太陽光発電の特徴や仕組みについて~メリット・デメリットとは?~

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自然エネルギーを活用した「太陽光発電」の仕組みはどうなっているのでしょうか。
電験3級資格取得のためには、太陽光発電の仕組みを理解しておかなければなりません。そこで、太陽光発電の特徴や仕組み、メリット・デメリット、発電量や効率について詳しく説明します。
最近では、太陽光発電を導入する企業・家庭が増えてきました。
太陽光発電のメリット・デメリットもチェックしてくださいね。

  1. 太陽光発電の特徴・仕組み
  2. 太陽光発電のメリット・デメリット
  3. 太陽光発電の発電量や効率
  4. まとめ

1.太陽光発電の特徴・仕組み

太陽の光を利用して発電するのが「太陽子発電」です。
太陽光発電は一体どんな仕組みで成り立っているのでしょうか。
これから、太陽光発電の特徴と仕組みについて説明していきたいと思います。

1‐1.太陽の光エネルギーを電力に変える

水力発電は「水」を、風力発電は「風」を利用しています。
太陽光発電は「太陽の光」からくるエネルギーを電力に変えるのが特徴です。
雲が出ていない限り、太陽の光は地上にふりそそぎます。
自然エネルギーなので石炭や石油など資源に限界がありません。
太陽の光エネルギーを電力に変えるため、「太陽電池」が必要になります。
太陽電池が光エネルギーを吸収して現象を起こすのです。
起きている現象は、「光起電力効果」や「光電効果」と呼んでいます。太陽電池に光が当たることで、半導体の電子が働き電気が生まれるのです。
太陽の光と電池さえあれば、太陽光発電が可能になります。

1‐2.太陽電池にはさまざまな種類がある

太陽光発電には「太陽電池」が必要です。
太陽電池にはさまざまな種類があることを知っていましたか?
主な種類は、シリコン系・有機系・化合物系の3種になるでしょう。
太陽電池の種類によって発電効率がまったく異なります。
現在、世界各国を見ても最も使用しているのがシリコン系の太陽電池です。
世界の生産量およそ8割を占めているほど主流になっています。シリコン系の太陽電池は、エネルギーの熱交換率が非常に高いです。
ほかの種類と比べると、熱交換率はおよそ13%~18%になっています。
高性能のシリコンであれば、およそ20%まで熱交換率があがることもあるのです。
電池の種類によって熱効率が異なるので注意してくださいね。

1‐3.太陽電池をつなげた「ソーラーパネル」

太陽電池をたくさんつないでいるものを「ソーラーパネル」と言います。
ソーラーパネルの大きさによって発電量も変わるでしょう。
ソーラーパネルが大きければ大きいほど、たくさんの光エネルギーが吸収できます。ソーラーパネルの中でも最も小さい単位は“セル”と言い、セルから大きくなるにつれ“モジュール”、“パネル”と呼び方が変わるでしょう。
出力がおよそ1メガワットの巨大な太陽光発電は「メガソーラー」と言います。
メガソーラーは、太陽光発電所に設置しているタイプです。
広大な土地を利用してメガソーラーを設置しています。
最近では、自治体や国が家庭に対してソーラーパネルの設置をすすめているところが増えているのです。
ソーラーパネル設置への補助金を出している自治体もたくさんあります。

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