太陽光発電のメカニズム
太陽電池は光を電気に変える事のできる不思議なパネルですが、その原理は半導体が光のエネルギーを吸収すると、正孔と電子の粒子が発生し、その粒子が太陽電池の中を動き回る事によって電気が発生するメカニズムになっています。
物質を2つに分け続けて行き、これ以上分けることのできない粒を原子と名付けたのは、古代ギリシャの時代で、19世紀には原子の中心に原子核があり、その周りを電子がまわっていると言うことが分かりました。
原子核は1つですが、電子のかつは物質によって違い、太陽電池の代表する材料であるシリコンには電子の数が14個あり、外側の軌道を回っている電子が4個あります。
その外側を回っている電子は高速道路を走っているか車と考えます。
リンには外側の電子が5個ありますので、1代が高速道路から押し出されることになり、このシリコンをｎ型半導体と言います。
同じようにシリコン原子1個の部分を外側の電子が3個のボロン原子に置き換えると、電子が1個不足した状態になり、このシリコンをp型半導体と言います。
太陽電池はnとpをつなぎ合わせた構造をしており、太陽電池に光が当たることで、その光が太陽電池の中に吸収され、ｎ型半導体とp型半導体の境で粒子が発生し、電子はn型半導体へ、正孔はp型半導体へ集まり、それを結線することで電流が流れるようになり、光を電気に置き換える発電の原理です。
比較 太陽光発電が汚れた場合の発電率等を比較。太陽光発電