太陽電池
読み：たいよう-でんち
外語：solar cell
物理電池の一つで、太陽光から電気エネルギーを取り出すもの。
概要
太陽光を使った発電は二種類あり、そのうち太陽光を直接使うので「太陽光発電」と呼ばれる。
現在の太陽電池は、太陽光に含まれている紫外線領域の光を電力変換する素子である。このため太陽光に多く含まれる赤外線などの利用が薄く、効率は非常に悪い。
送電損失等を無視しても、人類に必要な電力を全て太陽電池で賄うためには、ゴビ砂漠の半分以上の面積が必要だとする説がある。
特徴
エネルギー
エネルギーの変換という点で考えた場合、太陽光発電は太陽光の熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換することになる。
ただし実際には、現在の太陽電池は熱エネルギーを電気エネルギーに変換しているわけではない。
現在の太陽電池は熱エネルギーを使っているのではなく、紫外線を金属や半導体材料に当て、そのショックで化学反応を誘発させ電子を飛び出させることで電気を得るものが一般的である。
したがって効率を考える上で、熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率などを考えても、あまり意味はない。
材質
大きくシリコン系と化合物半導体系に分けられる。シリコン系はさらに結晶系と非晶質系に分類でき、結晶系には単結晶シリコン太陽電池や多結晶シリコン太陽電池、非晶質系にはアモルファスシリコン太陽電池がある。
化合物半導体系は結晶系のみであり、ガリウム砒素(GaAs)やインジウム燐(InP)を材質とする単結晶化合物半導体太陽電池、CdS/CdTeやCISなどを材質とする多結晶化合物半導体太陽電池などがある。
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