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太陽光発電は発電する仕組み

公開日: : 太陽光発電の基礎知識

太陽光発電の根本的仕組み

太陽光発電の仕組みは太陽電池で考えると分かりやすいでしょうか。
ここでは太陽電池について考えてその仕組みを探ります。

一般に太陽電池はSi半導体を利用します。
Si半導体は太陽電池の中でも実用化されていますからこの考えを以下に述べていきます。
Siは4つの結合の手を持った化合物でこれが網の目のようにつながっています。半導体ではここに不純物を入れることによって
結合させることで電気を発生させます。ホールだったり電子だったりします。

これが電流の正体です。
このホールや電子が動くことで電気を発生させ取り出すという仕組みです。

太陽光発電パネルの仕組み

次に、太陽電池は光を電気に変えるパネルですからここでその仕組みについて述べます。
光が当たると、その光が太陽電池の中に吸収され、n型とp型の境界(pnジャンクションと呼びます)付近で、
粒子(正孔と電子)が発生し、電子はn型半導体の方へ、正孔はp型半導体のほうへ集まり、それを結線すると電子が移動する、すなわち電流が流れます。これが光を電気に変える発電の原理です。

ここではミクロの世界での原理を述べましたが、大型のパネルでの発電原理は一緒です。

この変換に関する現象を一般に光電変換といいます。
光エネルギーを電気エネルギーに変える大切な原理技術です。

Si半導体のほかにも有機の半導体を用いた色素増感太陽電池とかもあり、高効率の返還率を持つ太陽電池として、
今後の開発が期待されています。

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