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たいよう-でんち ―やう― 5 【太陽電池】
産業・環境キーワード |
太陽電池

「また見つけた、何を、永遠を、海と溶け合う太陽を」。これは十九世紀のフランスの詩人、アルチュール・ランボーの有名な詩の一節。水の惑星『地球』を照らし続ける太陽は、人類にとって永遠の象徴でした。この地球に降り注ぐ太陽の光をエネルギーとして活用するために開発されたのが太陽電池。現在、石油を中心とした化石燃料や資源の枯渇が地球規模で叫ばれている中、太陽電池の重要性はますます高まってきました。太陽電池は二酸化炭素(CO2)を排出しないクリーンエネルギーであり、地球温暖化を防止する上でもその効果に期待が集まります。
太陽電池は1950年代にアメリカで開発され、その後日本のメーカーも量産技術を確立。現在では太陽電池の生産量は日本が833メガワット(05年)と世界トップで、全世界の生産量の約半分を占めます。日本はエネルギー資源の輸入に頼っている国だと言われることが多いですが、実は生産した太陽電池の半分以上を海外に提供していることを考えれば、「エネルギー輸出国」でもあるのです。ただ、太陽電池の導入量を見てみると05年にドイツが世界第一位となり、日本が長年のトップの座を明け渡しました。ドイツで急激に導入量が増えたのは、国の制度とも関係があります。ドイツでは「フィードイン・タリフ」と呼ばれる制度が施行され、太陽光で発電した電力などの再生可能エネルギーを通常の電気より割高で購入してもらえる仕組みが導入されました。この制度によって太陽電池の利用が一気に高まったと言われています。
もちろん、日本でも住宅や公共施設などで太陽電池が利用されています。太陽電池は通常の電力に比べ供給が不安定であると言われますが、一方で電力を使いたいその場で発電できるという優位さもあります。最近、街の中を歩いていて頻繁に見かけるようになってきた太陽電池搭載の街路灯は、そのメリットをいかした使い方です。昼間に太陽光で蓄電し、夜間に照明の電源として活用するわけですが、例えば電線が届かないような場所でも太陽電池は独立電源として活用できるのです。今、日本国内には1200万基の街路灯が設置されていると言われていますが、これが太陽電池を使ったものに代わればCO2排出量も大幅削減できます。これらの環境問題のほか、災害時の安定的な電力供給源としても期待が高まっており、太陽電池の利用は今後も一層広がっていきそうです。
(掲載日:2007/09/12)
自動車用語辞典 |
太陽電池 Solar Battery
太陽からの光エネルギーを電カに変換する装置。
電池というより一種の発電機と考えたほうがいい。
1954年にアメリカのベル研究所が変換効率6%のものを開発したのが最初。
半導体の内部結晶格子は光を受けると電子が活発に動くため、その際に発生する電位差を利用して電流を発生させる。
現在、最も優れたものは20%台の変換効率を実現しており、それを更に改善するため、太陽光を集光するシステムなどが研究されている。
太陽電池は一切の有害物質を出さないため、その点ではクリーンそのものだが、半導体の材料であるシリコン結晶をつくるときに少なからぬ電カを消費する。
その発電に要するエネルギ一消費を考えると、CO
太陽電池は現在、人工衛星などのほか、身近なところでは腕時計や電卓などに採用されているが、単体で最大500W程度しか発電できないため、それだけで電気自動車を動かすのは無理だ。
発電量が季節や時間・天候に大きく左右されるといった問題点もある。
しかしながら補助的な発電装置としては有望で、スイスではすでに蓄電池とソーラーバッテリーを併用した電気自動車が600台以上走り回っている。
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太陽電池(セル)
ウィキペディア |
太陽電池
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2012/01/31 21:44 UTC 版)
太陽電池(たいようでんち、Solar cell)は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する電力機器である。光電池(こうでんち、ひかりでんち)とも呼ばれる。一般的な一次電池や二次電池のように電力を蓄える蓄電池ではなく、光起電力効果によって光を即時に電力に変換して出力する発電機である。タイプとしては、シリコン太陽電池の他、様々な化合物半導体などを素材にしたものが実用化されている。色素増感型(有機太陽電池)と呼ばれる太陽電池も研究されている。
太陽電池(セル)を複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにしたパネル状の製品単体は、ソーラーパネルまたはソーラーモジュールと呼ばれる。モジュールをさらに複数直並列接続して必要となる電力が得られるように設置したものは、ソーラーアレイと呼ばれる。
太陽電池を用いた発電は、太陽光発電と呼ばれる。電源としての特徴などについては、太陽光発電の項を参照されたい。 本項では太陽電池(セル)そのものについて述べる。
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- ^ E. Becquerel (1839). “Mémoire sur les effets électriques produits sous l'influence des rayons solaires”. Comptes Rendus 9: 561–567.
