- セル
- 太陽電池の基本単位で、太陽電池素子そのものをセルと呼びます。
- モジュール
- セルを必要枚配列して、屋外で利用できるよう樹脂や強化ガラスなどで保護しパッケージ化したもの、このモジュールは太陽光パネル(ソーラー発電パネル)とも呼ばれます。
- アレイ
- モジュール(ソーラー発電パネル)を複数枚並べて接続したものを、アレイと呼びます。
太陽光発電の設置を検討しているなら、太陽電池の原理・太陽光発電のしくみ構造に付いて少しは知っておいた方が良いでしょう。
皆さんの御宅にもエアコン・テレビ・冷蔵庫など色々な電化製品が有ると思いますが 『家電のしくみや原理は知らないけど普通に使ってるよ』と言われるかも知れませんね。
太陽光発電に関しても、しくみを知らなくても普通に使用できますけど、一言に太陽光発電と言っても太陽光パネル(ソーラー発電パネル)に使用されている太陽電池には種類があって特徴や変換効率が異なります。
売電で元を取ろうと考えるなら設置費用は低く発電効率は高い方が良いですよね?
つまり、”太陽光発電のしくみや構造を学ぶというのは、売電で利益を上げるのに大きく係わってくる”ということです。
光はエネルギーを持っていて、例えば、太陽光が当っているアスファルト道路が熱くなるのは太陽光のエネルギーがアスファルトに吸収され熱に変わっているからです。
熱に変わったエネルギーは周囲の物や空気に伝わって散逸(さんいつ)していきます。
太陽電池の場合は、太陽の光エネルギーを吸収して、電気エネルギー(電力)に変えます。
せっかくのエネルギーが熱に変わってしまう前に電力として有効活用するということです。
太陽光発電パネルに使用される太陽電池は、太陽の光エネルギーを吸収して直接電気に変えるエネルギー変換器です。
シリコンなどの半導体で作られており、この半導体に光が当たると、日射強度に比例して発電します。
「電池」という名前がついていますが、電気をためる機能はありませんから発電機というイメージ。
一言でいうと”太陽電池とは半導体を利用して、光のエネルギーを直接的に電力に変えるもの”
現在、太陽光パネルに最も多く使われているのはシリコン系の太陽電池です。
太陽電池は、電気的な性質の異なる2種類(p型、n型)の半導体を重ね合わせた構造をしています。
上記の画像を見てしくみが理解できる人には説明は不要と思いますが、普通の人なら何のことか分かりませんよね?
分かりやすく解説すると、
物質には「電子」というのが含まれていて、電子は光に敏感で光エネルギーを吸収したり反射したりします。
上記の図で言うと、太陽電池のn型シリコンに電子が、p型シリコンに正孔が引き寄せられることで電流が流れて電球やモータのような負荷に電流を流すことで吸収したエネルギーを発散するというイメージです。
光のエネルギーを直接、電子に吸収させる
吸収させたエネルギーを「電子を押し流す力」(すなわち電力)として外に取り出す
業者の人が「太陽光モジュールが〜」と話をされることもありますので一応解説しておきます。
このように太陽光発電パネルと言っても色々な太陽電池が使用されていますので、発電特性・温度特性・値段をメーカーごとに比較して選ぶ必要が有りそうです。
太陽光発電の見積りを取る際に太陽光発電パネルの種類に対して解説があるか、逆にこちらから解説を求めた場合に見積り業者が的確に返答できるか、なども業者選びの参考になるでしょう。
太陽光発電パネルのしくみと構造に関しては概ね分かったかと思いますので、次は太陽光発電システムには他にどのような装置が必要なのかソーラーシステムに付いて解説していきます。