太陽光発電システムの仕組み

重量物のトータルプロバイダー　武蔵ロジスティクスより、重量工事業・太陽光事業・重量物輸送事業と様々なジャンルからの事例をご紹介いたします。

こんにちわ。技術サービス部　太陽光事業担当の鈴木です。

前回に引き続き、今回も文系アシスタントの鈴木が素朴に感じた疑問「太陽の光が、どうして電気になるの？」をテーマに、その続きをお送りします。

 

どうして太陽光が電気になるの？　その２

前回、電気が流れる仕組みと太陽光発電システムの仕組みについて、簡単にご説明させていただきました。

今回は、太陽光発電のカナメ「半導体」について、もう少し詳しくご説明しますね☝

光エネルギーを得た電子が原子核から飛び出す＝光電効果

（前回のおさらい）

物質には、電気を通す「導体」と、電気を通さない「絶縁体」、さらに導体と絶縁体の２つの性質を持つ中間の性質「半導体」があり、太陽光パネルは「半導体」であるシリコンで作られています。

導体に光を照射したとき、光エネルギーにより電子が原子核の外へ飛び出し、電流が流れます。

これを「外部光電効果」と呼びます。

外部光電効果を起こすと、電子がどこかへ行ってしまうため効率よく回収することができません。

これに対し半導体ならば、物質内部で電子が動く「内部光電効果」を起こしてくれるため、

物質内部で生じた電流を、パネル表面に張り巡らせた導線で回収することが可能になる、というわけです。

純粋なシリコンは絶縁体！！

さて。ここから本日のお話です。

純粋なシリコンは、実は「絶縁体」なんです👀

シリコンに物質を混ぜることで半導体となるのですが、

ヒ素を混ぜたもの⇛ｐ型半導体　　ホウ素を混ぜたもの⇛ｎ型半導体

といいます。ちなみに、

ｐ＝positive（ポジティブ）のｐで、プラスの電荷を持つ

n＝negative（ネガティブ）のｎで、マイナスの電荷を持つ

ことから、その名が由来します。

このｐ型とn型、２枚のシリコンを重ね合わせて太陽電池は作られています。

　図１：太陽電池の仕組み

　図１のように、太陽電池に太陽光が当たると、光エネルギーを吸収した電子が動き出し、

（＋）電子→マイナス電極へ

（－）電子→プラス電極へ　　移動を始めます。

プラスとマイナス2か所の電極を導線で結び、電流を回収します。

こんなにすごい働きをしてくれる太陽電池の薄さは、なんとわずか10分の1ｍｍ👀！　　　　　　　大きさは15ｃｍ角程度です。

10分の１mmの中に、2種類の半導体が重なってるわけです。

すごいですね～。もはや想像ができません。　　ちなみに、

太陽電池を並べた最小の単位を「セル」　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　セルを繋げたものを「モジュール（パネル）」　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　モジュールを繋げた最大の単位を「アレイ（パネル）」といいます。

太陽光発電に興味を持つと、「モジュール」とか「パネル」とかよく目にしますが、工事業者さんと話す際は、モジュール＝パネルのことだと思って大丈夫です。

また、このようにして取り出した電流は直流ですので、このまま使うことができません。

「パワーコンディショナー（通称：パワコン）」という機器によって交流に変換することで、家庭や会社で使用できるようになります。

つまり、太陽光システム設置工事とは、太陽光パネルとパワコン設置がセットということですね☝

最近では、屋根にパネルを取り付けて自家発電をしているご家庭や、広大な敷地に太陽光パネルを設置している企業様もよく見かけますね。

空気を汚さない、太陽の力をかりて電気を生み出すクリーンな再生可能エネルギー。

ご興味を持たれたら、ぜひお気軽にお問い合わせください。お待ちしています。

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