くくむ農園の太陽光発電装置

世界を襲った石油危機で太陽光発電に目が向けられた

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太陽光エネルギーから生まれた太陽電池の誕生

1954年、空から無料で降り注ぐ無尽蔵の太陽エネルギーから電力を得たいという人類の夢がかなったことが発表されました。米国ベル研究所のピアソン、フラー、シャピンにより、世界で初めて実用的な性能を持つ太陽電池が開発されたのです。それまでにゲルマニウム製のトランジスタの実用化が始まっていましたが、現在広く使われているシリコンは様々な電気的特性に優れ、資源量も豊富です。

彼らはシリコン結晶の表面に薄く広く不純物を添加(ドーピング)する技術を開発し、太陽電池の心臓部となる、安定で大きな面積を持つpn接合の作製に成功しました。これによって従来より遥かに高い変換効率を持つ受光素子が実現し(ベル研の太陽電池)と呼ばれました。最初の変換効率は約6%で、その後まもなく伯%前後まで性能が上がりました。この発表は新聞などで「砂の成分(シリコン)から電池ができた。太陽の無限のパワーを取り出すものだ」と報道され、無尽蔵の太陽エネルギーの新たな利用の道を開いたことに注目が集まりました。

その後の太陽電池開発は、結晶シリコンを主流として進められました。
太陽電池の作製に使われたシリコン表面からのドーピング技術はその後の様々な集積回路(肥やLSI)の製造に応用されています。また太陽電池は光を電力に変える半導体素子ですが、逆に電力を光に変える半導体素子である発光ダイオード(LED)も、同時期の1955年に初の実用的な素子が開発されています。半導体では発光と受光の技術は表裏一体の関係にあり、以後これらの技術は相互に影響し合いながら発展し、半導体レーザやカメラ用撮像素子など、その後の様々な光半導体技術の基礎となりました。部屋を照らし、映像を取り込み、光ケーブルを通じて世界を繋ぎ、私たちの生活を支えるたくさんの技術のルーツを、この時代に求めることができます。

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