太陽光発電 太陽電池の種類と特徴について。

太陽光発電 に使われている太陽電池には、いろんな種類があります。それぞれ原理や特徴が異なり、目的に合わせて使い分けられています。

太陽電池は、太陽光を電気に変える変換効率や、利用しやすい光の波長、発電に最適な温度などが、種類によって変わります。また生産性や価格などにも差があります。

まず、太陽電池の種類を大きく分けると、「シリコン」、「化合物」、「有機・色素」があります。

シリコンは、「結晶系シリコン」と「アモルファスシリコン」に分けられます。

さらに結晶系シリコンは、いくつかの種類に分けられます。市販されている太陽電池で使われているのは、「単結晶シリコン」と「多結晶シリコン」です。この2種類で、約9割を占めるといわれています。

単結晶シリコンと多結晶シリコンの変換効率は、13~20%未満です。

また、結晶系シリコンには「薄膜」もあり、「単結晶シリコン薄膜」「多結晶シリコン薄膜」などがあります。

アモルファスシリコンは、変換効率が10%前後と少し落ちるのですが、大量生産しやすいため、時計や電卓などにも使われています。

次は、利用しやすい光の波長で比較してみます。

結晶系シリコンは、人間の目で見える可視光線の外側にある、赤外線の範囲にピークがあります。そのため、目で見た明るさと、実際の発電量が、必ずしも一致しません。

それに対し、アモルファスシリコンは、可視光線の範囲にピークがあるため、目で見た明るさと、発電量が一致します。

発電に最適な温度でも差があります。

結晶系シリコンは、温度が高くなると、発電量が落ちる性質があります。温度が1℃上昇すると、約0.5%低下すると言われています。

実は太陽電池の出力は、25℃で計算されています。これは JIS で定められた基準です。

しかし夏場には、設置した太陽電池パネルの温度は、80℃くらいまで上昇します。そのため、夏場は変換効率がかなり悪くなります。でも夏場は日射量が多いので、その分の発電量は多くなります。

逆にアモルファスシリコンは、温度が高くなると、発電量が増えます。

化合物太陽電池は、宇宙用などに利用されています。また最近は有機・色素系の太陽電池も注目されています。

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