太陽光発電とは

太陽光発電とはどんな発電で、どんな利点や強みがあるのでしょうか。ここでは太陽光発電の良さについてご紹介します。

太陽光パネルの種類
太陽光パネルの種類

太陽光発電システムの太陽光パネルは、パネルと名づけられているだけあって平らな黒っぽい板状になっていますが、これは太陽光発電の核となる部分自体が薄い層状構造をしているせいでもあります。

また、同じ重さの材料なら、角砂糖のような立方体よりも、薄く平らに延ばした方が表面積は増えるので、光エネルギーを取り込むには都合の良い形と言えます。

その発電パネルの黒い部分に使われているものは、基本的には光に敏感な材質で作られています。



導入費用が安い「多結晶シリコン型」

今一番普及しているタイプの太陽光パネルは、多結晶シリコン型と呼ばれるものです。シリコンとは、コンピューターの頭脳である集積回路(CPU)などに良く用いられている半導体という素材で、特定の条件で電気を流したり、流さなくなったりする物質です。

このシリコンを主成分としながら、ほかの素材も混ぜ合わせて作るので、製造コストが安く済むという点が特色です。

導入費用が高いが高性能な「単結晶シリコン型」

これに対して、非常にシリコンの純度を上げたものは、単結晶シリコン型と呼ばれています。発電装置としての効率は多結晶タイプよりも高いのですが、作るためのコストが高くついてしまうのが欠点です。

工業用「化合物系」

工業用や、宇宙用に使われているのが、化合物系といわれる太陽光パネルです。希少金属に様々な処理を施してシリコン以上の発電効率を実現していますが、材料が希少金属であるが故に非常に製造コストが高いのが特色です。

「有機系」

このほかに、ちょっと変り種として有機系の発電パネルもあります。生物の体を作っている様な炭素と水素などを主成分とした化合物が主成分になっています。

太陽光パネルの設置角度と屋根のタイプ

ベストなパネルの角度

太陽光発電の発電効率を左右する大事な要素に、発電パネルの設置角度があります。

東京周辺であるなら、パネルは南向きにし、30°の傾斜で設置すると一番太陽光が当たるので発電量も大きくなる訳ですが、その為にはパネルを設置する屋根の形に合わせた施工が必要になります。

ちなみに北海道の札幌では35°、沖縄の那覇では20°が発電効率を高める角度です。

屋根のタイプ

さて、屋根の話ですが、日本の住宅で採用されている屋根の形を大きく分けると、切妻(きりつま)、寄棟(よせむね)、陸屋根(ろくやね)、片流れ(かたながれ)に分ける事が出来ます。

実際にはこれらを組み合わせたもっと複雑な形の屋根もありますが、部分ごとに特徴を組み合わせて考えてもらって構いません。

これら4つのタイプの屋根のうち、最も発電パネル取り付けに融通が利くのが陸屋根です。

鉄筋コンクリート製の建物に多く見られるもので、屋根が大きな一枚板の様に平らになっているものです。

太陽光発電に適さない屋根

一方で、建物の方角によっては太陽光発電の効率がとても悪くなってしまうのが、片流れの屋根です。これは、屋根は一枚板の様になっていますが、水平ではなくどちらかの方向に傾斜が付いているものです。

降雪対策以外で、単なるデザインとして片流れ屋根を採用している場合、屋根の面が北側を向いてしまっていると、太陽光発電の効率は期待できないでしょう。

また、切妻と寄棟は一般的な家の形をした屋根、と思ってもらって差し支えありませんが、寄棟の方が屋根の面が多く、屋根1面当たりの面積も狭くなりますので、小さなパネルや、特殊な形のパネルを使用する事が多くなり、パネル面積あたりの価格は多少割高になるようです。


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