太陽電池とは？

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太陽電池とは

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●	弊社で生産している結晶系シリコン太陽電池は、半導体のもつ光電効果という現象を利用して光エネルギーを高い効率で直接電気エネルギーに変換する光電池（光電気変換素子）です。太陽電池の最小単位はセルと呼ばれ光を受ける半導体結晶の表面近くにpn接合があり、薄い板状をしています。

半導体に光が当たると、内部に電子と正孔が発生します。
pn接合部付近に発生した電子と正孔は、それぞれn層とp層の方向へ移動します。電子と正孔が移動した半導体のpn接合両端には電位差が発生します。この時、両端に負荷たとえば電球を接続すれば、電気が流れ点灯することができます。

半導体は「シリコン（珪素：けいそ）でできており、地球上で酸素の次に多い物質です。そのシリコンを溶かし、結晶化させることにより高純度のシリコンを作ります。このシリコン結晶に不純物としてリン原子を入れるとマイナス電子をもったシリコンができます。これをN型シリコンと言います。（上図n層になります。）また不純物としてボロン原子を入れることでプラス電子をもったp型シリコンになります。（上図p層になります。）

標準の状態（放射照度は1000W/m2、分光分布AM1.5、セル温度は25℃の条件）では、約10㎝×10㎝1枚のセルで発電できる電力は直流で約0.5V、3Aです。電流はセルの面積に、電圧はセルの直列数に比例しますので、セルを必要な大きさに切断し、必要な数、直列に接続すると目的に応じた出力値の太陽電池を構成することができます。さらに太陽電池の発電効率を下げることなく、過酷な使用環境に十分耐える様、専用の材料でパッケージングしたものをモジュールと呼びます。

セル

・・・

太陽電池の機能をもつ最小単位で、シリコンの薄い板です。

モジュール

・・・

セルを複数つなぎ合わせたものをパッケージ化したものです。弊社で扱っている製品になります。

アレイ

・・・

モジュールを並べたものを言います。

太陽光エネルギーを電気に変えることを「太陽電池」や「光電池」と言います。ただ電池と言ってもモジュール単体では電気を貯める機能はありません。
いかにも電気を貯められそうな気がしますが、太陽電池単体ではバッテリーのような蓄電機能はありません。
下図により具体的な説明をします。

電気が消耗され尽くすと乾電池はゴミになってしまう。

太陽の光があればいつでも電気が発生する。夜など光のない時には電気は全く発生しない。太陽電池は半永久的に使用できる。

太陽電池が太陽の光で発生した電気を蓄電器に貯めながら電気を使用する。昼夜を問わず電気が使用できる。

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