意外と知らない「ソーラーパネルの仕組み」 太陽光はどうやって電気に変換されているのか?

ソーラーパネルはどうやって電気を生み出しているのか?
ソーラーパネルはどうやって電気を生み出しているのか? / Credit:TED-Ed
参考文献: TED-Ed

クリーンな発電として注目されている太陽光発電。

ソーラーパネルを設置するだけで自動的に電力が得られるため、近年ますます利用されるようになってきました。

では、ソーラーパネルはどのように電力を生み出しているのでしょうか?

Youtubeの科学チャンネル「TED-Ed」が簡単に解説していますので、ご紹介します!

ソーラーパネルはシリコンで作られている

ソーラーパネルは「ソーラーセル」の集まり
ソーラーパネルは「ソーラーセル」の集まり / Credit:TED-Ed

そもそもソーラーパネルとは、小さな「ソーラーセル」が集合したものです。

そして代表的なソーラーセルは半導体でできており、シリコン結晶が電気を通す導体に挟まれたサンドイッチのような構造になっています。

ソーラーセルの断面図。内部にシリコンが挟まれている
ソーラーセルの断面図。内部にシリコンが挟まれている / Credit:TED-Ed

それでは、ソーラーセル内部のシリコン結晶をもっと詳しく見てみましょう。

ソーラーセル内部ではシリコン原子が結合しており、電子もその場に拘束されている
ソーラーセル内部ではシリコン原子が結合しており、電子もその場に拘束されている / Credit:TED-Ed

上図にあるように、各シリコン原子は隣接する4つのシリコン原子と強く結合しています。そのため、各電子もその場に拘束されているのです。

電流とは電子の流れです。ですからシリコン内の電子が移動しなければ、電流も生じないことになります。

では、どのようにシリコン内の電子を移動させるのでしょうか?

ポイントは2種類のシリコン層とにあります。この点を次のページで解説します!

次ページ光子の衝突と電子の放出

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