太陽電池の種類 それぞれのメリットとデメリット

太陽電池は、じつにたくさんの種類があるのですが、大きく分けるとシリコン系と化合物系とに分けることができます。

シリコン系の太陽電池

シリコン系の太陽電池には、単結晶シリコンと、多結晶シリコン薄膜シリコンがあります。

ソーラーパネル

単結晶シリコンは最も古くからある太陽電池で、発電効率が高いのがメリットですが その分、コストも高いのがデメリットです。

多結晶シリコンは細かいシリコン結晶をたくさん集めて作られていて、 単結晶シリコンより安価で、効率も高いのがメリットで、最もひろく使われています。

薄膜シリコンは、アモルファスシリコンというシリコンで出来ていて、発電効率は劣る点がデメリットですが、軽量で自由に変形しやすく、大量生産しやすいというメリットがあります。

また、薄膜シリコンと結晶シリコンを組み合わせて、両方のメリットをうまく取り入れたハイブリッド型もあります。

化合物系の太陽電池

化合物系の太陽電池には、単結晶化合物系多結晶化合物系があります。単結晶化合物は非常に高性能で発電量が多いぶん、高価で、人工衛星などに使われます。

多結晶化合物系は、カドミウムなど毒性のある物質が含まれている問題がありますが、 低コストで大面積のものが作れて、海外で用いられています。

最近では、新たな太陽電池として、有機半導体(半導体の性質をもつ有機物)を使用したものなども研究されています。

 

太陽電池の単位

太陽電池セル
太陽電池の最小単位。約10cm四方
太陽電池モジュール
太陽電池セルを直列で接続し、組み合わせたもの。一般に、この形で販売されていて、太陽光パネル、ソーラーパネルとも呼ばれる。太陽電池セルを、強化ガラスやアルミフレーム、樹脂などで保護した構造になっている。
太陽電池ストリング
太陽電池モジュールをさらに複数、直列に組み合わせたもの。
太陽電池アレイ
太陽電池ストリングを並列に組み合わせたもの。


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