太陽光エネルギーを考える

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    太陽光エネルギーを考える 東京農工大学 工学部 佐藤勝昭 「あさお自然エネルギーセミナー」 2003.6.21 お話の内容
    第1部:エネルギー需要の伸びと新エネルギーの役割
    第2部:太陽電池とは
    第3部:我が家は太陽光発電所
    第4部:これからの太陽光発電の課題
    第1部:エネルギー需要の伸びと 新エネルギーの役割
    増え続けるエネルギー消費 増加する民生部門の消費化石燃料に頼るエネルギー供給 新エネルギー目標値: 太陽光は2010年に500万kWh増え続けるエネルギー消費 増加する民生部門の消費 27% 24% 90年 2000年 80年 21% 化石燃料に頼るエネルギー供給 経済産業省資源エネルギー庁のHPより 70%が化石燃料 石油 石炭 天然ガス 原子力 水力 新エネルギー 電力構成の推移 石油火力・水力の割合は減少、石炭・LNG・原子力の割合が増加 資源エネルギー庁のHP http://www.enecho.meti.go.jp/energy/japan/japan02.htmによる。 発電電力量(一般電気事業用)の推移 (%) 新エネルギー目標値 資源エネルギー庁のHPによる
    第2部:太陽電池について 太陽電池とは 太陽電池の仕組み 太陽電池の原理 太陽電池の材料 太陽電池とは 太陽電池は光を電気に変える半導体の素子である。太陽光のエネルギーの10%程度を電気に変える。
    太陽電池は乾電池や蓄電池と違って電気を貯める性質はない。光がないと全く発電しない。 太陽光発電器というべきである。
    太陽電池の出力は直流である。そのままでは、家庭用の電源(交流)として使えない。そのためインバータという仕掛けを使って交流に変換している。
    太陽電池の仕組み 反射防止 コーティング n型シリコン p型シリコン 下部電極 + - ここで 電子と ホールを生成 上部電極 太陽光 太陽電池の材料 太陽電池材料は半導体 シリコン系 単結晶シリコン: 材料高コスト, 比較的高効率 多結晶シリコン: 材料低コスト, 中効率 薄膜アモルファスシリコン: 省資源, 低効率, 劣化 薄膜多結晶シリコン: 省資源, 中効率(開発途上) 化合物系 単結晶GaAs: 超高効率, 高コスト, As含有→宇宙  薄膜多結晶CdTe: 高効率, 低コスト, Cd含有  薄膜多結晶CuInSe2系: 高効率, 低コスト(開発途上) 半導体とは何か 佐藤・越田:応用電子物性工学 
    半導体とは、導体(金属)と不導体(絶縁物)の中間の抵抗率をもつ固体である。半導体にはIV属元素半導体と化合物半導体がある。 半導体の電気の流れやすさは人工的に制御することができる。
    (参考)半導体とは 半導体というのは、導体(金属)と不導体(絶縁体)の中間の電気伝導率をもつ物質という意味。
    金属は温度が上がると電気が流れにくくなる性質を持つが、半導体は逆に、温度が高いほど電気が流れやすくなる性質をもつ。
    半導体の電気伝導性は金属と違って人為的に制御でき、抵抗値は金属に近いものから、絶縁体に近い値までをとる。
    半導体のいろいろ 半導体の主役はIV属元素のSi(珪素:シリコン):PCのCPUやメモリ(DRAM)の材料は、すべてSi。
    IV属をIII属元素とV属元素で置き換えたIII-V族化合物(GaAs, InAs, GaP, GaN・・)も半導体の性質をもつ。II属とVI属に置き換えたII-VI族化合物(CdTe, ZnSe・・)も半導体である。
    II-VI族化合物のII属金属をI属とIII属に置き換えたI-III-

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    太陽光エネルギーを考える
    東京農工大学
    工学部
    佐藤勝昭
    「あさお自然エネルギーセミナー」
    2003.6.21
    お話の内容
    第1部:エネルギー需要の伸びと新エネルギーの役割
    第2部:太陽電池とは
    第3部:我が家は太陽光発電所
    第4部:これからの太陽光発電の課題
    第1部:エネルギー需要の伸びと 新エネルギーの役割
    増え続けるエネルギー消費
    増加する民生部門の消費
    化石燃料に頼るエネルギー供給
    新エネルギー目標値:
    太陽光は2010年に500万kWh
    増え続けるエネルギー消費
    増加する民生部門の消費
    27%
    24%
    90年
    2000年
    80年
    21%
    化石燃料に頼るエネルギー供給
    経済産業省資源エネルギー庁のHPより
    70%が化石燃料
    石油
    石炭
    天然ガス
    原子力
    水力
    新エネルギー
    電力構成の推移 石油火力・水力の割合は減少、石炭・LNG・原子力の割合が増加
    資源エネルギー庁のHP
    http://www.enecho.meti.go.jp/energy/japan/japan02.htmによる。
    発電電力量(一般電気事業用)の推移 (%)
    新エネルギー目標値
    資源エネルギー庁のHPによる..

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