太陽光発電の仕組み

太陽光発電とは、その名の通り太陽の光を利用することで電気が発生する、非常にクリーンな発電システムです。こちらでは、太陽電池がどのような仕組みによって発電されているのかについてご紹介いたします。

太陽光発電の仕組み

太陽光発電は、太陽電池モジュールに与えられた太陽光を電気エネルギーに変換する、という非常にシンプルなシステムです。太陽光が太陽電池モジュールに当たることで直流の電気が作られ、その電気がパワーコンディショナーによって交流へと変換されます。
電気は、住宅用分電盤によって、ご家庭の電気製品に使用されます。電力会社へ売却する際には、電力量計を通って、逆潮流し電気を買い取ってもらいます。

太陽光発電には「系統連系型（※1）」と「独立型（※2）」の2種類が存在しており、一般家庭用のほとんどは「系統連系型」が使用されています。

※1　系統連系型: 電力会社と電気を売買するシステム。発電量が少ない場合には電気を購入し、発電量が多い場合には電気を売却することができます。
※2　独立型: 電力会社と関係を持たず、太陽光で発電した電気のみを使用するシステムです。電力会社から電気を供給する必要がなく、主に独立したバス停の標識や街路灯などに使用されています。

太陽電池の発電原理

太陽電池は、「電池」と言っても電気を貯めるのではなく、太陽エネルギーを吸収することで発電させるためのものです。 P型シリコン、N型シリコンという、2種類の半導体が重なっており、それらに太陽光が当たることで、正孔（＋）と電子（－）が発生します。
その際、正孔（＋）はP型シリコンへ、電子（－）はN型シリコンへと移動し、それらが表面電極と裏面電極を繋ぐことで電気が流れるようになっています。

太陽電池の種類

太陽電池には、使用される素材などによって様々な種類があります。以下に、代表的な太陽電池の種類についてまとめました。

	変換効率	信頼性	特徴
単結晶シリコン			変換効率が高いため、多く使用されています。
多結晶シリコン			大量生産に適しており、現在の太陽電池の主流となっています。
薄膜シリコン			少量の材料（Si）で発電することが可能です。
単結晶化合物			人工衛星や集光型など、特殊な用途を持っています。
多結晶化合物			資源が少ないうえ、公害物質が含まれていることもあります。
その他（色素系増感型、他）			これまでのpn結合に不自由しない、新しいタイプの太陽電池です。

太陽という自然のエネルギーを利用した、太陽光発電は非常にクリーンな発電システムです。発電の仕組みは大変シンプルながら、太陽光エネルギーの効果を生かした構造になっています。自然の力を最大限に活用する。それが太陽光発電の、最も大きな特徴なのです。

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