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。

今週は先週木曜日の続きです。

発光ダイオードによる照明、
「ＬＥＤ照明」についてのお話の２回目です。

１９９３年、
青色で光る実用的な製品が開発されたことで、
一般的な照明にも広くもちいられるようになった
発光ダイオード。

どんな原理で、光を出すのでしょうか。

実は、
説明すると、難しくなります。

ですが、話を面白くするために、
ちょっとだけお付き合いください。

発光ダイオードの中の光る本体部分を
ＬＥＤチップといいます。

ＬＥＤチップは、半導体という物質で構成されています。

その基本構造は、

「Ｐ型半導体」というものと、
「Ｎ型半導体」というものの両方が接合された、

「ＰＮ接合」
というかたちになっています。

ＬＥＤチップは、
中身の異なる半導体同士が、
食パンでも重ね合わせるかのようにして、
くっつきあっている構造になっているわけです。

Ｐ型半導体の中には、「正孔」とよばれるものが多く存在します。

一方、
Ｎ型半導体の中には、「電子」が多く存在します。

この「ＰＮ接合」に、電圧を加えます。
（詳しくは「順方向の電圧」を加えます）

すると、「Ｐ」と「Ｎ」、
それぞれの半導体の中にある「正孔」と「電子」が、
動き出します。

動き出した「正孔」と「電子」は、
「Ｐ」と「Ｎ」双方の半導体がくっつきあっている
接合面の方向を目指して進み、
互いにぶつかり合います。

そして、結合するのです。（この現象を再結合といいます）

この再結合が起きる際、
「電子」と「正孔」からは、余分なエネルギーが放出されます。

それが、光となって、
我々の目に届くわけです。

でも、ちょっと難しいですね。

難しさの原因は、我々のような素人には、
「正孔」や「電子」
と、言われても、

それらの性質や意味が、
いまひとつ理解できないところにあります。

そこで、

電子は「電気のマイナスエネルギー」を運び、
正孔は「プラス」を運び、
互いに合体して光を出す！

細かな不正確は気にせずに、ざっと言ってしまうと、
そんなことが、
ＬＥＤチップの中で起きていると思ってください。

さて、ここから話を面白くしましょう。

この、発光ダイオード、
つまりはＬＥＤチップの正体である、
「ＰＮ接合された半導体」・・・と、いうもの。

実は、
太陽光発電につかわれる太陽電池と、
同じ構造をもつものなのです。

少し前に、このブログで、太陽光発電について
簡単な説明をした際、

太陽電池とは、
「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」

と、述べました。（→当該記事）

このプロセスの逆を
発光ダイオードは行うのです。

つまり、
同じ「ＰＮ接合された半導体」という仕組みに対して・・・

　太陽電池・・・
　　「光を投入して、電圧を取り出す（電力をつくる）装置」

　発光ダイオード（ＬＥＤ）・・・
　　「電圧を投入して（電力を加えて）、光を取り出す装置」

と、いうことができるわけです。

となると・・・
こんな発想が湧いてきませんか？

「ＬＥＤに光を当てると、発電ができるのでは・・・！」

そのとおりです。
できるのです。

読者の皆さんの中には、
その昔「ラジオ少年」だったといわれる方も、
きっと何人かいらっしゃることでしょう。

部品として売られているＬＥＤ・発光ダイオードに、
ラジオ少年よろしく、
テスターなどの測定器をつないで、光を当ててみると・・・

当てる光の強さなどにもよりますが、
ちゃんと、「発電されている」結果が出るそうです。

（元ラジオ少年でしたらすでにご存知のことかも知れませんが）

さらには、こういうことにもなります。

「太陽電池に電圧をかけ、電流を流せば、光る！」

実際、
これを行なっても、
素材の問題など、いろいろな理由から、
結果は出ないことも多いようです。

しかし、理論的には成り立つことですので、

「光る太陽電池もある」
「光を見た！」
「光ったけれども目に見えない光だった！（赤外波長となった）」

そんな声が、インターネットの中などにはいくつか
寄せられており、
中には学校の先生や大学の研究室など、
信頼できる立場からの発信も少なくないようです。