(解答)
英語では、Solar Cell 「太陽の細胞?」
日常生活で”電池”と呼んでいるものは、英語でbattery「蓄電池?」に相当します。化学的なイオン化傾向の差を利用し、潜在能力(Potential Energy)をゆっくり電気エネルギーに放出していきます。
(光電変換素子)
”太陽電池”と呼ばれるものは、主に半導体のpn接合に光を照射し、その光により励起された小数キャリアが拡散減少によって接合まで到達しがい部に電流として取り出すものです。
太陽の光以外でも、小数キャリアの励起とその吸収される深さがpn接合界面までキャリアが拡散できる距離であれば、電流として取り出すことができます。例えば、電卓などについている太陽電池パネルも、電卓を動かす程度のわずかな電流であれば蛍光灯の光でも十分使うことができます。
太陽電池は、batteryと異なり、貯めておくことができない”電池”です。もし、電池という言葉が、「電気を池のように貯めておき好きなときに使える物。」と定義するならば、太陽電池は電池といえないと思います。
pn接合が植物の細胞(cell)のようになっていることから、solar cellなのでしょう。日本語に訳すときに、少し、無理をして現状の物と対応づけた感がします。
逆起電力は、電位降下のこと。つまり、逆向きに、ある電圧の電源をおいたのと同じ働きをする事を表す。この”力”は、forceを日本語に訳したもの。このforceは、重力のような場の力を表す時に用いる。逆起電力の単位は、[V]。
電力と勘違いする人が多いが、電力はpowerを用いる。電力の場合は、ワット[W]で表し、仕事率=単位時間あたりの仕事量(エネルギー量)であるから、[J]/[s]となる。
いつもウエーハが丸いとは限りません。引き上げ法で成長したウエーハは丸くなります。液層成長(LPE)法などの方法でボートを使って成長した結晶は、半円のような形になったりします。
(引き上げ成長中に回転をするから丸いウエーハに)
テレビや写真でよく目にする半導体ウエーハは、シリコン(珪素)を原料とした半導体です。このシリコンから単結晶を成長させるには、引き上げ法と呼ばれる方法が広く用いられています。
この方法では、原料を坩堝内で融点以上の高温に加熱し、液体(融液:melt)とします。この液体に種結晶と呼ばれる結晶を付け、ゆっくり回転させながら引き上げていきます。すると、インゴットと呼ばれる円柱上の結晶が成長し、それをダイアモンド粉末でコーティングした工具で円板状にスライスします。
この薄い円板を、ウエーハと呼びます。引き上げ成長中に回転するために、出来上がったウエーハは丸い形になるのです。
(回転させる理由)
原料の中には取り除くことができない不純物がごくわずか含まれています。融液を回転させることで、不純物が均一に混ざります。
ほとんどの場合、不純物が少ないことが望まれます。
(不純物が少ないことによる利点)