太陽光発電：その仕組み

太陽電池によって太陽の光を直接電気エネルギーに変換することを光起電力という。この変換は光電効果に基づいており、光線によって固体内の正負の負荷が解放されることを表現している。

世界中で生産されている太陽電池のほとんどは、半導体シリコンで構成されている。異なる荷重を持つ2つのシリコン層が太陽電池の重要な要素である。2つの層の間には境界層がある。放出された負荷は、太陽光線によって境界層を通過することができる。生成された電力は、太陽電池の表側と裏側に接続されたピンを介して使用することができる。通常、太陽電池の裏面には完全な接触面がある。薄いグリッドは通常、表面に直接光を導くために前面にある。

一般的な太陽電池のサイズは10×10cmだが、最近では15×15cmのものも増えている。セルの表面には、太陽電池を保護し、反射を抑えるために透明な反射防止層が施されている。

太陽電池が供給する電圧は半導体によって異なり、例えばシリコンは0.5Vを発生する。電圧は太陽光の照射にわずかに依存するが、電流は輝度が高くなるほど増加する。太陽電池の性能は温度に依存する。セルの温度が高いほど性能は低下し、したがって効率係数も低くなる。効率係数は、太陽光をどれだけ利用可能な電気エネルギーに変換できるかを示す。