- ^ R. Williams (1960). “Becquerel Photovoltaic Effect in Binary Compounds”. The Journal of Chemical Physics 32 (5): 1505–1514. doi:10.1063/1.1730950.
- ^ a b 太陽電池はどのように発明され、成長したのか、桑野幸徳、オーム社、平成23年8月、ISBN 978-4-274-50348-1
- ^ a b Pre-1900 Semiconductor Research and Semiconductor Device Applications, AI Khan, IEEE Conference on the History of Electronics, 2004
- ^ a b c John Perlin, The Silicon Solar Cell Turns 50
- ^ M.B.Prince, Silicon Solar Energy Converters, Journal of Applied Physics, VOl.26, No.5, May 1955, P.534
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- ^ 特許庁によるまとめ
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- ^ 参照:開発例1・開発例2
- ^ 参照:解説1・解説2
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- ^ 球状太陽電池(京セミ株式会社)
- ^ 球状半導体(日経BP社)
- ^ [4] (日経ビジネス)日経ビジネスが描いた日本経済の40年
- ^ 電界効果を用いる新型高効率アモルファス太陽電池の開発(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)
- ^ 低次元超構造のコンビナトリアル分子層エピタキシー(独立行政法人科学技術振興機構)
- ^ 太陽電池セルで世界最高変換効率35.8%を達成 ニュースリリース(2009年10月22日)
- ^ 例1例2
- ^ http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol07_07/p14.html
- ^ http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2008/pr20080716/pr20080716.html
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- ^ [5]
- ^ [6]
- ^ 例
- ^ [7]
- ^ 産業技術総合研究所太陽光発電研究センター「トコトンやさしい太陽電池の本」、日刊工業新聞社、ISBN 978-4-526-05795-3 P.76
- ^ 2011年4月3日 日本経済新聞
- ^ R・Turton著、川村 清監訳など『量子ドットへの誘い マイクロエレクトロニクスへの未来へ』1998年、シュプリンガー・フェアラーク東京、p47、ISBN 4-431-70780-8。
- ^ 産業技術総合研究所太陽光発電研究センター「トコトンやさしい太陽電池の本」、日刊工業新聞社、ISBN 978-4-526-05795-3 P.78
- ^ 英語版
- ^ 例1 例2
- ^ 例えば浜川・桑野「太陽エネルギー工学」P.167
太陽電池と同じ種類の言葉
- 論文ピックアップ(太陽電池) -2011年3月- 科学技術 全て伝えますサイエンスポータル
- パナソニック「環境」中核に成長 太陽電池やリチウムイオン電池 (1/2)J-CASTニュース
- 太陽電池・太陽光発電 - IBTimes トピックスIBTimes
太陽電池に関連した本
- 史上最強カラー図解 プロが教える太陽電池のすべてがわかる本 太和田善久 ナツメ社
- トコトンやさしい太陽電池の本 (B&Tブックス―今日からモノ知りシリーズ) 産業技術総合研究所太陽光発電研究センター 日刊工業新聞社
- 知っておきたい太陽電池の基礎知識 シリコンの次にくるのは化合物太陽電池?有機太陽電池でみんなが買える価格に? (サイエンス・アイ新書) 齋藤 勝裕 ソフトバンククリエイティブ
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