太陽光発電の種類と発電効率

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少しずつ普及が進んでいる太陽光発電ですが、普及と同時に太陽光発電の性能もどんどん向上しています。太陽光発電の性能が上がれば小さな屋根でも十分な発電を実現することができ、どんな家庭でも太陽光発電で生み出したクリーンな電力を使うことができる可能性があります。今回は太陽光発電の種類や性能の進化に関してお伝えをします。
今回は二つのトピックでお伝えをしてきます。

・太陽光発電の種類
・太陽光発電の発電効率の進化

太陽光発電の種類

太陽光発電といえば屋根の上に乗っているパネルをイメージされると思います。実はあのパネルは全て同じものではなくいくつかの種類があります。日本の家庭で主にしようされている二つのタイプの太陽光パネルを紹介します。

シリコン系太陽電池

最もメジャーな太陽光発電の種類は「シリコン系太陽電池」です。これは日本の太陽光発電設備の9割近くを占めている最もメジャーな太陽光発電のパネルです。実は太陽光発電技術で日本は世界をリードしている存在で、このシリコン系太陽電池の分野において世界でトップを争う変換効率を誇っています。

化合物系太陽電池

次は、現在量産が開始され今後の活躍が期待されている「化合物系太陽電池」を紹介します。このパネルは製造コストが低く、とても薄い膜でできています。比較的自由な形のパネルを低コストで製造することができると期待されているタイプの太陽光パネルです。例えば、太陽光発電パネルは屋根全てを覆うようにつけている家庭はほとんどありません。しかし、このパネルであれば屋根の形に合わせてパネルを製造しやすく、かつコストが低いので効率良くパネルを設置しすることができます。

塗る太陽光発電

おまけとして、番外編的な扱いにはなりますが、夢のような太陽光パネル(?)達も紹介したいと思います。それはズバリ、塗る太陽光発電です。塗る太陽光発電とは薄い基盤に塗る太陽光の税量を塗布するだけで完成するものです。夢のような設備の研究が進んでいて近い未来に実現するかもしれません。塗りつける基盤もとても薄い物で対応ができるということで基盤を曲げることや特定の形に加工して使用することも可能です。これまで流れた屋根の家庭にしか設置できなかった太陽光パネルが特殊な形をした屋根の家にも設置できるようになる可能性があります。車や電車などの流線型にも対応できる可能性があるので、これからは屋根だけではなく、車も発電しながら走行する時代が当たり前になるかもしれません。さらに、透明な太陽光パネルもアメリカの大学で研究が進んでいるという情報もありますし、太陽光発電は大きな設備を導入するという概念も近い将来には無くなってしまうかもしれません。筆者に希望も含んだ妄想ではありますが、おうちの窓ガラスまで発電するなんていう住宅ができてしまうのかもしれませんね。

太陽光発電の変換効率

太陽光発電は読んで字のごとくで太陽の光を電力に変換をして電力を供給します。光を電気に変える能力を変換効率と呼ばれています。現在市場に出回っている一般的な実質変換効率は15%~20%と言われています。つまり、光の15%~20%を電力に変換できているということです。もちろん少しでも多くの電気を発電できるように各社メーカーの研究者は1%でも変換効率を高めるために日夜努力をされています。太陽光発電の開発や研究は1980年代から始まっていて、当時は10%前後の変換効率が限界でした。10%というのも理論値ですので、実際に使用すればもう少し変換効率は下がります。すなわちこの20~30年で変換効率は倍以上になっています。特に、2000年代に入り環境問題が国際的な問題になってからは研究開発が活発になり、変換効率の向上スピードが早くなっています。先述しましたが、この研究開発に置いて世界をリードしているのが日本の技術者達です。みなさんがご存知の東芝、パナソニックなどの日系メーカーが世界の太陽光発電の向上にとても大きな貢献をしているということも豆知識として覚えておくといいかもしれません。

まとめ

太陽光発電の導入を検討する時はこのパネルの変換効率と価格のバランスを見て購入することが重要です。単にもっとも効率が良いパネルを設置していれば良いわけではないですし、家の屋根の形に合ったパネルを設置しなければスペースが無駄になってしまうこともあります。また、各販売業者によって関係が深いパネルメーカーは異なります。関係の深いパネルメーカーであればパネルを大量に仕入れているので多少値段が下がりますし、多少の交渉であれば融通が効くこともあります。ですが、太陽光パネルの変換効率などの性能に関する知識は少しでも頭に入れておくと良いでしょう。
少し話題はそれますが、太陽光発電開発で世界をリードしているのは日本のメーカー達です。世界トップクラスの技術を有する日系メーカーが作った太陽光パネルで家庭の電気代を節約しながら環境にも貢献できるというのは少し誇らしいなんて気持ちにもなったりしてしいますね。

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