太陽光発電

質問

太陽光発電の勉強をしていて、半導体に関して質問があります。
半導体中に発生した電子・正孔対のエネルギー差は，バンドギャップに等しいですが、これらの電子・正孔を半導体の外部に取り出して得られる仕事は，バンドギャップよりも小さいのはなぜなのですか。電子・正孔の内部エネルギーと自由エネルギーの差が関係しているのだろうなとなんとなくはわかるんですが、その関係をもっと詳しく知りたいのでどなたか教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

imoriimori

「導体の外部に取り出して得られる仕事」という質問の意味がぴんと来ないのですが、
もしかして「太陽電池の出力電圧がバンドギャップよりも低いのはなぜか」ということですか？
そういうことでしたら、
PN接合部に形成されている電位障壁（あるいは拡散による電位差）がバンドギャップよりも小さいからです。これ以上の電圧は取り出せません。

補足

「導体の外部に取り出して得られる仕事」に関してはおっしゃる通りです。