太阳能发电-科技日语(演讲稿)

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1、太陽光発電（たいようこうはつでん、Photovoltaicpowergeneration）は、太陽電池を利用し、太陽光のエネルギーを直接的に電力に変換する発電方式(ほうしき)である。ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギーの一種であり、太陽エネルギー利用の一形態である。利点・特徴１．排気ガス（温室効果ガス）の排出量を削減できること。２．便利です。電池交換や給電線が不要です。３．設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、腕時計から人工衛星まで様々な場所で用(もち)いられる。（電卓、腕時計、道路

2、標識、庭園灯、街路灯、駐車券発行機、携帯電話の充電器など）４．需要ピーク時の補助電力、可搬式電源、非常用電源として使えること。欠点・課題·2007年時点で電気的・機械的部品の寿命と総発電量を用いて計算した場合、発電電力量当たりのコストが他の発電方法に比べて2〜3倍と割高。·発電電力が天候に左右される（曇天・雨天時、パネルに積雪（せきせつ）した場合は発電量が低下する）。·夜間（やかん）は発電できず、蓄電性（ちくでん）もない。半導体（はんどうたい）とは、電気を良く通す（とおす）良導体や　電気を通さな

3、い絶縁体（ぜつえんたい、insulator）に対して、それらの中間（ちゅうかん）的な性質を示す（しめす）物質である[1]。（「半導体」という言葉は、元となった英語"semiconductor"の"semi-"＝「半分」と"conductor"＝「導体」からの訳である。）金属、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ（禁制帯　幅　きんせいたい　はば　Bandgap）の模式図（もしきず）。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯（でんどう）へと遷移（せんい）することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる（

4、しょうじる）。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って（うつす　移す）伝導電子となるため、常に（つねに）電気伝導性を示す。半導体のバンド構造の模式図。Eは電子の持つエネルギー、kは波数（はすう）。Egがバンドギャップ。半導体（や絶縁体）では、絶対零度で電子が入っている一番上のエネルギーバンドが電子で満たされており（充満帯）、その上に禁制帯を隔てて空帯がある（伝導帯）。光起電力効果（ひかりきでんりょくこうか、Photovoltaiceffect）は、物質に光を照

5、射（しょうしゃ）することで起電力が発生する現象である。光電効果（こうでん‐こうか）の一種である。原理　電解質溶液などで発生する場合もあるが、半導体のpn接合や、半導体と金属とのショットキー接合部など、整流作用を持つ半導体の界面で発生するものがよく利用される。こうした整流作用を持つ界面には内蔵電場が存在する。界面に入射した光によって伝導電子が増え（内部光電効果）、内蔵電場によって正孔と引き離される。これを電極から外部に取り出すことで光電流が得られる。pn接合における光起電力効果。電子は伝導電子のみ

6、を示す。pn接合（ぴーえぬせつごう、pnjunction）半導体の場合1.p型とn型の半導体を接合すると、接合部付近では伝導電子（でんどうでんし）と正孔（せいこう）は、ホール（Electronhole）2.がお互いに拡散して結びつく拡散電流が生じる。3.伝導電子と正孔が打ち消し合った結果、接合部付近にこれらキャリアの少ない領域（空乏層）が形成される。また、伝導電子と正孔をそれぞれn型、p型領域へ引き戻そうとする内蔵電場（および内蔵電場に従ってキャリアが動くドリフト電流）が生まれる。4.熱平衡状態

7、においては、拡散電流とドリフト電流が釣り合い、フェルミ準位は一定となる。5.ここで半導体の禁制帯幅よりも大きなエネルギーを持つ光をpn接合に照射し、接合領域に於いて価電子帯（かでんしたい　valenceband）の電子が光を吸収すると、禁制帯を越えて励起されて伝導電子（でんどう　伝導帯Conductionband）（光電子）となり、その跡には正孔が残る（内部光電効果）。この光電子の発生によってドリフト電流が増大し、熱平衡状態が崩れる。空乏層に形成されている内部電場によって、光電子はn型半導体に、

8、正孔はp型半導体に移動し、起電力が発生する。この起電力を光起電力と言う。ここでn型半導体・p型半導体に電極を取り付けると、それぞれ負極・正極となって直流電流を外部に取り出すことができる。空乏層（くうぼうそう、depletionlayer）においては、n型半導体側は本来存在する伝導電子が不足し、正に帯電する。p型半導体側は正孔が不足し、負に帯電する。このため空乏層は正に帯電した層と負に帯電した層が重なり合った電気二重層を形成する。pn接合の内蔵電場はこの電気二重層の発生に伴うものであり、それによっ