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太陽光発電のしくみ

太陽光発電のしくみ

太陽や蛍光灯などの光を電気にかえる装置を「太陽電池」といいます。

太陽電池は半導体という材料から出来ています。半導体は光があたるとそれが刺激となって(-)電子が自由に動き回れるようになります。
(-)電子が抜け出たあとを正孔といいます。(-)電子が抜け出た後ですから、正孔は(+)の性質を持っています。
P型半導体の中では主に(-)の電子が電気を運びます。N型半導体の中では主に(+)の正孔が電気を運びます。
この結果、P型半導体とN型半導体を接合すると、(-)電子はN型半導体に、(+)正孔はP型半導体に振り分けられます。
両半導体に電極を取り付けて電線で結ぶと直流電気が流れます。つまり発電することが出来ます。

住宅用太陽光発電システム構成

住宅用太陽光発電システムは、 太陽光を電気(直流)に変える 「太陽電池モジュール」 その電気を交流に変えて家庭内に電力を供給する一方、電力会社の配電線との出入りをコントロールする「パワーコンディショナ」 などから構成されます。

参考(太陽光発電のデータ基礎知識)

1平方メートルの太陽電池から得られる発電能力は設置場所の緯度、気候条件、太陽電池の性能(変換効率)などによって異なりますが、概ね100〜150Wとなります。
わが国の平均的な気候条件では、年間3,500kWh(3kW住宅用)程度の電力を得ることが出来ます。

覚えると便利な換算データー
(1)面積と出力の関係 : 1平方メートル→100W
(2)出力と発電電力量の関係 : 1kW→1,000〜1,200kWh
(3)発電電力の価値 (3kW住宅用システムで耐用年数20年、一般電気料金を24円/kWhと仮定)
 : 3,500kWh×24円/kWh=8.4万円/年

→電気料金に換算して年間8万円程度の電気を発電します。