HOME > 太陽光発電を始める方へ > 太陽光パネルの発電効率の現在と未来

太陽光パネルの発電効率の現在と未来

1.火力・原子力・自然電力と、太陽光発電の発電効率

現代生活において欠かせない電気の発電方法には、大きく分けて「火力」「原子力」「自然電力」の3種類に分けることが出来ます。またそれぞれに元のエネルギーから得られる電力の割合のことを「発電効率」といい、この数値が高いほど原料に対するロスが少ないとされています。

例えば火力発電は、石油や天然ガスといった燃料を燃焼させることで電力を取り出す発電方法ですが、その際の発電効率が平均で50%程度とされております。現在、日本のみならず世界的にもこの発電方式が主流となっています。

一方で太陽の電磁波エネルギーから電気を得る太陽光発電の発電効率は、市販の太陽電池モジュールでの調査結果において20%前後を達成しております。化石燃料を一切必要としない自然電力による発電方法において、非常に効率の良い発電方法であり、今後研究・改良が進んでいくことで発電効率がさらに高まっていくものと期待されています。(太陽光パネルの仕組みと自然環境への効果

風力発電 火力発電 原子力発電

2.太陽光発電の発電効率は、なぜ重要なのか

それでは、ソーラーパネルでいう発電効率とは一体どういうものなのでしょうか。
ソーラーパネルの発電効率というのは、同じパネルの面積においてどれだけより多く電気を発電できるかというものですが、日本の住宅事情においてはどうしても狭い土地であったり、限られた屋根面積という制限があります。

これに関してはメガソーラーにおいても同様で、海外に比べると土地代も高めになっているというところから、日本国内での太陽光発電においてはソーラーパネルの発電効率というものがより重要視されていることが分かります。

実は現在のソーラーパネルは、太陽光エネルギーの未だ一部しか電気に変換できていないのです。例えば主流である半導体を利用したソーラーパネルは、太陽光を受けた後の電子移動によって発電しますが、それが発生するのは限られた光の波長によるものなのです。

つまりは、1つの波長パターンを利用する「結晶シリコン系ソーラーパネル」よりも複数の半導体を用いた「化合物系ソーラーパネル」の方が波長パターンも複数対応できるため、理論的には発電効率が高くなるといわれています。

今後は化合物系等の新技術開発が進むことにより変換効率の向上はさらに期待されます。それが現在のシリコン系のように大量生産できるようになれば、市販でもより安く手に入ることが可能となります。

3. 次々と開発されている、発電効率の高いソーラーパネル

NEDO「新エネルギー・産業技術総合開発機構」が策定した太陽光発電ロードマップによると、太陽光発電パネルの変換効率は「2020年までに25%」を実現することを目標に掲げており、各メーカーはその数値を目標に市販化レベルまで到達させるように昼夜研究に取り組んでいます。

最近では、国内メーカーである京セラが多結晶パネルにおいて単結晶に匹敵する18.6%まで変換効率を高めることに成功しました。さらには単結晶においても平均20%と言われている変換効率を「22%」まで向上させる計画を進めているとのことです。(各メーカーの紹介・比較

一方で、国内メーカー・シャープは既に研究レベルにおいて変換効率30%を超える太陽光パネルの開発が済んでいるという情報があり、同メーカーはこれを市販させようと計画中です。

さらには、現在主流である半導体ソーラーパネルとは異なる、量子ドット型太陽光パネルという新しい研究も進んでおり、今後革新的な技術が次々と世に送り出されると期待されています。これらが実用化されることによって、変換効率がおよそ40%近くに達するソーラーパネルの商品化が大いに期待されています。

このように発電効率の高いソーラーパネルが次々と開発されており、それらはまだまだ発展する可能性が大いにあります。今後各メーカー開発競争の激化によって、太陽光発電の発電コストが現時点の火力発電の水準と同等レベルになることはもはや時間の問題といわれています。

また発電効率の向上が見込めるのは、ソーラーパネルだけではありません。パワーコンディショナーの性能アップ、無駄のない配線によるロスカット、そして地域や環境に応じた最適な角度で設置する等、太陽光システム全体で発電効率は飛躍的にアップさせることが可能なのです。(発電量を大きく左右する、設置角度シミュレーションの仕方

たった1分で
見積もり
完了!

完全無料!見積もりスタート!

Copyright© green-energynavi All Rights Reserved.