太陽光発電２　　　　　　　　　　２００６年７月１６日　寺岡克哉


　じつを言うと、従来の太陽電池は、二酸化炭素の削減にたいして、あまり
効果が期待できないと考えられていました。

　それは、なぜでしょう？

　しかし現在、太陽電池は、二酸化炭素の削減にたいして、十分に貢献できる
ようになって来ました。

　いったい、どうしてでしょう？

　今回は、そのことについてお話したいと思います。


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　なぜ、今までの太陽電池は、二酸化炭素の削減にたいして、あまり効果がないと
考えられていたのでしょう？

　それは、太陽電池をつくるのに、「とても大きなエネルギー」を必要としていた
からです。
　従来の太陽電池は、それを作るのに使ったエネルギーを、その太陽電池の発電
するエネルギーによって取りもどすのに、２０年ぐらいかかると言われていました。
　一方、太陽電池の寿命も同じ２０年ぐらいなので、両者はとんとんになってしまい、
なにも得がないのです。
　結局、太陽電池を作るのに使ったエネルギーの分は二酸化炭素を出しているか
ら、それと同じ分のエネルギーを発電しても、二酸化炭素の削減にあまり貢献でき
ないのです。

　しかし、これからの太陽電池は、それを作るのに使ったエネルギーを取りもどす
のに、たった１年ぐらいで良いとされています。というのは、太陽電池を作るため
のエネルギーが、とても少なくなったからです。

　そして太陽電池の寿命は、やはり２０年ぐらいはもつので、今度は十分に、
二酸化炭素の削減に貢献できるわけです。


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　しかしどうして、太陽電池をつくるためのエネルギーが、非常に少なくなったの
でしょう？

　それは、太陽電池の本体である「シリコン」の厚さが薄くなったからです。

　太陽電池は、「シリコン」という物質で出来ていますが、とても純度の高いシリコン
が必要で、それを精製するのに「大きなエネルギー」が必要なのです。

　それなのに従来の太陽電池は、シリコンの厚さが３００ミクロン（１ミリ＝１０００
ミクロン）ぐらいもありました。ちょうど、ノートの表紙ぐらいの厚さです。

　しかし、これからの太陽電池は、シリコンの厚さがたった３ミクロンで良いのです。
従来の１００分の１しかありません。これを「薄膜シリコン」と言います。
　つまり、シリコンの使う量が減ったので、太陽電池をつくるのに必要なエネルギー
も少なくなったのです。

　薄膜シリコンの太陽電池では、もはやシリコンそのものを作るエネルギーは、
ほとんど関係なくなりました。むしろ、土台になるガラス基板を作るのに、７割ぐらい
のエネルギーが使われているそうです。


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　しかしながら、どうしてシリコンが薄くて良くなったのでしょう？

　それは、シリコンの特性を変えることにより、光を良く吸収するようになった
からです。その、特性を変えたシリコンのことを、「アモルファスシリコン」（非結晶
シリコン）と言います。

　従来のシリコン（結晶シリコン）は、光を吸収しにくく　（つまり光が透過しやすい
ので）、光を吸収させて電気をつくるためには、「ある程度の厚さ」がどうしても必要
だったのです。
　たとえば厚さが１ミクロンの、従来の「結晶シリコン」は、透明で向こうが透けて
見えるそうです。これでは光を吸収していないので、電気をつくることができません。
　やはり、結晶シリコンに光を吸収させて電気をつくるためには、数百ミクロンの
厚さがどうしても必要なのです。

　しかし一方、非結晶の「アモルファスシリコン」は、１ミクロンの厚さもあれば、全部
まっ黒なのだそうです。それだけ、光を良く吸収しているのです。
　つまり、アモルファスシリコンにしたお陰で、薄膜でも電気が作れるようになった
訳です。

　もう少し正確に言うと、現在の「アモルファスシリコン」は、従来の「結晶シリコン」
にくらべて、１００倍光を吸収しやすくなっています。だから、厚さが１００分の１で
良くなったのです。


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　以上のように、現在、太陽電池は画期的に進歩しています。

　それで太陽光発電は、二酸化炭素の削減にたいして、十分に貢献できるもの
となって来たわけです。



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