太陽光パネルでの発電原理について

皆さん、こんにちは。

日本全国のみならず、世界中で普及し続けている太陽光発電。

ところで、あの太陽光パネルでどのような原理で発電されてい

るかってご存知です？

今回はそのなぜなに（なぜなに理科、算数みたいな。。）

についてのお話です。

いきなりですが、その原理はシリコンのような半導体を

使った「光電効果」による電流の発生だと言えると思います。

では次にその「光電効果」がどんなものかというと、

「物質に光が当たると、中の電子が飛び出てくる現象」

のことで、物質中の電子は原子核の引力で束縛されてて、

普通は外へ出てこられない。

→外へ出るためには、束縛を切るためのエネルギーが必要。

→光のエネルギーでこの束縛が切れる。

この現象のことです。

光電効果の次は、肝心の電流の発生についてとなりますが、

簡単にいうと、2種類の半導体が重なり合った構造で太陽電

池を作り上げ→太陽からの光が照射

→光電効果を起こした電子が太陽電池の内部から表面に

浮き上がってくる。

→それらを太陽電池表面に張り巡らせた細い電極で拾い上げる

→電流として取り出せる（電流の発生）

という、カンタンに言えばこのような仕組みだそうです。

※ここから先は、下記かなり専門的なお話で、上述部分までの

ご理解で十分かと思ったりはしますが、私なりにせっかく調べ

て解釈した内容なので記させていただいておきますね。

↓

そしてなぜ２種類の半導体を使うかというと、

2種類の半導体の内、一方はわずかに正孔が多くプラスの電荷を持

ったp型半導体、もう一方はわずかに電子が多くマイナスの電荷を

持ったn型半導体

→この２種類を重ね合わせると、境界でごく短時間に電流が流れる。

→その後、境界部分には余った正孔も電子もない「空乏層」ができて安定。

→空乏層には、n型半導体からp型半導体に向かう内部電界が作られて一種の

「坂」が生じる。

この状態で光が当たることで、例えばn型半導体側で電子と正孔が生まれた

として、

→電子は空乏層の電界と反発して表面の電極に向かって移動。

→正孔は逆方向に向かう。

→このような動きが光が当たっている限り起こり続ける。

以上、今回は太陽光発電の「パネルでの発電原理」について書いてみました。

お読み下さった方、お時間誠にありがとうございました。