太陽電池の構造。半導体に光エネルギーを当てることで電気エネルギーを発生させる原理。半導体の構造により、単結晶、多結晶、微結晶、CIGS、CIS、アモルファスなどに分類される。メーカー各社では低コストで製造でき、変換効率のよい太陽電池の開発を進めている。
太陽電池とは、太陽からの光エネルギーを、電気エネルギーに変換する電力機器のことです。普通、電池といっても、乾電池のように電気を蓄えるのではなく、太陽光のエネルギーをすぐに電気エネルギーに変えて出力する機器になります。太陽電池には、いろいろな種類もあり、それにより、電池の材料・構造も違ってきます。最近実用化されていろいろな用途に使われている太陽電池は、化合物の半導体を使って作られたものが主流になっています。太陽電池の一般的な構造は、p型とn型の半導体を接合した構造になっています。これらに生じた電界に太陽の光エネルギーを当てることにより、電気エネルギーが発生するという原理です。
太陽電池は、将来的に需要が伸びるであろうとされている電池です。そのため、各メーカーはこぞって、その開発・制作に力を入れています。太陽電池は、その構造にいろいろな種類があり、各メーカーは変換率の良い太陽電池の開発に力を入れています。メーカーは大学と共同で新構造の高効率の太陽電池の開発にも力を入れています。信州大学とKOA・保土谷化学は、共同でn/pタンデム型という新しい構造の色素太陽電池を開発しました。太陽電池は、開発・研究が進んでいますので、太陽電池用モジュール化技術の分野において、出願件数は近年とても増えています。また変換効率の高い太陽電池の開発は、その企業にとって、とても大きな躍進となる鍵になりますから、各メーカーとても力を入れている分野です。
太陽電池は、今まで開発されて使用している太陽電池を大きく分けると、2つに分けることができます。まずひとつは、太陽光があたるままにして利用する平板型と、太陽の光を光学系などを使い、高密度にしてから太陽電池にあてる、集光型に分けることができます。また太陽電池は、何を材料にして作られるかによってもその構造は違ってきますから、材料で分けることもできます。シリコンなどの半導体を使ったもの、この半導体にも、単結晶、多結晶、微結晶、CIGS、CIS、アモルファスなどに分けることができます。化合物半導体を使ったものもあります。これらの材料に違いにより、構造も少し違いますが、太陽光の吸収力、太陽光から電気エネルギーへの変換率、製造コストなども違ってきます。それぞれ、一長一短ですが、変換効率がよく、製造コストが低く抑えられる太陽電池の開発が進められています。