エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

太陽電池の原理と種類

太陽電池の原理と種類

電池と言えば乾電池や充電池を指します。

しかし、電池という言葉の意味はもっと広く

発電機に近い意味を持ちます。

電気をためる機能のない電池として太陽電池

や燃料電池があります。

 

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太陽電池の原理

太陽電池は、光のエネルギーを電気のエネ

ルギーにかえます。

私たちの身の回りの物質はどれも原子ででき

ています。

原子には電子が含まれていて、物質に光があ

たると、電子が光のエネルギーをうけ、物質の

中で動きだします。

太陽電池は、光のエネルギーを吸収した電子だ

けを選別して、太陽電池の外部に送り出すように

なっています。

出された電子は外部の電気回路で、電気として

エネルギーを発散させてから、太陽電池に戻って

きます。

この仕組みは光が当たった瞬間から始まります。

光が当たっている限りプロセスはつづいて、光が

あたらなくなったら止まります。

太陽電池は光のエネルギーを受け電子を押し流す

力、すなわち電力として取り出す仕組みになって

いるのです。

 

太陽電池の種類

太陽電池には、いろいろな種類があります。

最も多く利用されているのが結晶シリコンを使った

太陽電池です。

これは純粋なシリコンの塊から製造します。

太陽のエネルギーの15~20%を電力に変えられ

ます。

太陽電池の厚みは200ミクロンくらいで、性能の

高い単結晶シリコン太陽電池や、やや性能は低いが

安くて大量生産しやすい多結晶シリコン太陽電池が

代表的です。

別の種類の太陽電池は薄膜太陽電池。

高温に強い薄膜シリコン太陽電池、薄膜で比較的

性能が高いCIGS太陽電池、安く作れるカドミウムテ

ルルなどが代表的です。

薄膜太陽電池は厚みが1~3ミクロンしかないので

軽く曲げられるふフレシキブル太陽電池もつくれます。

結晶シリコン太陽電池に比べて性能が低めで、生産量も

10分の1程度ですが、それぞれの特徴にあわせた用途で

使われます。

もっと性能を高めた太陽電池は結晶シリコンと

薄膜シリコンを組み合わせたハイブリット太陽電池が
あります。

光のエネルギー2割を電力に変えられます。

これは宇宙用など、特に高い性能が求められる用途に

使われています。

また、研究中のものでは、より簡単に製造できる有機

薄膜太陽電池や、光のエネルギーの6割を電力に変換

できる量子ドット太陽電池の開発も進められていま

す。

 

 

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太陽電池の利点と欠点

太陽電池は、電力がたくさん必要な昼間

だけ発電する。

燃料がいらない

騒音も振動も排気ガスも二酸化炭素も出

ません。

太陽電池の欠点は、夜は発電できない。

また、曇りの日や雨の日は発電量が減って

しまう。

まだ、発電コストが高い。

 

 

まとめ

現在、私たちが使っているエネルギーは

その8割以上が化石エネルギーです。

私たちは地球が何十億年もかけて貯めてきた

化石エネルギーを、わずかな時間で使い切ろう

としています。

化石エネルギーに頼る割合を減らし、環境にも

優しく、今後も使い続けていけるのが、再生

可能エネルギーです。

再生可能エネルギーは世界を変える力があり

ます。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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