国からの賦課金や補助などにより、
日本国内においても太陽光発電の導入量が
右肩上がりで拡大しており、それに伴い
導入コストも低下中。今や火力や原子力
よりも1kWhあたりのコストは安くなるなど、
さらなる進化が期待されています。
太陽光発電の仕組みについて
太陽光発電については、太陽光パネルが発電することは知っていても、発電する仕組みや内部の構造はイメージしにくいのではないでしょうか。温室効果ガスを排出する火力発電とは大きく異なる、光エネルギーを使った太陽光発電の仕組みを解説します。
太陽の光から電気をつくる太陽電池
太陽電池は、太陽から地球に降り注ぐ光のエネルギーを、電気エネルギーに変換する装置です。石油や石炭といった有限の化石燃料を燃焼させるのではなく、太陽光という無限に近いエネルギー源を利用します。
一般的な太陽電池は、「シリコン（ケイ素）」による半導体の結晶を、2層に重ねた構造です。リン原子を含む上の層を「n層」、ボロン（ホウ素）原子を含む下の層を「p層」と呼びます。
太陽光を受けると、n層では負の電荷をもつ電子が上面に移動し、p層では正の電荷をもつ（ように振る舞う）正孔が下面に移動します。上面と下面に電極をつなぐと電流が流れ、半導体のなかでは電子・正孔が移動のサイクルを繰り返すため、太陽光を浴び続けるかぎりは発電が続きます。
太陽光パネルの構成
発電するシリコンの板を「セル（太陽電池セル）」と呼び、複数のセルをつなげたものを「モジュール（太陽電池モジュール）」、モジュールを並べたものを「太陽光パネル」と呼びます。
セル同士をインターコネクタで接続し、透明樹脂の充填材で固定したものがモジュールです。上面は光を効率よく集めるガラス、下面は絶縁や防湿の効果が高いフィルムでカバーします。
モジュールの電力は接続箱で集め、パワーコンディショナに供給し、電力会社へ送電したり自宅に引き込んだりする構造です。