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公開番号2023040323
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-23
出願番号2020220044
出願日2020-12-22
発明の名称太陽光発電装置
出願人個人
代理人
主分類H01L 31/068 20120101AFI20230315BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコン系太陽光発電の電流の流れる量が変わらないため、発電効率が上昇しない。
【解決手段】シリコン原子は最外殻に4つの電子を持っています。p型シリコンとは、シリコンに少量のホウ素などを混ぜたものです。ホウ素は最外殻に3つの電子を持っているので、電子の不足した場所(正孔)が多くなります。n型シリコンとは、シリコンに少量のリンなどを混ぜたものです。リンは最外殻に5つの電子を持っているので、動きやすい電子が多くなります。そこで、n型シリコンにハロゲンを混ぜると、最外殻に7つの電子を持っているので、動きやすい電子が、リンと比べ3倍になります。移動する電子の数も3倍となり、電流も3倍になります。電力は、電圧×電流ですから、太陽光発電の発電効率も3倍になります。
特許請求の範囲【請求項1】
シリコン系太陽電池は、電気的性質の異なるp型シリコン(p型半導体)(電子の不足した場所(正孔)が多い)とn型シリコン(n型半導体)(動きやすい電子が多い)を重ねると、重ねた部分(pn接合)では、電子と正孔が打ち消しあう結果、pn接合部分のp型シリコンがマイナスに、n型シリコンがプラスに帯電します。このpn接合部に光を当てると、電子が叩き出されると同時に電子の抜け殻は正孔となり、帯電した電気との反発力によりマイナス電子はn型シリコンへ、プラス正孔はp型シリコンへ移動します。電子が移動することにより、電流が流れます。
シリコン系太陽電池の電流の流れる量を3倍にして、太陽光発電の発電効率を3倍にします。シリコン原子は最外殻に4つの電子を持っています。p型シリコンとは、シリコンに少量のホウ素など最外殻に3つの電子を持っている物質を混ぜたものです。ホウ素などは最外殻に3つの電子を持っているので、電子の不足した場所(正孔)が多くなります。n型シリコンとは、シリコンに少量のリンなど最外殻に5つの電子を持っている物質を混ぜたものです。リンなどは最外殻に5つの電子を持っているので、動きやすい電子が多くなります。そこで、n型シリコンにハロゲンを混ぜると、最外殻に7つの電子を持っているので、動きやすい電子が、リンなどと比べ3倍になります。移動する電子の数も3倍となり、電流も3倍になります。電力は、電圧×電流ですから、太陽光発電の発電効率も3倍になる太陽光発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコン系太陽電池を使用して、n型シリコンにリンではなく、ハロゲンを混ぜることにより、電流を3倍にして、発電効率を3倍にする。
続きを表示(約 1,200 文字)【背景技術】
【0002】
シリコン系太陽電池は、電気的性質の異なるp型シリコン(p型半導体)(電子の不足した場所(正孔)が多い)とn型シリコン(n型半導体)(動きやすい電子が多い)を重ねると、重ねた部分(pn接合)では、電子と正孔が打ち消しあう結果、pn接合部分のp型シリコンがマイナスに、n型シリコンがプラスに帯電します。このpn接合部に光を当てると、電子が叩き出されると同時に電子の抜け殻は正孔となり、帯電した電気との反発力によりマイナス電子はn型シリコンへ、プラス正孔はp型シリコンへ移動します。n型シリコンに付けたマイナス電極とp型シリコンにつけたプラス電極の間にランプなどの負荷を導線で結ぶと、電子が移動して電子とは逆方向に直流の電流が流れます。光を当て続ければいつでも発電します。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【】
電流の流れる量を変えられない。
【課題を解決するための手段】
【】
シリコン原子は最外殻に4つの電子を持っています。p型シリコンとは、シリコンに少量のホウ素などを混ぜたものです。ホウ素は最外殻に3つの電子を持っているので、電子の不足した場所(正孔)が多くなります。n型シリコンとは、シリコンに少量のリンなどを混ぜたものです。リンは最外殻に5つの電子を持っているので、動きやすい電子が多くなります。そこで、n型シリコンに最外殻に7つの電子を持っているハロゲンを混ぜます。ホウ素とハロゲンを混ぜる割合は1対1です。将来、ハロゲン以上の最外殻に電子を持っている物質が発見されれば、その物質を混ぜます。
【発明の効果】
【】
n型シリコンにハロゲンを混ぜると、最外殻に7つの電子を持っているので、動きやすい電子が、リンと比べ3倍になります。移動する電子の数も3倍となり、電流も3倍になります。電流とは、電子の移動に伴う電荷の移動のこと、及び電荷の量のことであり、電子が増えれば電流も増えます。電力は、電圧×電流ですから、太陽光発電の発電効率も3倍になります。将来、ハロゲン以上の最外殻に電子を持っている物質が発見されれば、それを使用することにより、さらに発電効率は上昇します。
自由電子を供給するような不純物をドナーと呼ぶから、ハロゲンはドナーとして機能するため、最外殻に7つの電子は自由電子となります。これは、専門家の説明として書かれているものであり、周知技術であります。
【発明を実施するための形態】
【】
太陽光発電装置としての新たな半導体を使用します。p型半導体は、従来通りホウ素などを混ぜたものを使用しますが、n型半導体には、ハロゲンを混ぜたものを使用します。両者を混ぜる割合は1対1とします。こうして新しい半導体を作ります。

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