あなたは設置する？しない？太陽光発電のメリットデメリットVol2

こんにちは。タッチハウス広報の平戸です。

タッチハウスで新築のご相談を受ける時、皆さんからよく聞かれるのが太陽光発電のこと。太陽光発電は実際つけた方がいいの？よくないの？やっぱり気になりますよね。

というわけで、今回からはちょっと気になる太陽光発電について、リアルな情報をお届けしたいと思います。

第二回目の今回は
ソーラーパネルの種類と発電効率
についてお伝えしていこうと思います。

まず、太陽光発電の基本的な仕組みをおさらいしておきましょう。

「太陽電池」は、「電池」と付いていますが、電力を蓄える装置ではなく、太陽の光エネルギーを直接電力に変換する「発電機」の役割をはたします。

太陽から地上に降り注ぐ「光エネルギー」が「太陽電池」に当たると、「光起電力効果（ひかりきでんりょくこうか）」とか「光電効果（こうでんこうか）」と呼ばれる現象が起こります。

光が照射されることで、太陽電池を構成している半導体の電子が動き、電気が起きるのです。

太陽電池は、シリコン系、化合物系、有機系とあって、それぞれに発電効率がちがいます。現在の主流はシリコン系で世界の生産量の約8割をしめています。

今回は主流を占めるシリコン系について調べました。シリコンの中にもいくつかの種類があります。

それぞれの特徴を調べてみました。

単結晶シリコン

塩の結晶みたいに一つの結晶を大きくして棒状にして輪切りにしたものが単結晶シリコン。発電ロスが少なく発電効率がいいのが特徴です。他のものと比べて製造コストが高いのが難点。

温度の上昇にはあまり強くないため、気温の高い日には変換効率が低下してしまう場合もあります。

耐久年数はメーカー推奨は20年～30年。

多結晶シリコン

小さいシリコンを切り張りしているのが多結晶シリコン。作るのに時間がかからず原材料も安いので今一番メジャーな素材。

耐久性はメーカー推奨は20年～30年。

アモルファスシリコン

電卓にのせている太陽電池がこれ。ものすごく安価なのですが発電量も少ないタイプ。消費電力が小さいものには向いている。監視カメラ、庭のライトとかにも使われることが多い。

ガラス、または金属片などの基盤の上に、薄膜状のアモルファスを形成して作るため、変換効率が低いというデメリットがあります。ただし、薄膜状ということで加工性がよく応用性が高いのが特徴です。

HIT（ヘテロ接合型）

異なる種類のシリコンによって作られたパナソニックが製造する太陽光パネルのことです。

単結晶シリコンとくらべると変換効率が高く、高温時の出力低下も少ないのですが、製造方法が複雑なためコストが割高に。

ただ、パナソニックは2021年度中に太陽電池生産から撤退すると発表しているので、今後HITは選べなくなる予定です。

発電効率

そして気になる発電効率ですがまあ、上記の記事で想像はついていたと思うのですが、

単結晶パネルの変換効率.........20%程度
多結晶パネルの変換効率.........15%程度
アモルファスシリコンパネルの変換効率............10%程度
となっています。

2019年時点で製品化レベルで最も変換効率が高い太陽電池は、東芝製（SPR-X22-360）の「22.1%」となっています。現状で他の種類の太陽電池と比べて最も変換効率が高い結晶シリコン系太陽電池ですが、変換効率の限界数値は理論上「29%」と言われています。

変換効率はパネルの性能の他にも、影、気温、積雪、経年劣化にも大きく左右されるのはご存じでしょうか？それも気になりますよね。

次回は発電効率に影響を及ぼすこれらの現象についてお伝えしていきます。
お楽しみに！