 하며, 전반적인 성능 문제를 일으키기도 한다. 이는 어레이 전체의 성능에 연쇄 방을 일으키는 효과를 낳는다.

"시간이 지나면서 결함의 유형이 악화될 수 있으며, 우리는 바로 그 프로세스를 이해하고자 한다"고 그는 말했다.

2010년부터 이시하라는 다른 시스템에 적용할 수 있는 성능 저하 모델을 개발하고자 패널의 성능에 대한 자세한 정보를 수집했다.

연구가 진행되면서 그는 지금까지 패널 성능을 떨어뜨릴 것이라고 여겼던 흙과 먼지보다는 실제로 빗물이 더 나쁜 영향을 끼친다는 점을 알게 됐다.

비는 태양 전지 패널을 세척하기보다 중요한 가열을 일으킬 수 있으며, 각 패널의 모서리에 먼지를 축적시키는 것으로 밝혀졌다. 이시하라는 패널을 청소하는 게 매우 중요하다고 강조했다.
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