光触媒と太陽光発電：光触媒の勉強資料

太陽光発電というのは別に光触媒ではないのですが、光のエネルギー で電子を励起させるという点が共通していることと、本多・藤嶋効果が ある意味で発電機とみなせることから、ここで簡単に説明します。

上図の上半分は、シリコン太陽電池と呼ばれる最も代表的な太陽光発電 の模式図です。Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合した部分に光を当てると、 第４項（『まず光によって電子が伝導帯に移行』）で説明したように伝導帯電子と正孔とが発生します。両者は普通な らその直後に再結合して消えてしまうのですが、ちょうど２種類の半導 体の接合部で発生すると、再び結合する前に、正孔の一部はＰ型半導体 へ、また電子の一部はＮ型半導体へと流れます。それらは両端の電極へ と集まり、そこから電気回路へと流れることになります。つまり起電力 が生じたわけです。

シリコン太陽電池以外では、有機物の色素を用いる色素増感太陽電池 が開発されています。これは酸化チタン膜や有機物の色素を使うので、 やはり光触媒と、あるいは光合成と、よく似た反応といえます。

光触媒を応用した人工光合成

光触媒の歯の漂白への応用