太陽電池の光量と電圧

質問

テスタを用いて太陽電池の電圧を測定しました。
太陽電池に入る光量を変えたときに電圧が変化すると思うのですが、なぜ変化するのかわかりません。
太陽電池の構造によるものでしょうか？

回答No.1

Nebusoku3 · ベストアンサー

太陽電池の構造、　つまり発電の原理によるものです。

太陽電池はなるべく正面が太陽の方を向いている方が発電が大きくなりますね。　
発電施設で下を向いている太陽電池は見たことが無いと思います。

屋根の上に太陽電池のパネルを並べるのも同じ原理です。

光量　がシリコン素子を刺激して　発電する

つまり　光量は　エネルギーなのですね。

お礼

簡単に説明していただき、ありがとうございます！

回答No.3

tadys

＞なぜ変化するのかわかりません。
変化しないとしたら、その方がよほど不思議だと思いますが。
もし変化しないのであれば、真っ暗な場合でも発電できる事になり、永久機関が発明出来てしまいます。
太陽電池は光のエネルギーを電気のエネルギーに変換するものですから、出力可能な電力は光のエネルギーに比例します。

太陽電池の出力を電流計（テスタの電流モード）で測定すれば、電流がほぼ光の強さに比例する事が分かります。
（この時、電圧がゼロなので取り出している電力はゼロです）

シリコン製の太陽電池の場合、電圧計で測定すると光の強さにあまり影響されずに０．６ボルト付近の値になります。（もちろん、光が当たらなければゼロです）
この値は材料によって決まるものです。
ガリウム砒素を使った太陽電池では約１．１ボルトになります。

お礼

理解できました！ありがとうございます！

回答No.2

tetsumyi

太陽電池の構造は電池にダイオードが並列の入っている状態のようです。
http://hirachi.cocolog-nifty.com/kh/files/20090629-1.pdf
電流は照度と比例するようですが、光量が少ないとダイオードに流れる電流が少なくなります。
ダイオードの特性として電流が少ない場合は０．４V程度ですが電流が増えると０，７V程度まで上昇します。
という訳で電圧は光量に比例するわけではありませんが、光量が増えると電圧が高くなる結果となります。

お礼

分かりやすい資料ありがとうございます！
理解できました！