太陽光発電パネル
画像提供 : 株式会社 シャープ
和歌山県海南市/株式会社ニッカン 所有

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太陽光発電の仕組み

 太陽光発電を行う太陽光パネル(またはソーラーパネル)。

ではいったいどんな原理で発電しているのでしょうか?


 太陽光パネルは、2種類の半導体から形成されています。

 図1:太陽光発電の仕組み
  画像提供 独立行政法人 産業技術総合研究所

 太陽の光を浴びた太陽光パネルの内部では、半導体を構成している物質の原子から、電子が飛び出します。プラスの電気は片方の半導体へ、マイナスの電気はもう片方の半導体へと引き寄せられたまります。この働きを利用し、太陽光パネルに電極を取り付け、電気製品をつなぐと電流が流れる仕組みになっています。


 太陽光発電は太陽電池とも呼ばれますが、皆さんが日常で使用している乾電池とは違い、電気をためておくことができません。

 そのため、太陽が出ている時間帯しか発電することができず、曇りや雨の日には発電される電気は少なく、夜間は発電することができません。


 太陽光発電を行う上で、問題点がいくつか存在します。

 太陽光パネル一枚あたりの発電量が少ないため、多くの電力を必要とする場合には、多くの太陽光パネルを設置する必要があります。そのため、太陽光発電で多くの電力を得るためには、広大な土地を必要とするのです。

 太陽光パネルを設置しただけでは、安定した電力を得ることはできません。定期的に太陽光パネルに積もったほこりやゴミを洗い流すことが必要になります。ほかにも、積雪が問題になりますし、草が生い茂る場所に太陽光パネルを設置した場合は草刈りが必要になります。定期的なメンテナンスが必要になる点は、太陽光発電におけるデメリットといえます。


 太陽光発電は、太陽の光と太陽光パネルだけで電気を作ることができます。二酸化炭素などを排出しないで発電できる、という点が最大のメリットでしょう。

太陽光発電の利用方法