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子供たちの未来のために、太陽光発電を普及させよう

発電のメカニズム

発電のメカニズム

仕組みの説明

発電の仕組み

光の持つエネルギーを、直接的に電力に変換する。太陽電池内部に入射した光のエネルギーは、電子によって直接的に吸収され、あらかじめ設けられた電界に導かれ、電力として太陽電池の外部へ出力される。
太陽電池の単体の素子は「セル」(cell) と呼ばれる。素子中の電子に光エネルギーを吸収させ、光起電力効果によって直接的に電気エネルギーに変換する。
光起電力効果は、物質に光を照射することで起電力が発生する現象である(wikiより)

通常、太陽の光エネルギーを地表(電子)が吸収するとそのエネルギーを周囲に拡散します。 このとき熱となり暖かくなります。

太陽光発電

太陽電池は光起電力効果という、電子が吸収したエネルギーを熱ではなく電力に変換するもので、今までの発電方式のような熱・蒸気・運動エネルギーなどへの変換を必要としないのです。 2つの異なる半導体(P型N型)の動きやすい電子の数の違い(差)をうまく利用し、光をあてると均衡に変化がおき光電子はn型半導体に、正孔はp型半導体に移動し起電力が発生するのです。 ここでそれぞれの半導体に電極を取り付けると、直流電流となって電力を取り出すことができるのです。

なんと普段目にする発行ダイオード(LED)と逆の過程です。 身近に言うなら普段我々はLED電球でその現象を目の当たりしていることになります。

発光ダイオード(LED)

太陽光発電と逆の過程で電極から半導体に注入された電子と正孔はpn接合部付近にて再結合。再結合時にエネルギーが光として放出される。何がすごいかというと直接、光エネルギーに変換することができ熱や運動の介在を必要としないところです。

非常に身近に感じることのできる現象ですね。

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