ウエディング・ベル

電気的に異なる物質から構成された接触面に光を照射することによって、光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体素子。

信号の変換を主目的とする照度計や露出計に用いられるものと、エネルギー変換を主目的とする太陽電池に大別されるが、一般には前者をさすことが多い。

代表的な光電池としてセレン光電池がある。

セレン光電池の構造は、鉄などの金属板上にセレン半導体薄膜と、酸化カドミウムのような半透明金属膜を重ねて蒸着したものである。

半導体膜と半透明金属膜の接触面では電気的ポテンシャルの異なる障壁層が形成される。

この障壁層では半導体から金属層へ電子は流れるが、逆方向への電子の流れはせき止められ、いわゆる整流作用を生ずる。

この種の光電池に光を照射すると、光は半透明金属膜を通して半導体障壁層に達し、その部分で光電効果により発生した自由電子は加速されて半透明金属膜に集まり、外部回路を経て、金属基板へ流れる。

したがって電気は金属基板側を＋（プラス）、半透明金属膜を－（マイナス）として逆方向に流れることになる。

セレン光電池では、白熱電球下で1ルーメン当り120マイクロアンペア以上、太陽下で数ミリアンペアの電流が流れる。

効率はシリコン電池に比べ低いが、光の波長に対する感度が目の視感度に近く、古くから照度計として利用されている。

光電池用材料としてセレンや亜酸化銅が古くから用いられたが、最近ではシリコンや硫化カドミウムなどが使用されている。

とくにシリコン電池は変換効率が高く（15％程度）低コスト化が期待されるため、太陽光エネルギー変換素子（太陽電池）用材料として注目されている。

また、微細加工技術を用いて無数の微小素子をシリコン表面上に形成し、テレビカメラ用の撮像素子をつくるなど新しい展開がなされている。

update:2009年08月22日