スマートプラス株式会社
太陽光エネルギーへのこだわり
太陽光とは
地熱と潮汐以外でエネルギー資源と呼べるエネルギーは、風、雨、植物など有りますが、すべて太陽光エネルギーがもとになっています。地球には、太陽が核融合反応で発生する可視光、赤外線、紫外線光を主とする電磁波が降り注がれていますが、これが太陽光と呼ばれるものです。
太陽光は、液体や固体など物質に吸収されると熱となり、この熱と太陽の光を、太陽光エネルギーの直接的形態として考えると、様々な太陽光エネルギーが存在することに気がつきます。
水力では、太陽が海や陸水を温め、蒸発させ気体が圧縮し、雨が降ることによるエネルギーであり、エネルギーの分類としては、位置エネルギーです。
風力では、太陽によって暖められた空気が膨張し低気圧となります、その他の高気圧から低気圧に空気が流れます、そして風は波を発生させるエネルギーであり、エネルギーの分類としては、運動エネルギーです。
運動エネルギーや位置エネルギーも、太陽光エネルギーの形態の1つです。
太陽光は、植物の光合成を可能にします、二酸化炭素と水という科学的には最も不活性な分子から炭水化物を合成することが出来るのです、そして植物は薪として歴史的には最も長く人類に利用されているエネルギー資源でもあるのです。
太陽光発電はクリーンな再生利用エネルギーを使用し、地球温暖化の原因であるに二酸化炭素や排気ガスを減らし、電気料金の高い日本では、まさに省エネ志向の発電装置です。
太陽から地球上に到達する光のエネルギー量は、１㎡で１kw、仮にこれを全て利用できると仮定すると、１時間で世界中の人々が１年間に使うエネルギーが全てまかなえるのです。
もの凄い恵みを太陽は私たちに与えてくれています、もしこれを全て活用することが出来るようになればどれほど素晴らしいことでしょう。
人類は、太陽の恩恵を受け続けます、しかし、今までは燃やして生きてきました、そしてこれからは燃やさない文明に変えることが、「大切な地球を守り、子孫たちに引き継ぐ」ことになると思いませんか。
太陽電池の原理
最近よく使われている太陽電池はシリコンを使った太陽電池です、発電する為にN型シリコン、P型シリコン という性質の異なる半導体を重ね合わせています。
太陽電池は半導体の一種であり、光がもっているエネルギーを電気に変換します、したがって光を受けられる間は電気を作ります。
この技術は1954年にアメリカで発明されています。最近の技術開発により変換効率が向上したため、ヨーロッパやアメリカ、アフリカそして日本にも普及し始めてています。
太陽電池の種類と特徴
現在、様々な種類の太陽電池が開発されています。ヨーロッパの産業用ではシリコン型の多結晶型が主流ですが、日本でも２００４年あたりでは多結晶型が主流といえます。
国内の太陽電池生産量（種類別）の推移
出典：PV News Feb., March, April (PV Energy Systems, 1995～2005)、nedo
結晶系シリコン(単結晶)の変換効率は約15％程度ですがもっとも歴史があり、性能や信頼性に優れています。
結晶系シリコン(多結晶)は単結晶の変換効率の8割程度でやや劣りますが、単結晶より安価で作りやすくなっています。
薄膜系シリコン(非晶質)の変換効率は多結晶型程度です、大面積で量産が出来ますが性能に課題があります。
化合物系(CIS型)製造工程が簡単なので大量生産に向いています、高性能が期待でき技術開発が進んでいます。
化合物系(高効率化合物半導体型)超高性能ですがコストが高いので、宇宙ステーション等で使用されています。
有機物系(色素増感型高効率化合物半導体)変換効率や寿命に課題がありますが超高性能ですがコストが高いので宇宙ステーション等で使用されています。
世界各国の太陽電池導入量
最近、太陽光発電システムの需要を見込んで、設備投資の動きが世界規模での広がりを見せています。
特にアジア圏での設備投資は加熱気味であり、世界での太陽光システム導入の成長速度を大きく上回っており、上記の欧州太陽光発電産業のデータでは、2010年の年間システム導入量が16.6GWですが、その中でドイツだけでも世界の44.5%を占め、ヨーロッパに大きく依存しています。
2011年になりヨーロッパ市場にブレーキがかかり初め、現在はドイツの生産工場は在庫を抱え多数の工場では生産ラインを停止しています、中国でも約７割の工場が生産ライン停止しました。
2011年末より、外国製パネルが大幅に価格低下しています、中国人民元の資本勘定の解放やドイツのパネル在庫がなくなるまでの間、外国製パネルの低価格は続くでしょう。
日本国内では原発の停止による電力不足や、化石燃料の価格上昇、再生可能エネルギーの全量買取制度への移行などで、今後太陽光発電システムの普及が進むと思われます。