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太陽光発電のしくみ
太陽光発電は、太陽のエネルギーを利用して電気を作ります。
でも、素朴な疑問として、雨の日や曇った日はどうなるのだろうか、と心配になりますよね。住宅用の太陽光発電は、自宅の屋根に太陽電池を設置し、生活に必要な電気を生み出すものです。しかし、家庭でだけで電気の自給自足をしているのではありません。電力会社が配電する商用電力と連結することで、太陽がサンサンと照りつけ、発電した電気が余った場合は、電力会社に売ります。これを売電といいます。
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一方、曇りの日、雨の日など、発電量が不足した場合には、これまで通り、電力会社から電気を買うのです。これを買電といいます。
太陽光発電は、このように、安定した電力を確保しつつ、かつ多すぎる分は買ってもらうことも出来る、という合理的なシステムなのです。このようなシステムに支えられているため、朝夕や曇りの日など、太陽の光が弱いときには電力会社の電力で補足し、雨天や夜間など太陽電池の発電量がほぼゼロに近いときは、電力会社から必要量を供給してもらいます。さらに停電時には、日射があれば停電中でも通常の電気系統とは別に、直接電気を動かすシステムが整っているため、電力会社の作業を妨げません。したがって、停電とは関係なく、生活を継続することができるのです。これを「自立運転機能」と言います。ただし、停電時には自動的にいったん商業電力系統への接続が切り離されるため、手動で自立運転に切り替えることになります。
太陽電池のN型半導体とP型半導体の間には、（＋）と（－）の電位差が生じています。
しかし、光が当たっていない状態では、そこに導線をつないでも、電気は流れ出すことはありません。
太陽電池に光が当たると、P型半導体の（－）電子がN型半導体（＋）のホールに移動し、不安定な状態になったN型半導体の自由電子（－）が導線を伝ってP型半導体に向かって移動することにより、電流が流れることになります。
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Last update:2024/1/9
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