太陽光発電のしくみ
太陽光の光と半導体を利用して電気を作ってます。
太陽光発電は、光エネルギーから直接電気を作る太陽電池を利用した発電方法です。
太陽電池は、プラスを帯びやすいP型シリコン半導体とマイナスを帯びやすいN型シリコン半導体を貼り合わせてあります。
この２つの半導体の境目に光エネルギーが加わると、P型シリコン半導体はプラスになり、N型シリコン半導体はマイナスになります。乾電池と同じ状態になり電線をつなげば電機が流れ、光エネルギーがあたり続ければ電気は発生し続けます。
発生した電気は直流(DC 乾電池と同じ電気)と呼ばれる電気です。
一般には交流(AC)電源が使われますが、直流電源から交流電源に切り替える為に使われるのが、パワーコンディショナー（パワコン、PCS）です。
太陽電池の種類
特徴
・シリコン系 単結晶
高純度シリコンを使用するため高価だは変換効率や信頼性が高い。
2017年頃から主流となっている。多結晶と比べても値段が安くなる。発電量（効率）の大きい。
・シリコン系 多結晶
小さい結晶が集まった多結晶シリコンを使用するため単結晶のものより低コスト。
FIT開始当初から2017年頃まで主流。値段が安かったため普及したが、現在ほとんど使われていない。
・シリコン系 アモルファス
シリコンを結晶化させないため多結晶シリコンよりも低コストだが、変換効率も低い。
・シリコン系 多接合型
アモルファスシリコンと薄膜多結晶シリコンなど、異なる太陽電池を重ね合わせたタンデム構造にしたもの。
・化合物半導体系 CIS
銅、インジウム、セレンを原料とし、低コストで変換効率も比較的良い。
・化合物系半導体 CIGS
CIS太陽電離の３元素にガリウムを加えた４元素にしたもの。
・化合物系半導体 GaAs
ガリウムとヒ素を原料とする。高効率だが高価で人工衛星などの用途が中心。
・有機系 有機薄膜
有機半導体を材料とする。製造コストが安く、現在研究が盛んに行われている。
・有機系 色素増感
電極に白金以外は非常に低価格な材料で製造可能。製品寿命などの課題に対する研究が行われている。