太陽光発電で用いられる太陽電池の仕組みや特徴をまとめてみました。

太陽電池の仕組み

太陽電池はN型シリコン半導体とP型シリコン半導体が貼り合わさってできている。

N型の方はシリコン（最外殻電子4つ）にリン（最外殻電子5つ）が添加され、電子が余って動ける状態。

P型の方はシリコンにホウ素（最外殻電子３つ）が添加され、電子が入れる場所「正孔」がある状態。

2種類の半導体の接合部分では、その付近の電子が正孔に入っていて電子が動かない状態になっている。

太陽の光がその接合部分に届くと正孔に入っていた電子が飛び出しN型半導体の方に移動してくる。

2つの半導体の電極部分を電線でつなぐことにより電流（電子の流れ）を生じさせることができる。

太陽光発電の発電量

天候や設置条件によるが、設置容量1kWあたりで年間約1,000kWhの太陽光発電ができる。

これは一般的な家庭の年間電気使用量の約30%に相当する。

 

メリット

• CO2を排出しない
• エンジンやタービンがないので故障しにくい
• 屋根や壁など土地がない都会にも設置可能
• 災害発生時に発電所からの供給がストップしても使用可能
• 蓄電池との併用が可能
• 電力会社への売却も可能（ただし売電価格は年々下落傾向にある）

 

デメリット

• 天候に影響される。
• 設置コストが高い
• メンテナンスが必要。部品交換など。
• パネルから雪が一気に落ちることがある。
• エアコン室外機程度の騒音がある。