太陽光発電の技術

太陽光発電の技術

太陽光発電システムは日光を半導体素子の太陽電池パネルに刺されれば電気が発生する原理(光電子効果、photovoltaic effect)を利用することで無公害、無騒音、無限エネルギーとして代表的な代替エネルギー利用システムの一つだ。

太陽光発電は1954年にBell研究所で4%の効率を出す最初結晶質シリコン太陽電池が作られて以来人工衛星の通信用電源と無線中継所、灯台などに応用されたがその価格が高くて広く普及されることができなかった。

しかし、1970年代オイルショック以後米国を中心に太陽電池の研究開発および商業化に数十億ドルが投資されながら太陽電池はますます対面赤化されて生産単価もずっと低くなる傾向だから現在は米国、日本、ヨーロッパを中心にその普及が加速化されている。

太陽光発電システムは太陽電池(Sollar Cell)で構成されたモジュール(Module)と制御器、蓄電池およびインバータで構成されている。

太陽電池製造技術は太陽電池種類によってシリコン太陽電池と化合物半導体太陽電池などで大きく分類することができるし、現在の商用化されて使われている太陽電池は団結情(single crystal silicon)および多結晶シリコン太陽電池(poly crystal silicon (poly-Si)),アモルファス シリコン太陽電池(amorphous silicon (a-Si))等で太陽電池のエネルギー変換効率は団結情シリコン太陽電池が18%、多結晶シリコン太陽電池15%、アモルファス シリコン太陽電池10%程度だ。

これらの中で価格は団結情シリコンが最も高くて、多結晶、非晶質順で価格が安いが現在のイらが国内外の太陽電池市場を席巻している。

また、システム利用方法により山間、僻地および島などの遠隔地と住宅に設置される独立型システムと外部の戦線に連結して使われて、残った余剰電力を電力会社に販売する系統連係型システム、太陽光発電機にディーゼル発電、風力発電などを複合的に連結して発電する複合発電型(ハイブリッド)システムなどで区分することができる。