太陽電池用シリコンウェーハ

2.太陽光発電、太陽電池の仕組み

太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーへ直接変換する、半導体の一種です。半導体のほとんどは材料に単結晶シリコンを用いていますが、現在普及している多くの太陽電池も材料に結晶シリコンを用いています。
SUMCOは、半導体用のシリコンウェーハとともに、太陽電池用のシリコンウェーハを世界中へ供給しています。

太陽光から電気ができるしくみ

現在最も多く使われている太陽電池は、半導体の材料にもなるシリコンを用いた太陽電池です。
シリコンに光が当たると、電気的にプラスの性質をもった正孔と、マイナスの性質をもった電子が発生します。これを光起電力効果と言います。しかし、電子と正孔が発生しただけでは電気として取り出すことができませんし、すぐに消滅してしまいます。

シリコンには、正孔が集まるp型シリコンと、電子が集まるn型シリコンがあり、太陽電池はp型とn型のシリコンが重ね合わせてできています。このため、発生した正孔=プラスの電気はp型シリコンの層へ、電子=マイナスの電気はn型シリコンの層へ引き寄せられ、電池の+と-の状態と同じになります。

p型シリコン・n型シリコンのそれぞれの表面には、太陽電池で発生した電気を取り出すための電極を形成しておき、電線などを接続すると、電気エネルギーとして利用できるようになります。日常生活では使わない言葉があって難しそうに思えるかもしれませんが、光が当たったら電気が発生する、という極めてシンプルなしくみです。

画像:太陽光から電池ができるしくみ

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次世代ウェーハ開発への挑戦

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