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太陽光発電の仕組み

地球に到達する太陽光は、快晴時の正午付近で1KW/m2と言われ、太陽電池は、この太陽光エネルギーを利用して発電します。

左の図のようにP型とN型を接合したシリコン半導体に太陽光が当たると、負の電気と正の電気が生まれ、負の電気はN型シリコンへ、正の電気はP型シリコンに移動し、電極に電圧が生まれます。

太陽電池モジュールで作られた電気はパワーコンディショナによって家庭で利用できる電気に変換され、さまざまな家電製品に使用されます。

太陽電池の種類

太陽電池の種類は下の図のように材料や構造等によって分類されます。
材料によりシリコン系と化合物系の２つに分けられ、シリコン系はさらに結晶系と非結晶系のアモルファスに分けられ、結晶系には単結晶と多結晶があります。

太陽電池の特徴

分類		特徴
シリコン	結晶系	シリコン結晶系は、変換効率は14％以上と高く、信頼性は安定している。コストは将来的には薄膜化により低く押さえられることが期待されている。
	アモルファス	アモルファス系は、初期段階で変換効率が10％程度劣化するという問題はあるが、少ない材料で製造でき、結晶系に比べ製造工程が低温であるため、将来の大量生産時には低コスト太陽電池として期待されている。また、蛍光灯下でも使用できるため、電卓用電池として多く使用されている。
化合物半導体	II−VI族	I-VI族は、変換効率は若干低いものの、信頼性・コストは比較的安定している。
	III−V族	II-V族は、変換効率が高く、放射線による劣化が少なく、また、温度上昇による特性低下が少ないため、信頼性が高い。しかしながら、材料が高いためコストが高い。人工衛星に使用されてる。