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太陽光発電の仕組み

太陽光発電は多くのご家庭が導入したいと注目を浴びているエネルギーです。
特に震災を経験して停電や節電を実体験した後では自家発電の可能性がより魅力的に見えます。
でも太陽光発電の仕組みを知っている方は少ないのではないでしょうか。
太陽光発電は物質に光が当たると原子の動きが活発化して高いエネルギーを出して電流を生じさせるという現象を使ったものです。
この現象は光起電力効果といいます。
太陽の光のエネルギーを吸収して直接電気に変えるエネルギー変換器なのです。
現在の主な太陽電池はシリコンなどを素材としています。
市販の太陽電池の9割がこのシリコンのタイプなのです。
この太陽電池は光が当たっている間だけ電気が発生します。
その仕組みは半導体です。
発電装置には半導体が2種類組み合わせられて作られています
1つはシリコンにリンを混ぜてよくお語句電子、いわゆる伝導電子を多くしたn型半導体です。
あと1つはp型半導体です。
シリコンにホウ素を混ぜて電子の足りない場所を多くしたものです。
この接合部分に光が当たると安定していた伝導電子と正孔がエネルギーをもって伝導電子はn型半導体の表面に移動して正孔はp型半導体に移動します。
そうして電子を外部へ押し出すパワーが発生するのです。
これを起電力といいます。
これらの二つの半導体に電極を付けてn型半導体側の電極から伝導電子が押し出され外の電気回路を通ってp型半導体の成功と結びつきます。
そしてこの電子とは逆の方向に電流が流れるのです。
こうした電子の動きで光エネルギーはモーターを使わずに直接的に電気エネルギーに変換されるのです。
これが太陽光が当たっている間だけ発電して日光の当たらない雨や夜間は発電しない理由です。
太陽光を使ったものに太陽熱温水器があります。
これは太陽熱に含まれる赤外線を熱にして利用することで温水を温める装置です。
太陽光発電が日光で電気を作るのに対して太陽熱温水器はお湯を作るという違いがあります。