太陽光発電とは？

太陽光発電は、太陽からの光をいったいどのように電気に変換して、家庭内の電力として使えるようにしているのでしょうか。ここでは、太陽光発電の原理や基本的な仕組みなどを簡単に解説します。

太陽光発電システムの中心となるのは、屋根の上に設置する太陽電池のパネル。電池といっても電気を蓄えることはできません。太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電機と言うことができます。

太陽光を電気にするだけですから、燃料を燃やしたりタービンを回したりすることはありません。CO2も騒音も出さないクリーンな発電機です。

太陽電池

太陽電池は昔から利用されており、人工衛星や無人の灯台などで電源として使われてきました。私たちの身近にあるものといえば、ソーラー電卓にも小さな太陽電池が付いています。

太陽電池は、どのようにして光を電気に換えているのでしょうか。太陽電池はシリコンなどの半導体によって作られていますが、p型、n型という性質の異なる2種類のシリコン半導体が重ね合わせられています。

ここに光があたるとプラスとマイナスの粒子が発生し、発生したプラスの粒子はp型に、マイナスの粒子はn型にそれぞれ引き寄せられ、太陽電池の表と裏に付けた電極から電気として取り出すことができるのです。

太陽電池には、シリコン型とシリコンを使わない化合物系のものがありますが、現在主流となっているのはシリコン型です。シリコン型には「単結晶型」、「多結晶型」、「HIT®型」「薄膜型」などがあります。

住宅用太陽光発電としてのおすすめは、「結晶型シリコン」のひとつである「HIT®型」です。住宅用太陽電池の中では太陽光から電気への変換効率が最も高く、しかも温度特性に優れているため夏でも高い出力を期待できます。

	結晶型シリコン			薄幕型シリコン
種類	単結晶	多結晶	HIT	アモルファス(非結晶)
特徴	シリコンも単結晶により構成、多結晶シリコンより発電量が多い	結晶の粒が小さい多結晶シリコンで構成、単結晶より安価	単結晶の高い変換効率とアモルファスの温度特性をあわせ持つ	結晶型より安価。アモルファスと微結晶シリコンの2層構造
モジュール変換効率	○	○	◎	△
温度特性	△	△	◎	△
温度特性	温度上昇に伴い発電量が低下する		温度上昇に伴い発電量が低下する