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太陽電池パネルを構成するモジュールの素材比較

太陽電池の種類

出典:http://www.e-wei.co.jp/sustainable-tecnology_seminar/pdf/B-21.pdf


ここでは、太陽電池パネルを構成するモジュールの素材による分類をまとめています。メーカー比較やメーカーの特徴をまとめた際に出てくる太陽光発電の光吸収層の材料や、素材による分類の比較です。※ここでは、現在一般住宅用のモジュールに活用しているものについて取り上げます。


当サイトの主旨が太陽光発電導入を検討してよりよい選択をすることである点を勘案して、技術者が追求するような細かな点については一切触れないで概要のみを要約して掲載しています。技術系の情報が得られたい方は、他のサイトで調べられることをオススメ致します。

太陽電池の主な分類

太陽電池は、大きく分けて、以下のように分類されます。

シリコン系
化合物半導体系
有機半導体系
色素増感系
量子ドット系

この中で主に実用化されているのは、シリコン系と化合物系です。
有機半導体系や色素増感系、量子ドット系は、現在研究開発はされていて、たとえば紙のようにペラペラで安価に作られるものなど、今のものとはまったく違うさまざまな特徴を持ち合わされたものが多く出てきていますが、まだまだ研究開発段階で、量産されて市場に流通するまでには時間を要することが考えられます。
現在流通しているシリコン系と化合物系で、特にこれまで市場の中心にあり続けたのは、シリコン系でした。
特にシリコン系の中の結晶系は、今でも市場の大部分を構成する素材になっています。
一方で、化合物系は近年注目を浴びるようになって、少しずつシェアを拡大してきています。


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※※年度内導入を検討の方へ※※
2016年度(平成28年度)買取価格の適用を受けての太陽光発電導入は、すでに受付を終了しました。今後検討される方については、2017年度以降の固定価格買取制度が適用となります。どう検討していけばよいか、下記ページをご覧頂けるとスムースですので、ご参照ください。




シリコン系には、下記の種類があります。

  1. 結晶系
  2. 薄膜シリコン

結晶系の主なものは、次の二つで現在でも製品の主流となっています。

  • 単結晶・・・最も古いタイプのもので、変換効率が高く、耐用年数が長く、高コスト。
  • 多結晶・・・大量生産が可能なため低コストで、変換効率は向上中。

太陽光発電の単結晶と多結晶の違いも併せてご確認ください。

単結晶シリコンでは、東芝シャープ三菱サンテックパワーなどが代表的なメーカーです。
多結晶といえば、少なくなってきていますが、京セラなどが有力でしょう。


薄膜シリコンでは、次のものが主にパナソニックのHITで活用されています。

・アモルファス・・・低コストで温度に強いが、変換効率が低い


化合物系は、代表的なのがソーラーフロンティアで、CIS(銅、インジウム、セレン)がシェアを拡大しています。
当初は発電効率が低かったのですが、研究段階では結晶系に近いものを開発されてきており、現段階にあっても、実発電量でもっとも多くの発電量を得られると評判です。


素材別発電量比較

出典:http://www.e-wei.co.jp/sustainable-tecnology_seminar/pdf/B-21.pdf



上記のとおり年間を通しての発電量では、CISがもっとも多く発電するという報告もあります。 ただし、それぞれの素材にメリットやデメリットがあり、一概にすべての環境においてこれがよいといったものはないのが現状です。 当然、導入価格も大きな要素となりますし、周辺環境によっても変わります。 また、制度上の取り扱いにも注意が必要になり、発電効率が大きな要因になることもあります。 以上の背景から、あなたの設置場所にもっともよい製品を選ぶことがベストということができるでしょう。 →最も費用対効果が高くなる導入方法をご参照ください。
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