なぜ太陽電池で発電ができるのか

Vol. 577
 なぜ太陽電池で発電ができるのか

太陽電池で最も身近なのは、電卓に使われている太陽電池であるが、電力会社による買電制度と、国や自治体による補助金制度が始まり、住宅用の太陽電池は一気に普及が進んできた。

エコロジーの観点と停電・災害時における電力確保の両方を兼ね備えた太陽電池は、導入コストの低下と採算性から、一般家庭だけではなくビジネスとしても注目されている。その太陽電池が、なぜ光で発電できるか考えた事はあるだろうか。

これまでの発電では、基本的に動力を使ってモーター(タービン)を回すことで電気を得る方法が中心である。発電所はもちろんのこと自転車のライトに至るまで、モーターを回すと発電する原理は、別の動力さえ確保すれば実現可能になる点で、エネルギー転化の一例だろう。

太陽光発電の場合、このエネルギーを太陽の光から受ける。モーターの代わりに電気を発生するのは半導体だ。原理は難しいが、光によるエネルギーは半導体の電子を移動させる。予め電子が移動しやすい半導体と、電子を受け入れやすい半導体を用意しておき、光のエネルギーで電子の移動を促す。電気とは電子の移動なので、太陽電池に光を当てると電気が生まれるという仕組みになっているのである。