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1光IV1IpEF1．はじめに2．太陽電池の原理職業能力開発総合大学校東京校　電気・電子系吉田　信也・古井　英則図１　PN接合での電子・正孔の生成1/2010図２　取り出せる電力特集　近年，太陽光発電はクリーンエネルギーの活用面から話題となっている。また，この太陽光発電は環境対策の一環とし政府も力を注いでいる。　職業大東京校では，学生の教育訓練，および，関連技術者育成（含む教材開発）を目的として研究に取り組んでいる。　本報は，その概要を報ずるものである。　原理は，半導体のPN接合部に光エネルギーを吸収させそのエネルギーで価電子帯の電子を励起させ，電子・正孔対を生成する。　発生した伝導帯の電子群は負極（－）となり，価電子帯の正孔群は正極（＋）として作用し起電力を得る。　図１は，その概念を示したものである。図２は，取り出せる電力について概要を示したものである。PN接合の特性で，暗電流に相当する特性はダイオード静特性であり，光照射時の電流の特性が起電力を生じたときの特性である。図中の斜線部が取り出せる電力部分である。　取り出せる電圧値は，PN接合の１セル（一素子）当たりは，0.6～0.7V程度である。したがって，高い電圧を得るにはセルの直列接続が必要となる。また，大きい電力を得るには広いセル面積（セルの並列接続など）が必要となる。　また，照射光に対する変換エネルギー効率は，下記のように処理され，データ値はこの計算方法が一般に用いられている（図２参照）。　開放電圧：Voc　短絡電流：Iscとし，受光面面積：Sとすると電流密度：Jscは次式となる。　　Jsc＝Isc／S　　……　⑴また，最大出力電圧：Vmax　最大電流：Imaxとすると特性の曲線因子：FFは次式となる。　　FF＝Vmax・Imax　……　⑵Voc・Isc電子n形正孔p形Is暗電流外部に取り出せる電力ImaxIsc光照射時の電流I ＝−（Is＋Ip）Id ＝ Is （exp（eV/kT）−1）VmaxI ＝ Is｛exp（eV/kT）−1｝−IpVoc新技術・新産業にかかる職業訓練の現状について― 発電・計測装置の製作と計測プログラムの作成・評価 ―省エネルギー化への取り組み太陽光発電を利用した