太陽電池について

太陽電池について

太陽の光エネルギーを吸収して、電気に変えるものが太陽電池です。 太陽電池は半導体で作られており、現在もっともよく使われている材料がシリコンです。

「電池」といっても、乾電池のように電気を蓄える(蓄電する)性質はないので、光を浴びて電気を発生させる“太陽光発電機”という方がピッタリかもしれません。
太陽電池のように、光を当てることで起電力が発生する物理的な現象を光起電力効果(photovoltaic effect)と呼びます。

太陽電池の発電原理

太陽電池の素材に使用される半導体は、条件により電気を通したり通さなかったりする物質で、n型半導体とp型半導体の2種類があります。
n型半導体は動きやすい電子(伝導電子)が多く、p型半導体は正孔(電子の足りない場所)が多い特性があります。
太陽電池はこのn型とp型の半導体を積み重ねた構造になっています。

n型とp型の半導体を重ねると、接合部分で電界(内部電界)が生じ安定します。
その接合部分に太陽光エネルギーが当たると、その力でプラスの電荷をもった正孔とマイナスの電荷をもった電子に分かれます。内部電界に導かれ、正孔はp型シリコンの部分、電子はn型リシコンの部分へ移動します。

その結果、電子を外部へ押し出す力(起電力)が生まれ、電子がエネルギーを失わない間に一方向へ集めることで、電気を取り出すことができるのです。

太陽電池の原理
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