太陽光発電は
どんな仕組みで発電するの?
太陽光発電は、太陽光と半導体を使用し、電気を起こす発電方法です。
太陽光パネルは+と−の電子を生み出す2つの層からなっており、太陽光が半導体にあたると、この二つの層の間で電気が生じます。
太陽光が強ければ強い程、発電できる電気は多くなりますが、パネルの構造によっては温度が上がりすぎると逆に発電量が低下する場合もあります。
太陽光パネルは、大きく2つに分けられます。
もっともひろく使用されているのがシリコン系と言われるもので、屋根などについている結晶系(単結晶、多結晶)のもの、そして計算機等に使用される薄膜型の非結晶系(アモルファス)があります。
今のところはこのシリコン系のシェアが最も多くなっています。発電効率で見ると、結晶系は研究数値では20%にまで達しているものの、実際は13〜17%が実際の発電効率と言われています。アモルファス系は8〜10%と言われます。もうひとつの化合物半導体系は、CIGS、CIS、CdTeなどがあります。薄膜で、発電効率は10%程度となっています。
太陽光パネルで発電しても、その電気を家庭で利用するには、他の機器が必要となります。
まずは、発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと呼ばれるものが必要です。
太陽光発電システムは、パネルとコンディショナをもってそう呼ばれます。これは発電量や売電・買電などのデータ管理や太陽光発電システム全体の自動運転をする大切や役割もしています。
それ以外にも、「開閉器(または接続箱)」が必要です。電力を集めてパワーコンディショナに供給するための装置です。工事中やメンテナンス時の電流遮断の役目を果たします。雷などの異常時にも内部機器を守るためブレーカーの役目を果たします。
「屋内分電盤」は発電した電力を各部屋で使えるように送る役目です。「電力メーター」も発電して売る量と購入した電力量をそれぞれ表示するため2台必要となります。
太陽光発電は、二酸化炭素(CO2)やその他の有害物質を排出しない、非常にクリーンなエネルギーの利用方法です。CO2の削減は、地球温暖化を止めるためにどうしてもやらなければならないことのひとつです。
そして何より、太陽エネルギーの利用は、太陽光発電は地球の環境に悪影響を与えない、クリーンなエネルギーなのです。