太陽光発電の電気が生まれる理由

太陽光発電設備がされていると想像してみてください。
そうすると家に黒いボードのようなものが敷き詰められているという
イメージがわくのではないでしょうか。

もちろんそれが、光を電流に変えている太陽電池と呼ばれるものなのです。
これについて少し説明をしていきたいとおもいます。

この薄板に太陽光が当たると電流が生まれるのですが、それは「光電効果」と呼ばれる現象が
行っているからなのです。金属などさまざまな物質に光(光子)を当てると電子が飛び出す現象を
利用している。

太陽電池は太陽光から電子の流れ(電流)を生み出すことが目的だ。一般的な光電効果(外部光電効果)では電子がどこかに飛び出していってしまい、電流として取り出すことが難しいのです。そのため、物質の内部で光電効果(内部光電効果)を起こす必要があります。

内部で光電効果を起こすには、シリコンのような「半導体」を使うと効果的とされています。2種類の半導体が重なった構造を使って太陽電池を作り上げると、光電効果を起こした電子が太陽電池の内部から表面に浮き上がってくる。そこで太陽電池表面に張り巡らせた細い電極で拾い上げると、電流として取りだすことができるのです。

電子は空乏層の電界と反発して表面の電極に向かおうとする性質があり正孔は逆方向に向かう性質を持っている。このような動きは、光が当たっている間はずっと続くわけで、これを利用すると内部光電効果によって生じた電子と正孔を無事取り出すことが可能になります。