夏休みが始まりましたね。地球を明るく照らし、植物を育て、動物を元気にする力になったりしている太陽光。新しいエネルギーとしても注目されている太陽光について、小学生のお子様にも分かりやすく、そのしくみをご紹介していきます。
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太陽(たいよう)の光(ひかり)がエネルギーになるのはなぜ?
工場(こうじょう)やお家の屋根(やね)、山や海のそばなどに、青(あお)や黒(くろ)っぽい板(いた)のようなものが、たくさんならんでいるところを見たことはありますか?
じつは、その板(いた)のようなものが、太陽(たいよう)の光(ひかり)を電気(でんき)にかえる「ソーラーパネル 」なんです!
ソーラーパネルをよく観察(かんさつ)してみると、小さな板(いた)にわかれていて、その1つ1つが「太陽電池(たいようでんち)」といわれているものです。この太陽電池(たいようでんち)に太陽(たいよう)の光(ひかり)があたると、電気(でんき)がつくられるのです。
そのくわしい仕組み(しくみ)は、あとでしっかりみていきますよ!
太陽光発電(たいようこうはつでん)の歴史(れきし)
太陽(たいよう)の光(ひかり)から電気(でんき)をつくる仕組み(しくみ)はなんと!いまから約180年(ねん)もまえから、かんがえられていたんです!
フランスのアレクサンドル・エドモン・ベクレルが、金属(きんぞく)の板(いた)に光(ひかり)をあてると電気(でんき)が発生(はっせい)することをみつけました。その約45年後(ねんご)には、アメリカのチャールズ・フリッツが、太陽電池(たいようでんち)のもとになるものを発明(はつめい)しました。
そして、1958年(ねん)には、太陽光発電(たいようこうはつでん)システムとして、つかわれはじめました。
太陽光(たいようこう)から電気(でんき)をつくるしくみは?
それでは、太陽光(たいようこう)から電気(でんき)をつくる太陽光発電(たいようこうはつでん)のしくみを紹介(しょうかい)していきましょう!
ソーラーパネルにある1つ1つの太陽電池(たいようでんち)は、「n型半導体(えぬがたはんどうたい)」と「p型半導体(ぴーがたはんどうたい)」という2種類(しゅるい)の半導体(はんどうたい)をはりあわせてつくられていて、それぞれの半導体(はんどうたい)が、電気(でんき)がながれる「導線(どうせん)」でむすばれています。
この2つの半導体(はんどうたい)に太陽光(たいようこう)があたると、「n型半導体(えぬがたはんどうたい)」はマイナスに、「p型半導体(ぴーがたはんどうたい)」はプラスになります。
みんながよくしっている乾電池(かんでんち)とおなじ状態(じょうたい)になります。電線(でんせん)をつなげば電気(でんき)がながれ、太陽光(たいようこう)があたりつづければ、電気(でんき)もつくられつづけます。
太陽光発電(たいようこうはつでん)にはどんないいコトがある?
太陽光発電(たいようこうはつでん)がたくさんつかわれるようになってきたのは、「地球温暖化(ちきゅうおんだんか)」などの環境問題(かんきょうもんだい)、電気(でんき)をつくるために、よくつかわれている石油(せきゆ)や石炭(せきたん)、ガスなどの資源(しげん)をたいせつにつかうために、やくにたつからです。
資源(しげん)を大切(たいせつ)にするために
いま、電気(でんき)をつくるために、たくさんの石油(せきゆ)や石炭(せきたん)、ガスなどの資源(しげん)がつかわれています。しかし、その資源(しげん)は、発電(はつでん)だけではなく、さまざまな製品(せいひん)をつくることにもつかわれています。
かぎりある資源(しげん)を大切(たいせつ)に、ながくつかっていけるよう、かわりのエネルギーとなる太陽光発電(たいようこうはつでん)は注目(ちゅうもく)されています。
地球温暖化(ちきゅうおんだんか)の対策(たいさく)になる
これまでの、火力発電(かりょくはつでん)では、資源(しげん)をもやすことで、電気(でんき)をつくりだしていました。もやすことで、地球温暖化(ちきゅうおんだんか)の原因(げんいん)となっている二酸化炭素(にさんかたんそ)が発生(はっせい)していましたが、太陽光発電(たいようこうはつでん)では、資源(しげん)をもやす必要(ひつよう)がないため、二酸化炭素(にさんかたんそ)がでず、地球温暖化(ちきゅうおんだんか)対策(たいさく)となっています。
※地球温暖化(ちきゅうおんだんか)とは、空気(くうき)に含まれる二酸化炭素(にさんかたんそ)などの「温室効果ガス(おんしつこうかガス)」がだされ、地球全体(ちきゅうぜんたい)の気温(きおん)があがってしまうこと。
電気(でんき)がない地域(ちいき)に電気(でんき)をとどけやすい
日本(にほん)では、あたりまえのようにつかえる電気(でんき)。しかし、世界(せかい)では、電気(でんき)を十分(じゅうぶん)につかうことができない人達(ひとたち)がたくさんいます。
そういった地域(ちいき)では、日本(にほん)のように電気(でんき)をつかうための設備(せつび)がととのっていません。
太陽光発電(たいようこうはつでん)は、そのほかの発電方法(はつでんほうほう)にくらべて、設置(せっち)しやすく、電気(でんき)がつかえない地域(ちいき)の生活(せいかつ)の向上(こうじょう)にやくだっています。
太陽光発電(たいようこうはつでん)はどんなところでつかわれている?
これまで、太陽光発電(たいようこうはつでん)のしくみについて、紹介(しょうかい)してきました。実際(じっさい)に、どんなものにつかわれているのか?しらべて、なぜ、そこにつかわれているのか?など、かんがえてみると、あたらしい発見(はっけん)があるかもしれません。
<例(れい)>
- 計算機(けいさんき)
- 家(いえ)の屋根(やね)
- 工場(こうじょう)
- 屋外(おくがい)のライト
- 人工衛星(じんこうえいせい)
自由研究(じゆうけんきゅう)に挑戦(ちょうせん)してみよう
太陽光発電(たいようこうはつでん)についてしったことをまとめて、夏休み(なつやすみ)の自由研究(じゆうけんきゅう)に挑戦(ちょうせん)してみてはいかがでしょうか?
まとめるだけでなく、太陽(たいよう)の光(ひかり)をつかった実験(じっけん)や工作(こうさく)をしてみても、たのしそうですね。
つぎの記事(きじ)で、太陽光(たいようこう)エネルギーを題材(だいざい)にした、自由研究(じゆうけんきゅう)の取り組み方(とりくみかた)について紹介(しょうかい)していますので、ぜひチェックしてみてくださいね。
太陽光パネルは、地球環境に優しい太陽光エネルギーを使った発電システムです。設置することで、お子様が節電に協力的になった、親子で環境問題について考えるきっかけになった、など、様々なお声をいただいております。
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