太陽光発電の発電の仕組み

太陽光発電って、屋根の上にパネルを置くだけで電気ができるように見えますよね。でも中では、ちゃんとした“しくみ”が働いています。

くるくる回る羽根もありませんし、火も使いません。それなのに電気が生まれる──そこが太陽光発電のおもしろいところです。

太陽光発電の発電の仕組みとは？

太陽光発電の基本は、とてもシンプルです。パネルの中には半導体という特別な材料が入っています。

そこに太陽の光が当たると、材料の中にある電子が動き出します。この現象を光電効果といいます。

光が電子を動かし、その動きが電気になる──これが太陽光発電の基本のしくみなのです。

火力発電のように燃やしたり、水力発電のように回したりはしません。光のエネルギーを、直接電気エネルギーに変えているのです。

つまり太陽光発電は、「光をそのまま使う発電」。ここがいちばんの特徴です。

どうやって電気を作るの？流れを追ってみよう

では、流れを順番に見てみましょう。

1. 太陽の光がパネルに当たる。
2. 半導体の中で電子が動き出す。
3. 電子の流れが電流となり、電気が取り出される。

──このように、光→電子の動き→電気という流れで発電しています。

そしてもう一つ大事なのが、できた電気は最初直流だということです。家庭で使う電気は交流なので、インバーターという装置で交流に変えます。

パネルだけでなく、変換装置もあってはじめて家庭で使える電気になるのです。

つまり発電は「光を受ける部分」と「電気を整える部分」が協力して成り立っています。

仕組みを知ると何が見えてくる？

仕組みを知ると、太陽光発電の強みと弱みが見えてきます。

まず強みは、燃料がいらないこと。光があれば発電できますし、動く部品が少ないので故障も比較的少なめです。

一方で、夜は発電できませんし、曇りや雨の日は発電量が減ります。

仕組みがシンプルだからこそ、天候の影響を受けやすいのです。

つまり太陽光発電は、「安定した燃料を使う発電」ではなく、「自然とつきあう発電」だといえます。

だからこそ蓄電池と組み合わせたり、ほかの発電方法と協力したりする工夫が必要になります。

太陽光発電の仕組みは、光エネルギーを直接電気エネルギーに変えること。その中心にあるのが半導体と光電効果です。

回さず、燃やさず、光で発電する──それが太陽光発電のシンプルで力強い特徴。仕組みを知ると、屋根の上のパネルが少し身近に感じられますよね。