ソーラーパネルは、太陽の光エネルギーを、直接、電気エネルギー（直流）に変換する装置であり、その鍵となる原理は光電効果にある。
☀️ 原理の説明
ソーラーパネルは、主にシリコンなどの半導体でできた薄い板（セル）を複数組み合わせたものだ。このセルは、電子が不足したP型半導体と、電子が過剰なN型半導体を貼り合わせることで作られる。この接合面（P-N接合）に太陽光が当たると、光の粒子である光子が半導体内の電子にエネルギーを与え、電子をはじき出す。電子はN型側へ、電子の抜けた穴（正孔）はP型側へと分離し、両者の間に電位差（電圧）が生じるのだ。この電位差によって、外部回路を繋ぐと電子が一方向に流れ出し、これが直流電流として利用される電気となる。つまり、ソーラーパネルは光の力を使って電子を強制的に動かし、その流れを電気として取り出す仕組みだ。
A solar panel is a device that directly converts the sun’s light energy into electrical energy (Direct Current), and the key principle behind it is the photovoltaic effect.
☀️ Explanation of the Principle
A solar panel is primarily composed of multiple thin plates (cells) made of semiconductor material like silicon. This cell is created by joining a P-type semiconductor (which has a deficiency of electrons) and an N-type semiconductor (which has an excess of electrons). When sunlight strikes this junction (P-N junction), photons, which are particles of light, transfer energy to the electrons within the semiconductor, knocking them loose. The electrons are separated towards the N-type side, and the resulting electron holes are separated towards the P-type side, creating a potential difference (voltage) between the two. When an external circuit is connected, this potential difference causes the electrons to flow in one direction, which is the electricity utilized as Direct Current. In essence, a solar panel is a mechanism that uses the power of light to forcibly move electrons and extracts that flow as electricity.
コメント