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ソーラーパネルってなに? ~いまさら聞けない防災関連用語をおさらい~


こんにちは、エコフューチャーです。先日はソーラーサインについて御紹介しました。昨今、街中でも普通に見られるようになったソーラーパネル。その知名度の向上とは裏腹に、その種類や特徴を理解されていない方も多いのでは?そこで本日はソーラーパネルの種類とその特徴について簡単にご紹介したいと思います。

シリコン系(単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン)

現在、ソーラーパネルの材料として最も普及しているのがシリコン系と呼ばれるものです。シリコン系には大きく3つの種類があり、それぞれが異なる特徴を有しています。

①単結晶シリコン・・・変換効率が約20%前後と高く、少ない設置面積でも多くの発電が期待できる点がメリットです。特に、日本のように小さな住宅の屋根に設置する場合、変換効率が高くなければ発電量が小さくなってしまうので重宝されています。一方、シリコンの使用量が多いため価格が高くなりがちな点が欠点です。主なメーカーとしては、シャープや三菱、東芝、京セラが挙げられます。

②多結晶シリコン・・・単結晶シリコンと比較してシリコンの使用量が少ないため価格が低いのが特徴です。その一方で発電効率は15%前後と単結晶系よりも低く、発電量が小さいのが弱点です。主なメーカーはシャープや京セラです。

③アモルファスシリコン・・・薄膜系とも呼ばれます。シリコンを節約するため、ケイ素を主体としてシリコン層を薄くしています。その結果、製品価格が低くなっています。また、単結晶系および多結晶系は高温時に変換効率が低下する傾向にありますが、アモルファスでは高温時の発電量の低下が低くなっています。しかし、単結晶系および多結晶系と比較すれば変換効率が10%以下とかなり劣っています。そのため、中東といった広大な土地があり高温な場所においてメガソーラーを建設する際などによく使用されます。カネカや富士電気、三菱重工などが製造しています。

化合物系

銅やインジウム、ガリウム、セレンといった化合物半導体を発電層に用いているものを化合物系と言います。高温時における発電量の低下が少ないことに加えて、部分陰の影響を受けにくいことも特徴のひとつです。

結晶系の場合、ソーラーパネルの一部分に影ができてしまうと全体の発電量が下がってしまう現象が生じます。しかし、化合物系では部分陰の影響を受けにくいので、設置箇所の制限を受けにくい構造となっています。

ただし、シリコン系と比較すれば発電効率が低いことが弱点です。製造に必要な材料が少ないことからコスト低減余地が多く、今後の低コスト化の主役になるとみられています。CISという種類の化合物系パネルを製造するソーラーフロンティアが有名です。

有機系

例えば、色素増感太陽電池が挙げられます。光を吸収して電子を放出する特徴を持つ色素を利用した太陽電池です。太陽電池そのものに絵を描いたり半透明にしたり様々なカラーにしたりと、デザイン性に優れます。

現在は研究段階ですが、日本写真印刷やソニー、アイシン精機、台日本印刷などさまざまな企業が開発に乗り出しています。

そのほかにも変換効率が60%にも上る量子ドット太陽電池などさまざまな物質を原料とする太陽電池が研究されています。日進月歩で進化するソーラーパネル業界、常に注視していないと時代から取り残されてしまいそうです。

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