様々な発電方法

太陽光や太陽熱発電以外に太陽エネルギーから電気を取り出す方法として、運動エネルギーや位置のエネルギーを利用する一定のやり方があり、水力発電や風力発電などがそれです。

ご存じのように、風で風車を回転させるのが風力発電で、水を流して水車を回転させるのが水力発電なのですが、波のエネルギーを利用して発電させる事もできます。

実際に利用するには適してはいませんが、塩水と真水があれな、真水から海水に浸透する浸透圧を利用してタービンを回転させることができます。

いずれも、自然界に存在する運動エネルギーを直接回転運動に変えて発電するミカニズムです。 こうした直接間接に自然に存在する太陽光エネルギーを利用する方法のほかにも、植物などを利用して発電する方法も有ります。

話を少しかえますが、太陽光発電のシステムに使用されている太陽電池の世界生産量は、この10年で5倍以上に増えています。

このことから太陽光発電システムの重要性もわかりますし、主要エネルギー源の役割を果たすためには現状の生産量ではまだ少ないです。
今後、主なエネルギー源として利用されていくためには、何が重要で何が必要かを考えて行きたいものですね。

太陽電池には、シリコンやガリウムなどをはじめとする半導体材料が使われており、太陽電池は、半導体材料が非かありを吸収して電荷を発生させ、その電荷が階部の回路へとりだされて電流となることで使用ができます。

太陽電池の基本メカニズムは、半導体のpとnの接合なのですが、pn接合とは、p型半導体とn型半導体を結晶学的に接触させたもので、両者の電気的な性質の違いによって、界面に接触電位を持っています。

太陽電池ではこの電位を利用して、電流を取り出しています。

p型とn型の半導体が接触する時に、n型半導体の中には自由電子が高濃度にそんざいすますが、p型半導体の中には正孔が高濃度に存在しているため、電子はｐ型半導体の中へ、正孔はn型半導体の中へと互いに拡散しあいます。

その結果、界面付近では電子と正孔が相互に打ち消し合い、キャリア濃度が不足した領域を作り出します。