太陽光発電パネルについての私見
太陽光発電パネルは遅々としてその開発が進んでいないようだ、下記に高校物理で想起できるであろう事項を記していく。
一個の光量子の持つエネルギーは下の式で求める事ができる。
E=h⋅ν
E；光量子のエネルギー erg h；プランク定数（6.624×10^(-27) ⅇrg∕振動数） ν；光の振動数
光速で波動する光の全波長の内、6500×10^(-10) m以上は発電に使用できないようである。
以下に計算例を示す。
6500×10^(-10)波長の場合 ν=C⁄λ であるから、
v=3×10^8∕6500×10^(-10)=0.000462×10^18=4.624×10^14サイクル／秒
E=h⋅ν=6.624×10^(-27)×4.624×10^14=30.6×10^(-13)=3.06×10^(-12)erg これが発電エネルギー
3250×10^(-10)波長の場合
v=3×10^8∕3250×10^(-10)=0.000923×10^18=9.23×10^14サイクル／秒
E=h⋅ν=6.624×10^(-27)×9.23×10^14=61.2×10^(-13)=6.12×10^(-12)erg
発電静電電圧は次のように求められる。ⅇV=光量子のエネルギー／電子の電荷ⅇ
6500×10^(-10)波長の場合
ⅇV=3.06×10^(-12)／1.6×10^(-19)=1,913×10^7静電ボルト 電圧Vは1.913ボルトとなる。
3250×10^(-10)波長の場合
ⅇV=6.12×10^(-12)／1.6×10^(-19)=3.819×10^7静電ボルト 電圧Vは3.819ボルトとなる。
金属ナトリウムの場合は、光量子エネルギーの内、3.06×10^(-12)ergは必要となる。この値は、金属によって異なるため、値が小さい方が有利と思う。
高校時代にこんなことを考えていた。
現代は、安価な単結晶シリコン太陽光発電パネル、経費の掛かる多結晶シリコン太陽光発電パネル、次にペロブスカイト(MeNH_3PbI_3)結晶構造を持つ分子を多孔質酸化チタンに塗布した電極を持ち他方を白金電極した太陽光発電パネルとなり、そして次に、効率11%の色素増感太陽電池となり、現在は、効率20%のガリウムを使った化合物系太陽電池となっている。未来のパネルは、透明な基板の上に、多孔質酸化チタンの膜を張り、その上にペロブスカイト(MeNH_3PbI_3)を張っていく。
PbI_3は比較的安定していて最高と思う、だから、MeNH_3を変化させて、効率50%を目指したらどうだろう？太陽は3日に1日くらいの登場だから、宇宙での発電考えたらどうだろうか？送電は当然、ワイヤレス送電になる。
