太陽光エネルギーを考える

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資料紹介

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-