2009/11/06 太陽光発電

究極のクリーンエネルギー源として期待されているのが太陽光です。地球に降り注ぐ太陽光は年間12万テラワット（＝テラは１兆倍のことです）で、現在人類が必要としているエネルギーは14テラワットなので、およそ8,500倍の量になります。単純計算すれば120,000÷365日÷24時間＝13.6ですから、ロスがなければ一時間の日射量で、全人類が必要とする一年分のエネルギーが賄える計算になります。【注１】

この太陽光を使った発電（ソーラー発電）は年々伸びていますが、その原理はシリコンに代表される半導体の特質によります。即ち半導体は熱や光などの外部要因の変化で半導体内の電子が移動することによって、電気が通るようになります。家の屋根に設置されたソーラーパネル（＝これをモジュールと呼びます）は10cm四方のシリコン板（＝セルと呼びます）の集合体ですが、ここに太陽光が当たることで、シリコンの上層に電子、下層にホール（穴）が出来、上から下へと回路を繋ぐとそこに電子がホールに向かうことで電流が生じます。この回路の途中に、電化製品を繋げば良いわけです。

太陽光発電の長所は、エネルギー源が太陽の光という無尽蔵なものであり（＝石油などの化石燃料の寿命はあと50年と言われています）、かつ発電のために二酸化炭素を出さないので、地球温暖化防止にはもってこいです。また送電ロスが10%と非常に効率が良い点も特記されます。石油や石炭を燃やして発電する火力発電だと、発電所から家庭に届くまでの送電ロスは65%と言われていますから、いかに太陽光発電が効率が良いかわかります。弱点としては曇りや雨の日に発電出来ないことや、起電力が弱く2008年時点で火力発電の1kw当たりのコストが23円に対して、太陽光発電は2倍以上の48円/kwということが上げられますが、技術革新により蓄電能力アップや電力コストの低減は、必ずや実現するでしょう。21世紀の科学技術に期待したいものです。

【注１】雑誌「ニュートン」2009年9月号 （上記図面は同紙32頁より引用）