• ベストアンサー

太陽電池の効率理論限界

太陽電池の光→電力変換効率の理論限界は、どのような理由で決まるのでしょうか。。? 学生時代は、半導体工学をとっていたので、このへんはしっかりやったはず・・なのですが、如何せん時間が経ったうえに、成績あまり良くなかったので・・(^^;;

noname#43437
noname#43437

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Drunk
  • ベストアンサー率52% (37/71)
回答No.1

下記URLが分かり易そうです。 大雑把に言えば、 1)半導体のバンドギャップよりエネルギーの小さな長波長側の光は吸収されず素通りする。 2)バンドギャップよりエネルギーの大きな短波長側の光は、吸収されて発電に寄与するが、バンドギャップエネルギーとの差分のエネルギーは熱になってしまい利用できない。 であり、材料のバンド構造と太陽光のスペクトルで理論効率が決まる。

参考URL:
http://araiweb.elcom.nitech.ac.jp/~ichimura/solar/efficiency.html
noname#43437
質問者

お礼

ああ!なんとなく思い出してきました(^^ ありがとうございました!

関連するQ&A

  • 太陽電池の変換効率を求めたいのですが

    市販されていたシリコン太陽電池の変換効率を求めたいのですが、 どうもちゃんと計算されているのかわかりません。 用いた太陽電池は教材用の小さな太陽電池なので、最大出力は0.3Wほど。 最大出力は電力150Wのキセノンランプを太陽電池に照射し、I-V特性を描いた上でおおよその値を算出しました。 太陽電池の変換効率はη=(出力エネルギー)/(入力エネルギー)×100なので η=(最大出力)/(キセノンランプ電力)×100=30/150、として計算すると、 変換効率は0.2%と非常に小さな数値となってしまいます。 太陽電池の最大出力=出力エネルギーと捉えていることは間違いないと思うので、 分母である入力エネルギーにキセノンランプの電力(150W)をそのまま用いているのが間違いなのでしょうか? それとも教材用の太陽電池だとその程度の効率しか得られないのでしょうか? 間違っている部分があれば教えてください。 よろしくお願いします。

  • 太陽電池の効率の定義教えてください

    太陽電池の効率が10%程度と聞きますがなぜそんなに低いのですか。後のエネルギーはどこへ失われるのでしょうか。 効率の定義もわからない状態で質問しています。太陽電池の表面に届いた幅射エネルギーの全パワースペクトルが分母になっているのでしょうか。 太陽電池の発電原理から算出される理論限界があるのでしょうか?その値はどれくらいなのでしょうか。 太陽電池については名前くらいしか解らない素人ですが一般的な物理学の教養はあります。よろしくご解答お願いいたします。

  • 太陽電池の変換効率についてです

    多結晶シリコン、単結晶シリコン、球状シリコンを同じ条件の下で試験を行ったのですが、変換効率はこのような順に低くなっていました。 一般的には単結晶シリコンは多結晶シリコンよりも変換効率がいいはずですが、なぜ多結晶シリコンの太陽電池の方が効率が高くなってしまったのでしょうか? 理論通りにはなりませんでした。 太陽電池は同じ時期に購入しました。 どういう理由が考えられますか?

  • 変換効率100%の太陽電池の色

    変換効率100%の太陽電池が出来たとします。 すると太陽電池の色は何色になるのでしょうか? りんごは赤色以外の光を吸収し、赤色の光を反射しているから赤色に見えるんですよね。 そうすると変換効率100%の太陽電池はすべての色の光を吸収してしまいます。 反射する色がなくなってしまうのではないでしょうか? 黒になるのでしょうか? 回答お願いします!

  • シリコン太陽電池について?

    シリコン太陽電池の最大効率(変換効率の)は10~15%程度だと何かで読みましたが。最大効率(変換効率)とはどうゆう意味ですか?出力電圧や出力電力も関係してくるんですか?よければ少し詳しくお願いします。

  • 太陽電池 変換効率について

    太陽電池の変換効率ですが、何故面積が大きくなるほど変換効率が下がるのでしょうか。 文献を見たところ、単結晶では小面積24%、大面積21%と載っていました。 多結晶でも同じように大面積のほうが低いようです。 近々会社で太陽電池について説明しなければならないのですが、早速この点に疑問を感じました。 ご存知の方、教えてください。 宜しくお願い致します。

  • シリコン型太陽電池について

    旧来の太陽電池である、シリコン型太陽電池について質問です。光が当たる部分はP型半導体とN型半導体を抱き合わせて作るということが書いてあったのですが、電極に到達してしまった正孔は中央に戻ることはありませんよね。では、中央付近の正孔の大部分が電極に到達してしまう時点で、シリコン型太陽電池の寿命(耐用年数)を迎えるということになるのでしょうか? それに対して、「シリコンの結晶に光があたると,自由電子とホールが生じる」という記述を見かけたのですが、これは正しいのでしょうか?もしこれが正しいとすると、半導体に加える微量に加えるホウ素やリンはどのような役割なのでしょうか? そもそも、太陽のエネルギーはどのような形に変換され、電気エネルギーに変えられるのでしょうか?(色素増感型の場合は色素の電子遷移ということで分かりやすいのですが…)

  • 太陽光線と太陽電池

    太陽電池ってどれ程の太陽光線をどれくらいの電気に変換するのでしょうか? また、以前太陽電池は熱くなると効率が悪くなる と以前どこかで見たのですが、宇宙だと冷却装置は不要なのでしょうか。 ご回答お待ちしております

  • 太陽電池について

    太陽電池のことなんですが、光の照射が弱い場合、内部抵抗が大きいほど電力が高くなるのは何故でしょうか? できれば数式も出して説明してくれれば助かります

  • 太陽電池の集光について

    集光型の太陽電池は、Vocが上がるので理論効率が上がると聞いたのですが、原理がいまいち分かりません。 Vocが上がる理由をどなたか教えて頂けませんか。 よろしくお願いします。