太陽電池の種類はどのくらいあるの？また特徴は？

今、日本だけでなく世界各地で深刻化するエネルギー資源について問題になっています。そんな中、無尽蔵でクリーンな太陽光発電はエネルギー事情を大きく好転させることが期待されています。太陽光発電は「太陽電池」と呼ばれる、太陽の光エネルギーを電力に変換する電力装置を用いて発電している。太陽光発電システムにおいて最も重大な役割を果たしている太陽電池には様々な種類があります。今回はそれぞれの太陽電池を比較していきたいと思います。

1.単結晶シリコン太陽電池
単結晶シリコンは「結晶シリコン」のうちの一つです。数ある太陽電池の中でも最も古いものであり、とても信頼性が高いものです。単結晶シリコンは、シリコン原子の並びが整っており、シリコンの能力が最大限に引き出される構造となっています。その能力が最大限に発揮されているため、最も変換効率が高いのが特徴です。

この太陽電池は高いパフォーマンス力を誇りますが、その分価格は高くなっています。また、温度が高い場所では変換効率が低くなるという欠点もあります。単結晶シリコン太陽電池を使用しているメーカーには東芝、三菱、シャープなどが挙げられます。

2.多結晶シリコン太陽電池
多結晶シリコンも「結晶シリコン」のうちの一つです。多結晶シリコン太陽電池は現在最も使用されている太陽電池です。多結晶シリコンの構造は単結晶とは違い、細かい単結晶が集まっているような状態です。

単結晶シリコンが作られたときに、パフォーマンス力は高いが値段がどうしても高くなってしまうという課題がありました。この課題を「キャッスル法」と呼ばれる手法で克服したのがこの多結晶シリコン太陽電池でした。多結晶シリコン太陽電池はコストパフォーマンスが良いため、大量生産されており、シャープや京セラなども採用しているメジャーな太陽電池となっています。

3.アモルファスシリコン太陽電池
アモルファスシリコンは単結晶シリコンとは異なり、並びが整っていない構造をしています。このシリコンの特徴は高温に強い代わりに変換効率が高くないという、単結晶シリコンとは間逆の性質を持っていることです。また、このシリコンには光劣化してしまうという欠点があります。

4.HIT太陽電池
HIT太陽電池は、単結晶シリコンとアモルファスシリコンを組み合わせて作られた太陽電池です。この二つを組み合わせることによってお互いの欠点を見事に補完しています。気温が高くなる夏の期間はHIT太陽電池が最も活躍する時期です。HIT太陽電池を使っている代表的なメーカーはパナソニックです。

5.CIGS系太陽電池
このタイプの太陽電池の特徴は、様々な材料を用いて作ることが可能なことです。銅、インジウム、セレンなどを材料にして作ることができます。材料が豊富なため、製造方法のバリエーションも豊富となっています。材料を効率的に組み合わせることができれば、非常に低コストかつ高変換効率が見込めるためそのポテンシャルに期待がかかっています。

6.色素増感型太陽電池
色素増感太陽電池は有機物を用いて開発された太陽電池です。現在メジャーな太陽電池の多くはシリコンなどの無機物で作られています。そのため、高い温度で製造する必要があるのですが、有機物を用いて製造すると大幅なコスト削減が実現します。高い変換効率と低コストの両方を兼ねそろえていることで実用が期待されています。

太陽光発電の歴史は長くはないものの、試行錯誤が繰り返され、この短期間で何度も進化を遂げています。今後太陽光発電による電気エネルギーの生み出し方がさらに広まっていく中で、太陽電池の発展は重大な役割を担っています。