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光電池 こうでんちphotocell

翻訳|photocell

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

光電池
こうでんち
photocell

光のエネルギーを電気エネルギーに直接変換する装置。セレン亜酸化銅などの半導体と金属との接合部,あるいは半導体のp-n接合部に光を当てると照射量に応じた起電力がその両側に発生し,外部回路を結ぶと電流を取出すことができる。セレンを用いたセレン光電池は眼の分光特性と似ているので,露光計として用いられる。太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換するための太陽電池には,シリコンや化合物半導体などが用いられる。半導体に禁制帯の幅より大きいエネルギーの光を照射すると,半導体には伝導電子正孔が生じるが,伝導電子はp領域からn領域へ,正孔はn領域からp領域へ流れて,接合部の両側に電位差が生じ,n領域からp領域への電流をつくる。 (→充満帯 , 不純物半導体 )  

光電池
ひかりでんち

光電池」のページをご覧ください。

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百科事典マイペディアの解説

光電池【ひかりでんち】

ある種の半導体に光を当てると,照射された部分とされない部分との間に電位差(光起電力)を生ずる(光起電力効果)のを利用し,光の強弱に対応した起電力を得る装置。銅表面に亜酸化銅薄膜をつけた亜酸化銅光電池,鉄板にセレン薄層をつけたセレン光電池などカメラの露出計に利用。
→関連項目起電力光電効果光電素子紫外線照度計赤外線電池半導体

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大辞林 第三版の解説

こうでんち【光電池】

光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する半導体装置。セレン・亜酸化銅などの半導体と金属との接触面やシリコンなどの pn 接合における光電効果により光電流を得る。太陽電池や照度計・露出計などに用いられる。ひかりでんち。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

光電池
こうでんち
photoelectric cell

電気的に異なる物質から構成された接触面に光を照射することによって、光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体素子。信号の変換を主目的とする照度計や露出計に用いられるものと、エネルギー変換を主目的とする太陽電池に大別されるが、一般には前者をさすことが多い。代表的な光電池としてセレン光電池がある。セレン光電池の構造は、鉄などの金属板上にセレン半導体薄膜と、酸化カドミウムのような半透明金属膜を重ねて蒸着したものである。半導体膜と半透明金属膜の接触面では電気的ポテンシャルの異なる障壁層が形成される。この障壁層では半導体から金属層へ電子は流れるが、逆方向への電子の流れはせき止められ、いわゆる整流作用を生ずる。この種の光電池に光を照射すると、光は半透明金属膜を通して半導体障壁層に達し、その部分で光電効果により発生した自由電子は加速されて半透明金属膜に集まり、外部回路を経て、金属基板へ流れる。したがって電気は金属基板側を+(プラス)、半透明金属膜を-(マイナス)として逆方向に流れることになる。セレン光電池では、白熱電球下で1ルーメン当り120マイクロアンペア以上、太陽下で数ミリアンペアの電流が流れる。効率はシリコン(ケイ素)電池に比べ低いが、光の波長に対する感度が目の視感度に近く、古くから照度計として利用されている。光電池用材料としてセレンや亜酸化銅が古くから用いられたが、今日ではシリコンや硫化カドミウムなどが使用されている。とくにシリコン電池は変換効率が高く(20%程度)低コスト化が期待されるため、太陽光エネルギー変換素子(太陽電池)用材料として使用されている。また、微細加工技術を用いて無数の微小素子をシリコン表面上に形成し、テレビカメラ用の撮像素子をつくるなど新しい展開がなされている。[齊藤 忠]

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