電験三種の過去問解説(理論):2019年(令和元年)問11
太陽電池とは(穴埋)
次の文章は、太陽電池に関する記述である。
太陽光のエネルギーを
電気エネルギーに直接変換するものとして、半導体を用いた太陽電 池がある。P形半導体とn形半導体によるpn接合を用いているため、 構造としては \(\fbox{ (ア) }\) と同じである。太陽電池に太陽光を照射すると、半導体の中で負の 電気をもつ電子と正の電気をもつ \(\fbox{ (イ) }\) が対になって生成され、電子はn形半導体の側に、 \(\fbox{ (イ) }\) はp形半導体の側に、それぞれ引き寄せられる。その結果、p形半 導体に付けられた電極がプラス極、n形半導体に付けられた電極が マイナス極となるように起電力が生じる。両電極間に負荷抵抗を接 続すると太陽電池から取り出された電力が負荷抵抗で消費される。 その結果、負荷抵抗を接続する前に比べて太陽電池の温度は \(\fbox{ (ウ) }\) 。 上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる
組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選 べ。
(ア) (イ) (ウ) (1) ダイオード 正孔 低くなる (2) ダイオード 正孔 高くなる (3) トランジスタ 陽イオン 低くなる (4) トランジスタ 正孔 高くなる (5) トランジスタ 陽イオン 高くなる
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過去問解説
太陽電池のポイントは次の通りです。
太陽電池
- pn接合(ダイオードと同じ)
- 太陽光を照射すると、電子と正孔が生成される
- 電子はn形半導体側に、正孔はp形半導体側に引き寄せられる
- 両電極間に負荷抵抗を接続すると、太陽電池の温度が低くなる(太陽電池の電力が負荷抵抗で消費されるため)
したがって、(1)が正解です。