太陽光発電システムとは

太陽光発電システムとは、その名の通り太陽光で自家発電させ、電気を自己消費するためのシステムです。
蓄電機能はないため、昼間発電した分を夜消費するなど別時間に消費することはできません。

ただし、余剰電力を九州電力など電力会社に売ることができます。

太陽光発電システムの仕組み

太陽光発電システムは主に『太陽電池モジュール』と『パワーコンディショナー』の2つの装置で構成されています。太陽電池モジュールはパネル※とも呼ばれ、太陽の光を受けて電気(直流電力)をつくり出します。そのつくられた電気を”使える電気(交流電力)”に変換してくれるのがパワーコンディショナーです。

いわば、”つくるパネル”&”変換するパワコン”という感じです。

変換された電気は、通常通り分電盤から各部屋に送電されます。
そして、使い切れない余った電力は売ることができるのですが、事前に電力会社に売電のための申込みが必要です。「余剰電力受給契約」が結ばれると、買取りされる電力量を測るためのメーター「売電メーター」が設置されます。
ちなみに、電力会社から電力を購入するためのメーターは「買電メーター」といいます。

この電力の売買は別々に行われるため、電気料金は相殺されません。使用した電力は今までどおり請求され、売った電力の料金は別に支払われます。

※太陽電池モジュールは、他にもソーラーパネルや太陽電池パネルと呼ばれています。

太陽電池の種類と特徴

太陽電池には、素材やつくり方によっていろいろな種類があります。
住宅用太陽光発電に使用される太陽電池は主にシリコンからつくられ、シリコンの結晶化の状態から単結晶型と多結晶型に区別されます。
その他、薄膜型(シリコン膜をガラスなどの基面に蒸着させてつくらてたもの)や微結晶型(微細なシリコン結晶を、薄膜型のつくり方で製造したもの)、化合物型(シリコンを使わない太陽電池)、色素増感型(光を吸収して電子を放出する特長を持つ色素を利用)などがあります。

■太陽電池の種類

■太陽電池の特徴

シリコン系
結晶系
種類 単結晶 多結晶
特徴

・シリコン系の中で交換効率が最も高く、製品寿命が長い

・多結晶が出てくるまでの長い間、主流だった太陽電池

・単結晶に比べ、コストが安く工程が簡単

・セルが四角のため隙間なく面一杯に配置できる

・現在の住宅用太陽電池の主流

欠点

・コストが高く、つくるのに手間がかかる

・光吸収率が低く、ある程度の厚みが必要

・高温時に交換効率が下がる

・単結晶に比べ交換効率はやや低い

・光吸収率が低く、ある程度の厚みが必要

・高温時に交換効率が下がる

交換効率 15〜18% 12〜16%
外観

濃紺一色の落ち着いた色彩

青っぽく、バラバラの結晶が模様に見える

微結晶系 非結晶系(アモルファス)
種類 多結晶 薄膜型 薄膜型
特徴

・比較的新しい技術で、結晶シリコンとアモルファスの中間の性質を併せ持つ

・光吸収率がいいため薄膜化しやすい

・光劣化しない

・結晶系に比べ光吸収率が高く薄膜化しやすい

・低コストで大量生産できる

・高温時でも出力が落ちにくい

・可とう性を持たせられる

・蛍光灯下や弱い光に強い

欠点

・結晶系の中では交換効率が低い

・結晶系に比べ交換効率が低い

・光に弱く劣化する

交換効率 10%程度 8〜10%
外観

黒っぽい色合いが多く、基盤により形状は様々

化合物系
種類 単結晶 GaAs系/InP系 多結晶 CIS/CIGS系
特徴

・交換効率が高い

・高温や放射線に強い

・主に宇宙用として利用

・銅(Cu)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、セレン(Se)の化合物でつくられている

・薄膜型の中では変換効率が高い

・大量生産や大面積に対応できる(セレン化法)

・用いる材料や製造法の選択肢が豊富

・新しく実用化された技術で、まだまだ開発の余地があり高い交換効率が期待される

欠点

・コストが高く、高価

・資源量が少ない、毒性があるものもある

・シリコン結晶系より交換効率が低い

・資源量が少ない、毒性があるものもある

交換効率 30〜40% 10〜12%
外観

黒一色の落ち着いた色彩

黒一色の落ち着いた色彩

有機物系
種類 色素増感型 薄膜型
特徴

・色素が光を吸収して電子を出すことを利用した太陽電池

・製造が簡単で材料も安価と低コスト

・自由に色や形がつくれる

・軽量

・導電性ポリマーやフラーレンなどを原料とした太陽電池

・柔軟性があり、軽量

・色素増感型より安価・耐久性が見込まれ、これから研究が進む分野

欠点

・交換効率が低い

・耐久性が低い

・交換効率がまだまだ低い

交換効率 5〜10% 3〜5%
外観

多種多様

太陽光発電システムの設置普及への取組み

太陽光発電システムを設置したい人が多くても、中々普及してこなかったのはその価格。導入費用が高く諦めた人も多いのです。
そこで、国や一部地方で助成金や補助金が復活しました。企業側でもポイント制度の導入やキャンペーンなど、少しでも取り入れやすい対策を始めています。特に、売電価格が倍の48円※になったことで導入費用回収期間が短くなり、より取り入れやすくなりました。

2014年4月の時点では、1Kwあたり37円(税込)10年間固定になっていますが、システムの販売価格も各メーカーで随分と下がってきました。

※売電についての詳しい説明はこちらへ → 『買い取り制度(売電)について』
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