有限会社OAチャレンジ25

取り付ける前に!導入・設置の予備知識

実際に太陽光発電システムを取り付ける前に知っておきたい予備知識の解説していきます。

太陽電池のエネルギー変換効率

太陽電池とは光のエネルギーを電気のエネルギーに変える働きを持っています。電池という言葉からは、乾電池のように電気を溜めておく機能(蓄電)を持っているように考えがちですが、一般住宅用の太陽電池には蓄電の機能はありません。

太陽電池は太陽光発電システムの中でも一番重要な部分です。太陽電池の品質が低いと思うような電気出力は得られません。光のエネルギーを効率的に電気のエネルギーに変えることができれば、1枚の太陽光パネルから得られる電気エネルギーは当然ながら大きくなります。

この意味では、太陽電池の電気エネルギー変換効率を高めることが最大の課題ということになります。太陽電池の性能を示す算式は次のような「光電変換効率の算式」としてあらわされます。

モジュールの変換効率=(モジュール公称最大出力W/モジュール面積u)/(1000W/u)

ただし、どんなに性能の良い太陽電池を作ったとしても変換効率は100%にはなりません。 現在市販されている太陽電池の変換効率は、10〜20%程度です。 これにはいろいろな理由がありますが、太陽電池のセルの表面で入ってきた光の一部が反射したり、太陽電池の材料の内部抵抗(電気的抵抗)が働いて、その抵抗が一部は熱エネルギーに変わってしまうなどの理由が代表的なものです。 このような理由で、現在主流になっている代表的な太陽電池である単結晶シリコンの場合は、その変換効率の理論限界値は30%程度と考えられています。 しかしながら今後、あらたな電池の材料が開発され品質を向上させられれば、50%の変換効率も可能になると考えられています。まだ研究レベルではありますが、50%という数値が今後の太陽光発電システムの目指すところと言えるでしょう。

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