こんにちは。
大家さんのための賃貸経営マガジン「オーナーズ・スタイル」
編集長の上田です。

木曜日は「雑学いろいろコラム」です。

時折、このブログでも、
太陽光発電の話題にふれています。

ちなみに、
一般社団法人 太陽光発電協会の先月の発表によれば、

「２０１０年の太陽電池セル・モジュールの国内総出荷は、
発電能力ベースで前年比２０５％。
２年連続で、対前年２倍増となった」

とのこと。
普及は着実に伸びているようです。

ところで、
この太陽光発電、

一般的には建物の屋根に何やら青黒い色をした
パネル（太陽電池モジュール）を載せますが、

皆さんはなぜこの仕組みを使って太陽光による発電が
できるのか、
ご存知でしょうか。

「太陽の熱が関係していそうだ」

「屋根に載せたパネルに熱を集め、
それによって何かを温め、
発電モーターをまわす仕組みになっているのでは？」

そんなイメージをお持ちの方も
いらっしゃるかもしれません。

しかし、残念ながら、違います。

太陽光発電とやや印象がかさなる「太陽熱温水器」が
ある程度人々に知られているためか、

両方の違いについて、
よく判らない方、
混乱されている方も、中にはいらっしゃるようです。

太陽光発電は、
太陽で、液体など、何かを温めて発電に利用するものでは
ありません。

太陽の光を直接的に電力に変えます。

何かを熱するのではなく、
むしろ、熱が生まれる前に電力に変えてしまおうというのが、
その目指すところです。

原理は複雑です。

ですので、
ごくごく簡単・初歩的に流れを説明すると、

まず、
太陽の光のエネルギーを「電子」に吸収させます。

電子は、
私達の身のまわりの物質の中に、
たくさん存在しています。

物質に光が当たると、その中にたくさん存在する電子が、
光のもつエネルギーを吸収します。

電子は、吸収したそのエネルギーを周りに発散します。

つまり、
エネルギーを吸収する前の
元の状態に、
戻ろうとするのです。

このとき、周りに散ったエネルギーこそが、
光による熱の正体です。

太陽の光に当たるとものが温かくなる・・・
のは、
電子が、
光から得たエネルギーをその場で
発散しているからなのです。

そこで、太陽光発電では、
光を受ける側の「物質」のつくりを工夫します。

太陽の光からエネルギーを吸収した電子を
中で選び出し、エネルギーを発散させることなく
そのまま物質の外へと押し出してやる
特別な仕組みをつくります。

押し出された「エネルギーを吸収した電子」は、
電気回路を進んで行きます。

回路の先には、

たとえば電灯があったり、
テレビがあったり、
パソコンがあったり、

要は、電気機器がつながれているとしましょう。

電子は、そこで、
蓄えていたエネルギーを発散し、
そのことによってそれぞれの機器に仕事をさせます。

そして、
また回路を伝って、
出発点であったもとの「物質」へと戻ってくるわけです。

（こうした電子の流れこそが、
すなわち電力が働いている状態であり、
「電気が通じている」と一般的に言う状態です）

そして、以上に言う、
つくりを工夫された特別な「物質」が、
いわゆる太陽電池です。

具体的には、半導体というものを使って、
この太陽電池をつくります。

太陽「電池」とはいいますが、
電力をつくりだせるのは、あくまで、
光を受けているときのみ。

いまお話ししたとおり、
お店で売っている単三電池、単四電池のように、
いわゆる「蓄電」をしているわけではありません。

以上、
ごくごく簡単に、言葉で図式化した、
太陽光発電の仕組みです。

ちなみに、
太陽電池の働きについては、
こんな説明をすることもできます。

「光の力を利用して、内部に『起電力』をつくる装置です」

起電力とは、電圧のことです。
電気のことについて、多少知識をお持ちの方であれば、

「なるほど。であれば、電気回路の途中に
太陽電池があれば、電力が生まれる」

と、合点がいくでしょう。

水力発電など一部を除いた、多くの発電では、
まず、何かを燃焼させるなどして、
「熱」を得ます。

それによって、蒸気をつくり、タービンを回すなどして、
熱を運動エネルギーに変えます。
さらに、
それを電力へと変換します。

一方、
太陽光発電の場合、プロセスが単純です。

太陽の光は一旦熱や運動エネルギーに変えられる
のではなく、

太陽電池の中で、
直接的に、
電力そのものに変換されているわけです。