太陽光発電のソーラーパネルが発電する仕組みとは?

太陽光発電 ソーラーパネルはどうして電気を造る事が出来るのでしょう?頭では何となく分かっているつもりでも、イザ、聞かれたら答えられますか?ここで、コッソリ勉強しておきましょう。

太陽光発電のソーラーパネルはLEDの逆で電気を起こす。

皆様、こんにちは、石川県在住のMです。太陽光発電って、よく考えると分からない事が多いですよね?
ソーラーパネルは、どうして、ただ太陽に向けているだけなのに電気が作れるのでしょう。
直接にお得とか、何とかではありませんが、どんな原理で電気が造られるのか、不思議じゃないですか?
そのヒントは、発光ダイオード(LED)にあります。LEDは電流を流すと発光しますよね。
太陽光発電は、その逆で、半導体に光を照射すると電流を発生するという「光電効果」を利用しているのです。

太陽光発電 ソーラーパネル N形とP形

具体的には、ソーラーパネルの接合面に、N形シリコンとP形シリコンというものがあります。
ここに太陽光が当たるとマイナスの電荷を持った電子とプラスの電荷を持った正孔が発生します。
この中で、電子はN型半導体に、正孔はP半導体に引き寄せられて光起電力が発生して電流が発生します。
いずれにしても電池のように、プラスとマイナスに電気が集まって電気が発生する事は同じなんですね。
ここで、発生する電流の大きさは、光の強度に比例します。だから真昼の屋根の太陽光で、一番電力が作れるのです。

太陽光発電のソーラーパネルはそのままでは使えない

このようにして作られた電流ですが、このままでは使用する事が出来ません。それは、電流が直流電流だからです。
私達が、普段使用している電池は交流電流です。ですから、電流を変換しなければ使う事が出来ません。
実際は、直流でも使用は出来るのですが、直流は電圧が安定しないので、交流程には使い勝手が良くないのです。

太陽光発電 ソーラーパネルの脇役、パワーコンディショナ

ソーラーパネルの仕事は、太陽光を電気エネルギーに転換する事で終わりです。
それから先の仕事は、パワーコンディショナという部品が行う事になります。
パワコンは、ソーラーパネルが発電した電力を交流電流に変換して、家庭で使えるようにします。
パワコンの仕事は、そればかりではなく、余った電力を逆潮流という現象を使って電力会社に売る仕事もしています。
逆潮流とは、電気の性質を利用した電気の流し方です。電流は、水と同じで電圧の低い方へ流れます。
そこで、パワーコンディショナは、電圧を107Vまで高めて、余った電力を逆に送電線に流しているのです。
どうでしょうか?この辺りまで知っていれば、太陽光発電に関してお子様に質問されても、かなり答えられるんではないですか?

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