注目が高まる次世代太陽電池「ペロブスカイト太陽電池」の現在地
掲載日 2026/04/17
1. はじめに
近年、再生可能エネルギーの中でも太陽光発電は、急速に普及が進んでいる分野の一つである。
太陽光発電は、光エネルギーを電気エネルギーへ直接変換できる点に優れ、カーボンニュートラルの実現に向けた中核技術として位置付けられている。その根幹を支えているのが半導体技術である。太陽電池は、半導体における光起電力効果を利用したデバイスであり、材料・構造・製造プロセスといった各要素における技術進展が、発電効率やコスト競争力の向上に直結している。
本稿では、太陽光発電の基本原理を概説するとともに、現在主流であるシリコン太陽電池の動向、および次世代技術として注目されるペロブスカイト太陽電池について紹介する。
2. 太陽光発電の基本原理と半導体
(1) 太陽光発電の基本原理
太陽光発電は、半導体に光が入射することで電子と正孔（ホール）が生成され、それらがPN接合における内部電場によって分離されることで電流が生じる現象（光起電力効果）を利用している。一般に、電気的性質の異なるN型半導体とP型半導体を接合した構造が用いられる。光エネルギーによって生成された電子と正孔は、接合部に形成される内部電場により、それぞれN型側およびP型側へ移動する。
このとき、両側に設けられた電極を外部回路で接続すると、電子が回路を通って移動することで電流が流れ、電気エネルギーとして取り出すことができる(図 1)。
図 1 太陽光発電の仕組み
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