太陽光発電のしくみ

太陽光発電のしくみ太陽電池は、半導体の一種で、太陽からの光エネルギーを直接電気に変換します。

光があたると、プラスとマイナスの粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの粒子はn型シリコンの方へ、プラスの粒子はp型のシリコンの方へ集まります。

その結果、電極に電球などをつなぐと電流が流れます。

但し、太陽電池から発生する電気は直流なので、交流に変換する装置が必要となります。(パワーコンデショナ)

太陽電池は、半導体の一種で、太陽からの光エネルギーを直接電気に変換します。光があたると、プラスとマイナスの粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの粒子はn型シリコンの方へ、プラスの粒子はp型のシリコンの方へ集まります。その結果、電極に電球などをつなぐと電流が流れます。

但し、太陽電池から発生する電気は直流なので、交流に変換する装置が必要となります。(パワーコンデショナ)

太陽光発電のシステム

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太陽光発電のシステム

豆知識

PVとは?

Photo Voltaic(フォット ボルテック=光発電)の意味。

年間どれくらい発電する?

4.2kWの太陽光発電システムの場合、年間予測発電量は約4,200kWhです。
(全国平均:1kWh当り、約1,000kWh)=多結晶の場合。
*地域、季節、時刻、天候、設置角度、ガラス面の汚れ等を差し引いた値。
モジュールの単(多)結晶シリコンは、外温度が1度C上がると発電効率が約0.5%低下。
外気温が1度C下がると0.5%発電効率が良くなります。

セル・モジュール・アレイとは?

【セル】とは、太陽電池の基本単位。シリコンを結晶化させて
インゴットと言う結晶柱を作り、これを薄く切って電極化したもの。
【モジュール】とは、セルを必要枚数配列し、強化ガラスで覆い
パッケージ化したもの。
【アレイ】とは、モジュールを複数枚、直列(あるいは並列)に
架台に設置したもの。

屋根の方位により発電量は変わる?屋根の傾斜では?

屋根の方位により発電量は変わる?
屋根の傾斜では?

天候により、1日の日射量の変化は?

天候により、1日の日射量の変化は?

停電したとき使える?

晴天の昼間であれば、専用コンセントより最大1500Wまで使えます。

雷が落ちることは?

太陽光発電のパネルは、コンセントにつないで稼動するものではなく、パネル自体で電気を発電するものです。雷を誘導する事はありません。
過去30年間に太陽電池が直接落雷を受けたと言う事例は極めて奇です。

パネルが汚れたり、掃除が必要?

砂塵、土砂などの汚れは、傾斜があれば降雨により流されるため、ほとんど掃除は不要です。叉、ガラス面の汚れによる発電効率の低下は約3%程度とわずかです。

雹(ヒョウ)などで、パネルが割れることは?

太陽電池のパネルのガラス面は、JIS規格の強度(1mの高さから227gの硬球を落下させて耐えうること)に適合した3mm厚の強化ガラスを使用しています。

太陽光(モジュール)を屋根にのせても負担は?雨漏りは?

システム全体で重さは約300kg前後。大人が4~5人屋根の上に乗った位の重さと考えて下さい。
パネルは、平らなもので一部に加重するものでなく、分散されます。
叉、屋根に高負荷をかけることは、ないので雨漏りを起こす弊害はありません。

変換効率

太陽電池の最も重要な性能指数は、光から電気への変換効率です。
変換効率は、太陽電池に注がれた光エネルギーの内、何%を電気エネルギーに変換できるかを表す数値です。

変換効率

【例】モジュール変換効率20%とは、
太陽エネルギーには、1平方メートル→1000Wのエネルギー(があると言われています。)
→1平方メートルの太陽電池に当てた時、200Wの電気を作れば、変換効率は20%。

電気の単位(kWとkWh)について

【kW(キロワット)】
発電量の瞬間値。日射条件(太陽光が太陽電池に入力する強さ)で変化。
自動車で、言うと速度に匹敵する。
10kW等のシステム容量は、一定の条件下での最高速度のようなもの。
実際の設置条件では、太陽電池の温度上昇によるロス、屋根の向きや傾斜等で、出力が落ちます。
【kWh(キロワットアワー)】
発電した電気の積算量(電力量)を表し、自動車では、走行距離にあたる。