太陽光発電はどんな原理で動くんですか?詳しく教えてください。
ご質問は太陽光発電の原理が知りたいとのことで、それに対しては太陽光に含まれている光エネルギーを電気エネルギーに変換する、と言う単純な回答になります。
これをさらに詳しく言いますと、光子が持つ波長をエネルギーに変換するというメカニズムです。
太陽光発電とは、半導体に光が当たると電子の流れが発生するという習性を利用した発電手法です。
半導体には、バンドギャップという電子を貯める場所があり、ここにバンドギャップ以上のエネルギーの光子の電子が蓄えられます。
次に、半導体のプラスとマイナスを結合すると、バンドギャップに蓄えられたる電子が流れるので発電現象が起きます。
言い換えると、太陽光の中で、太陽光発電のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光子が太陽電池の半導体に反応するのです。
ちなみにシリコン系の太陽電池が作る電気は1V(ボルト)程度で、1000nmより短い波長の光子が反応しています。
なお、紫外線の光子は3V以上のエネルギーを持っていますが、電気として取り出せるのはやはり1V程度になります。
これはダムと同じ原理で、多すぎる量は蓄えきれないからです。