太陽光発電の種類

一口に太陽光発電と言っても、目的と仕組みによっていくつかの種類がある。
目的は主に二つ。一般住宅用のものと、発電業をビジネスとする場合のものだ。
仕組みは、使われている太陽電池の種類によって、『シリコン系』と『化合物半導体系』に大別される。

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太陽電池は、太陽光エネルギーを吸収して、電気に変換する装置。電池の中の半導体に光が当たると、光エネルギーの強さに比例して発電する仕組みだ。ちなみに、『電池』とはいっても、太陽電池に電気を溜める機能はない。このときに使用される半導体に、さまざまな種類があるのだ。

現在最も多いのが、シリコンを使った太陽電池。これは『p型半導体』と『n型半導体』という二種類の半導体を組み合わせて作られている。



シリコン系の太陽電池は、中でも『結晶系』と『非結晶質系』に分けられる。結晶系は『単結晶シリコン太陽電池』『結晶シリコン太陽電池』と呼ばれ、単結晶、または多結晶のシリコン基板を使用したものだ。発電効果が優れており、現在最も多く生産されている。
非結晶質系は、『アモルファス(『非結晶』のこと)シリコン太陽電池』と言い、ガラス、または金属の基盤の上に、薄い膜状のアモルファスシリコンを形成させて作ったもの。アモルファスシリコンは結晶シリコンに比べて光の吸収率が高く、また幕を薄くすることが可能なため、将来の太陽電池の低価格化に貢献することが期待されている。

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一方、化合物半導体系の太陽電池には、『単結晶化合物半導体太陽電池』と、『多結晶化合物半導体太陽電池』がある。化合物半導体系の太陽電池は、複数の元素を主原料として作られている。単結晶化合物半導体太陽電池は変換効率が高く、耐熱性や耐放射線性に優れているので、人工衛星などの特殊用途に使われることが多い。多結晶化合物半導体太陽電池には、変換効率が高く薄膜で光劣化がないという特性があり、用途や使用方法に合わせて様々な材料や構造のものが存在する。
上記以外にも、異なる性質の材料を組み合わせたハイブリッド型の太陽電池など、今も様々な研究が進んでいる。