「なぜ、太陽の光をあてると発電するのですか？」

お客様にご質問いただくと、完全に『ノック・アウト』されてしまう質問です。
製造メーカーの関係者でも、分かりやすく解説するのは『不可能』かも？
この程度でご勘弁下さい

巨大な半導体産業

太陽電池の(製造)技術は、ここ十年前までは、太陽電池産業として独立した発展をしてきたわけではなく、 巨大な半導体産業の一部として発展してきました。特に、太陽電池の基板であるシリコンの製造技術は、 半導体製造技術そのものです。 それでは、シリコン基板の太陽電池についてその構造と 発電する仕組みを説明してみます。

シリコン

シリコン、一般には「珪石」は地球上に酸素に次いで多く存在する元素です。 （もっとも、シリコン半導体の素材となる純度の高い「珪石」は、南米、北欧の特定地域でしか算出されません。)

すべての「物」と同じく、「シリコン」（以下、Si）も原子でできています。 原子は、小学校の理科の時間に学習したように、原子核の周りをマイナスの電子が存在する 上の図の様な構造をしています。

Ｓｉの原子

Siの場合は１２個の電子が存在しますが、注目すべきは、一番外側（最外殻）に存在する電子。 この４個の電子を価電子と呼びます。

純度の高いSiの構造は、Si原子の周りに４個のSi原子がやってきて、 それぞれ１個ずつの価電子を共有し、安定した形になっています。

価電子の数が1コ多いと？？

安定しているSiに、価電子の数が１個多い「リン」を不純物とし混ぜると、電子の余った状態のSiができます。 　 この電子は、エネルギーを与えると自由に動き回る。自由電子と呼ばれます。この様に自由電子を持つ導体を、 　 N型半導体と呼びます。

価電子の数が1コ少ないと？？

価電子がSiに対して１個少ない「ホウ素」を不純物を混ぜます。 　 この状況では、Si原子が１個少ない電子を奪い合っている状態になってしまいます。 電子が足りない状況は電子の抜けた穴のように見えるため「正孔」（自由ホール）と呼びます。 正孔を持つ導体をP型半導体と呼びます。

N型半導体とP型半導体を接合