太陽光発電のしくみ

太陽光発電のしくみ

太陽光発電システムは、まず太陽電池で太陽光のエネルギーを電気に変え、それを家庭で利用できるようにする一連の機器で構成されています。

太陽電池で電気が作られるしくみや、太陽光発電システムはどのようなしくみになっているのかを説明します。

 

太陽電池のしくみ

太陽電池は半導体内の電子が、太陽光があたると+と-に分かれる性質を利用して作られています。

太陽電池は、+の正孔(電子(-)が欠損した状態のもの)が集まる「P型半導体」と、-の電子が集まる「N型半導体」を組み合わせて作られていて、P型半導体に+の電子が、N型半導体に-の電子が集まることで、+極、-極のある電池になります。

太陽光の仕組み

 

太陽光発電システムのしくみ

 

住宅用太陽光発電システムのしくみ

太陽光発電システムは、複数の太陽電池を組み合わせた太陽電池モジュール(=ソーラーパネル)で電気を作り、太陽電池モジュールで作った直流電力を、接続箱という機器に集めます。

接続箱は電気を集める役割だけでなく、点検のときに使うスイッチや、電気逆流防止の機能などがついています。

その電気を、パワーコンディショナーで家庭で使用できる交流電力に変換し、屋内の分電盤から各家電に電気を流します(次項参照)。
パワーコンディショナーの変換効率は、電気を無駄にしないために大切なので、できるだけ変換効率の高い機種を選びたいところです。

 

太陽光発電した電気を利用する

一般に、家庭では、電力会社からの配電線に太陽光発電の配線を接続して用いる系統連系という方式が採用されています。(反対が、独立型システムといって、太陽電池からの電気のみを使用するシステムです。)

太陽光発電システムで作られた電気は、分電盤を通して家庭の電気機器で使われます。

太陽光発電した電気が余った場合は、配電線を逆流して、電力会社へと送り(逆潮流)、買い取ってもらえます。

電気の量を量るため、買電用、売電用の2つの電力量計をつけます。

※売電用の電力量計では、総発電量から家庭で使った電力を差し引いたものを測っているので、総発電量をはかるために総発電電力計が必要です。
東京都などでは、補助金を受給するために総発電電力量計をつけることが要件になっています。

電力のモニター計の画面は、イラスト入りで見やすく分かりやすいものが多く、毎日チェックするのも楽しそうです♪

moniter

三菱電機 プレスリリースより

 


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