太陽光発電の問題点2

メリット・デメリットのページでも触れましたが、現段階での太陽光発電には、システム導入費用が高額であるとか発電量が天候に左右されるなど、いくつかの問題点があります。

その中でも一番の課題は、やはり太陽電池の変換効率です。

太陽電池は変換効率が高ければ高いほど、より小さい面積で大きな電力が得られるようになります。

設置面積が限られた一般住宅では、非常に重要になってきます。

変換効率を上げることができれば、大きなパネルを設置する費用がないので、必然的にコストも安くなりますし、曇っていても効率の良い発電が可能になるわけです。

変換効率をあげるには、効率の高い材料や構造を開発するか、多接合(タンデム)を形成することで光を有効利用する方法があります。

現在ではシリコンを使う太陽電池が全生産量の95%を占めています。

シリコンにもいくつかの種類があるので挙げておきます。

◆単結晶シリコン
変換効率だけを考えると単結晶シリコンがいいのですが、単結晶シリコンは製造コストが高くなる傾向にあります。

このため単結晶シリコンの太陽電池は、2007年に全生産量の4割を下回るという結果になっています。

◆多結晶シリコン
現在の主流の多結晶シリコンは変換効率が単結晶シリコンよりも低いです。

単結晶シリコンの理論変換効率25%に対し、最高変換効率が18.6%(三菱の150mm角セルの場合)と単結晶に比べ、7%も低くなっています。

◆HIT(ハイブリッド)
三洋電機の太陽電池は、単結晶Siとも多結晶Siとも異なる独自のHIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)構造です。

実用サイズ(100cm2以上)の結晶シリコン系太陽電池セルの変換効率としては世界最高となる22.0%を研究レベルで達成しています。

現在では、三洋電機のHIT太陽電池の変換効率が業界トップであり、同じ発電容量でも少ない設置面積で済みます。

◆化合物系
昭和シェルとホンダはCIGS化合物太陽電池の量産開始しています。

まだ、技術としては新しく変換効率も現時点では10~11%と、シリコン系と比べると劣っています。

これからが期待される太陽電池です。

変換率を上げる為に、各メーカーともに太陽電池素材、構造などが研究・開発されています。

現時点では、変換効率が低い太陽電池でも、数年後には大きく変換効率が向上する可能性を秘めています。

薄膜タイプが主流となりつつありますが、多接合、化合物系なども大きく期待される太陽電池と言えます。