太陽電池の発電と光の強度について

質問

はじめまして。

たとえば、多結晶シリコン太陽電池の場合、たしか、800nmの波長の光を、より多く吸収して発電すると思います。
そこで質問ですが、小さなエネルギーの光でも発電するのですか？つまり、800nmの波長の光なんだけれども、すごく小さな光の場合など、どうなるんでしょうか？800nmの光を、昼間、ジリジリっと太陽電池に当てれば、発電するというのは分かりますが、ちょろちょろっと800nmの光を当てても、ただ取り出せる発電量が変わるだけで、光から電気への変換効率（であってますか？）はどちらも変わらないのでしょうか？

回答No.3

ringouri

太陽電池に応用されている光起電力効果も光電効果の一種（内部光電効果）なので、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E9%9B%BB%E5%8A%B9%E6%9E%9C
理論的/物理的な回答は参考サイトや教科書に書いてあります。

実際には電池の内部抵抗が光量が変化すると変わる（一定ではない）ので、取り出せる有効電力も変化し、変換効率は、温度の影響が少ない低照度においても、小さくなります。
実用上の効率はNo.2さんがご指摘の通り、パネル温度により、変化し、パネル温度が上昇すると変換効率は低下します。

つまり、実用上は照度が大きい場合も小さい場合も変換効率は低下するので、変換効率がピークとなるような最適照度が存在しますが、これは周囲温度やパネルの放熱係数にも依存しますので、一概にどのような条件が最適と規定するのは難しいです。また、変換効率最大の条件と出力電力最大の条件は当然異なります。

我が家には3kWのパネルを設置していますが、真夏の快晴時に発電電力は若干少なくなります。4月後半から5月の快晴時が多いです。周囲温度が適度に低くて風がありパネルの温度上昇が抑えられるからでしょう。

お礼

温度が高くなれば、発電効率が低下するのなら、夜に発電できるような仕組みにすれば効率よいということですよね。
たとえば、長残光蛍光体を用いた太陽電池の高効率化はどう思われますか？時計の指針の蛍光に使われてるもので、昼間の光を８時間くらいにかけてゆっくり放出するというものです。
しかし、夜になる頃には、あまりにも光の量が小さくなってるのです。

回答No.2

nrb

電気への変換効率は光か強くなれは悪くなります

何故でしょう・・・・・・・
実は太陽光発電のパネルには欠点があるのです
パネル自身の温度が上がると変換効率が落ちます

太陽電池パネルの温度上昇にともなう効率低下である。そこで温度の効果がどのくらいのものか、製造元のホームページによると冬場でもパネル温度上昇に伴う損失が10%程度あり、これが夏場になると20%になるとある。ちなみに太陽電池パネルの定格出力は温度が25℃のときの値となっている。
　夏は、パネルの温度が６０℃以上になります、従って夏場は発電効率が悪いのです
　別に返せば、太陽光が強くなればなるほどパネルの温度が上がり発電効率が落ちます
　メーカの公表データは２５℃の時のデータでありますので温度が上昇の影響は排除されているデータもありますので注意して下さい

お礼

大変参考になりました！！

回答No.1

fjnobu

参考にして下さい。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%9B%BB%E6%B1%A0

お礼

ありがとうございます。