太陽電池の発電原理

 太陽電池が発電する原理は、半導体に光をあてると電流が発生する現象である「光起電力効果」と呼ばれるものです。

 文章で書くと少し難しくなってしまいますが、以下のような流れで太陽電池は発電します。
 なお、説明の中に出てくる接合面は、n型半導体とp型半導体と呼ばれる2種類の半導体の接する場所のことを言います。

  1. 接合面にある電子に光が当たると、電子が光エネルギーを吸収して自由に動けるようになります
  2. 飛び出した電子があった場所に、正孔というプラスの電気を持った状態ができます(※)
  3. マイナスの電気を持った電子はn型半導体側へ、プラスの電子を持った正孔はp型半導体側へ移動します
  4. この電子と正孔を、n型半導体、p型半導体のそれぞれに取り付けられた電極を通じて移動させることで電気を取りだすことができます。

※電子はマイナスの電気を持っているので、電気的に±0の状態からマイナスので電子が飛びたしてしまうので、残った空間はプラスの電気を帯びた状態になります。

 上の流れを簡単な模式図にすると、下の絵のようになります。

 
太陽電池の発電原理

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