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近年、太陽エネルギーは伝統的なエネルギー源に代わる主要な選択肢となっており、太陽光パネルこの革命の最前線に立っています。では、これらのパネルは実際にはどのように機能するのでしょうか？
光起電力効果とは何ですか?
光起電力（PV）効果とは、光が物質と相互作用して電気を生み出す科学的プロセスです。ソーラーパネルは、この光起電力（PV）効果を利用して電力を生み出します。
太陽光は光子（質量のない電磁放射線の粒子）を介して伝達されます。光子は波長に応じて異なる量のエネルギーを含んでいます。この光が、ほとんどの太陽電池パネルに使用されているシリコンなどの特定の材料に当たると、そのエネルギーと運動量によって材料内の電子が励起され、電子が弾き出されて電流（電気）が発生します。
ソーラーパネルはどのように機能するのでしょうか?
光起電力効果を利用して電気を生み出すには、綿密に設計されたソーラーパネルが必要です。それぞれのソーラーパネルは、光起電力効果を利用する小さな太陽電池で構成されています。
太陽光が太陽電池に当たると、光エネルギーによって電子が励起され、原子から分離して運動を開始し、電流が発生します。導電性の金属ストリップまたはプレートが、この電流を導線に送り込む役割を果たします。
太陽電池セル1個だけでは、それほど多くの電力を発電できません。そのため、太陽光パネルの設計者は、複数の太陽電池セルを1枚のパネルにまとめます。ほとんどの太陽光パネルには、60個または72個の小さな太陽電池セルが組み込まれています。これにより、より多くのクリーンエネルギーを供給できます。
しかし、もう1つステップがあります。太陽光パネルで発電された電流は一方向にしか流れないため、直流（DC）となります。ほとんどの家電製品や電力網は交流（AC）で送電されているため、太陽光パネルで発電された電気はまずインバーターに送られ、日常生活で使える電力に変換されます。
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投稿日時: 2025年3月28日