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2011.11.22

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本連載では、自然界で起こっているさまざまな「静電気」と「電磁波」による影響と、
フォトナイザーの持つ優れた力について、くわしく紹介してまいります。


第4回「光のエネルギーを電力へ!太陽光発電の仕組み」

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フォトナイザーは、光の持つエネルギーを応用することで、
静電気と電磁波による影響を除去する製品ですが、
同じく光のエネルギーを応用した身近な製品として「太陽光発電」があります。

無限のエネルギーである太陽の光を用い、
従来の発電で問題となっている二酸化炭素の排出量を抑えるため、
次世代の発電システムとして注目されている太陽光発電ですが、
「なぜ、太陽の光とあの薄いパネルだけで電気が作れるのだろうか?」
と疑問をお持ちの方は多いのではないでしょうか。

今回は、この太陽光発電の仕組みについてひもといていきます。

太陽光発電のパネルの主な原料として使われているのは「シリコン(珪素)」。
シリコンは、身の回りにある岩石などを構成する地球の主要な元素の一つで、
他の原子と組み合わせることによって電気を通す性質があり、
現代ではパソコンや携帯電話の基板の材料など、幅広い用途で使われています。

太陽光パネルは、このシリコンで作られた板を2枚重ねた構造になっており、
上の層にはシリコンにリンを混ぜたもの、下の層にはホウ素を混ぜたものを重ね合わせています。

このパネルが光の力を受けると、重ねあわせた面(接合面)を境に変化が起こります。
リンを混ぜた上の層では、リンが元々持っている電子を光のエネルギーがはじき出すことで、
自由になった(動きやすい)電子が生まれ、
ホウ素を混ぜた下の層には、「ホール」と呼ばれる電子を受け入れやすい場所が生まれます。

光が当たれば当たるほど、上の層には自由な電子がたまり、
下の層にはホールが多くなっていきます。

この2つの層に電極を付けて繋ぐと、
上の層であふれた電子は、回路を通じて下の層のホールへと一気に流れこもうとします。
これが「電流」であり、電気で動くさまざまな照明、機器へと引きこむことによって、
私達が電気として使うことができるようになります。

光は、このように電子を動かすことで、現代の様々な技術と密接に関わっているのです。

フォトナイザーは、この「電子が動く」という仕組みを利用することで、
様々な効果をもたらすことができるのです。