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太陽光発電Q＆A
太陽光発電に関するご質問にお答えします。
- 住宅用の太陽光発電システムってどんなもの？
- まず、屋根の上に設置した太陽光パネルで直流の電気を発電させます。
直流の電気はパワーコンディショナーを通じて交流の電気に変換され、ご家庭の分電盤へ電気を送ります。
お昼に発電した電気は家の中で使われますが、余った電気は電柱を通じて電力会社に買い取ってもらいます。
また 夜間は発電しませんので、電力会社から電気を買って生活します。
- なぜ、太陽の光で発電できるの？
- 太陽電池の主な材料に使われているシリコンは、光を浴びると、シリコンの電子が本来の軌道をはなれて自由電子となる独特の性質があります。
ｎ型シリコンとｐ型シリコンを重ね合わせて電極を繋ぐと、外の回路を通って電子が流れます。その電流が流れる過程で電化製品を動かすことになります。
- 太陽電池って？
- 光のエネルギーを電気エネルギーに変換するのが「太陽電池」です。
太陽光発電では「太陽電池」と呼ばれるパネルを使って電気を生み出しています。
いま、世界中で太陽光発電の普及が爆発的に進んでいて、太陽電池の生産量は2001年から2008年の８年間でなんと17.8倍に成長しています。
- 太陽電池にはどんな種類があるの？
- 太陽電池は使われる半導体によって色々種類がありますが、大きくはシリコン系と化合物系に分けられます。
現在主流のシリコン系の中でも結晶系と薄膜系があり、結晶系はシリコンを溶かして固めたものをスライスして基盤を作りますが、薄膜系のものはガラスなどの上にプラズマなどを利用して非常に薄いシリコンの膜が作られます。
薄膜系は安価で大量に作ることができますが、光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率の面では結晶系シリコンには劣っていると言えます。
- シリコンってどこで採れるの？
- シリコンの資源量は実に膨大で、地球の地殻の中で実に約28％がシリコンです。主に酸素と結合し、二酸化ケイ素として砂や岩石に含まれています。
純度を気にしなければ、身近な泥の中にも多少はシリコンが含まれています。
- どこでも採れるのに、どうしてシリコン不足と言われているの？
- 太陽電池に使われるシリコンは、99.9999％以上の純度が求められますが、自然界では酸素と結合した二酸化ケイ素の形で存在しているうえ、さまざまな不純物が入っています。これを取り除くためには特殊な炉など、専用の装置をもった工場が必要なのですが、この工場で生産される高純度シリコンの量が世界的な需要に追いつけないため、シリコンの世界的な不足が問題となっています。
