今さら聞けない半導体とはどんなもの?

テーマ ・ プライベート♪ カテゴリ ・ 太陽光発電と電気料金 #30735
現在の太陽光発電市場にはさまざまな種類の太陽光パネルがありますが、ここではメーカーとは別に、太陽電池の基礎の基礎についてです。
太陽光発電の発電原理についてのサイト記事を見ますと、半導体という言葉が当たり前のように出てきます。
さて、では半導体とはなんぞや?となると、分かっているようで分からないのではないでしょうか。
ことば辞典などでは、半導体とは、電気を通さない絶縁体と電気を通しやすい導電体の、中間的な物質、としか説明がありません。
半導体は英語では、semi-conductorと言い、conductorとは導体、つまり電気を受け入れる物質のことで、私たちの身体も導体です。
次に、semiの意味は、半分ということです。
半導体で半分というのは、半分だけ電気を受け入れるということですが、このような性質を持つ物質を半導体と言います。
ところで、ではなぜ半導体が太陽電池に使われるかと言いますと、太陽光に含まれている電気エネルギーを全部受け入れる(通過させる)のではなく、半分は受け入れないからです。全部受け入れるということを言い換えると、受け入れた電気はその物質を貫通して素通りすることです。
そうなると、電気を通す物質にすぎませんから、そこに電流が発生する余地がないのです。
ところが半導体は、ある程度の電流を通さないで、その物質内に電気が止められますから、行き場のない電気はそこに止まります。
ちなみに太陽光発電の半導体にはp型、n型、i型などがあり、これらを組み合わせています。
電気にはプラスとマイナスという2つの性質があり、半導体の内部で止められた電流はプラスとマイナスの出口を設ければ、そこから流れ出します。
なお、光が直線で、行き着くところまで行くように、光と同じ性質の電流も止まることはなく、光と同じ速さで一直線に進みます。
したがって、太陽光発電の太陽電池に使われる半導体は、太陽光という電流を高いほうから低いほうへプラスとマイナスに分かれて流す、直流です。
なお、半導体の性質を持った物質はいろいろありますが、今までのところでは、自然界に存在するもので太陽光発電に向いているのがシリコン(珪素)だとされています。
なお、シリコンには単結晶とか多結晶、あるいはアモルファス、薄型などがあり、そのほかの半導体には化合物(CIS)、有機、ドットなどがあります。

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