光電池のしくみはどうなっているの?(海老くん)

太陽光電池

光電池には、光のエネルギーを電気に変えるはたらきがありますが、いちばん多いのは、2種類の半導体(シリコンなどからつくり電気を少し通す性質がある)を組み合わせたものです。
Q02.でも説明していますが、半導体の仲間には、電子がたりない半導体(P型半導体)と電子があまっている半導体(N型半導体)があります。
LED(発光ダイオード)もその2種類の半導体を組み合わせてつくり、電流を流すとそのさかい目で光が発生するというしくみを利用しています。

ところで光電池では、ちょうどこれとは逆のことが起こっています。
光電池もLEDと同じように、2種類の半導体を組み合わせてできています。
そして、そのさかい目に光があたると、今度は光のエネルギーによって、電子と『ホール』(電子がぬけた穴)が発生します。
新しくできた電子はN型半導体へ、『ホール』はP型半導体の方へ移動していくので、2つの半導体の間を導線でむすぶと、電流が流れ出すというわけです。


<太陽光電池>

LED  :電流を流す→光を出す
太陽光電池:光を受ける→電流が流れる

光電池はもともと人工衛星用に開発されたものですが、今では身のまわりの電卓、時計、街灯など、また、海や山奥といった不便なところでも利用されています。
太陽の光を利用した発電は、火力や原子力にくらべると、環境をよごさないという良い点があるため、これからもどんどん利用がひろがるでしょう。

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