さまざまな種類のソーラーパネルのガイド

太陽光発電の人気は世界中で高まっています。

気候変動への懸念が高まる中、多くの個人やコミュニティが二酸化炭素排出量を削減し、より持続可能な実践を取り入れる方法を模索しています。 太陽光発電はこの取り組みの重要な要素であり、有害な温室効果ガスを排出せずに発電を提供します。 太陽光発電は手頃な価格で柔軟な選択肢であるため、おそらく現在最も人気のある再生可能エネルギー源となっています。

しかし、すべての先進技術と同様に、太陽光発電について理解しようとすると理解すべきことがたくさんあります。 このガイドでは、現在入手可能なさまざまな種類のソーラーパネルについて知っておくべきことをすべて説明します。

さまざまな種類のソーラーパネルの詳細に入る前に、まず太陽光発電が何を意味するのかを正確に概説しましょう。

太陽光発電は、太陽光を電気に変換して生成される再生可能エネルギーの一種です。 これは、通常は光電池 (PV) で構成されるソーラー パネルの使用によって実現されます。 太陽光が太陽電池に当たると、家庭、企業、その他の種類の建物に電力を供給するために利用できる電荷が生成されます。

太陽光発電は、有害な排出物や汚染物質を生成しないため、従来のエネルギー源に代わるクリーンで持続可能な代替手段です。

現在使用されている太陽光パネルは主に4種類あります。 それぞれの動作方法が若干異なり、独自の利点と考慮すべき課題があります。

名前が示すように (モノ)、単結晶 PV パネルはシリコンの単結晶を使用して製造されます。

接続がなければ、電気は障壁を乗り越えることなく流れます。 単結晶 PV パネルはピラミッドセルパターンと組み合わせることで表面積が大きくなり、太陽放射を効率的に収集します。 したがって、単結晶 PV パネルは信じられないほど効率的で耐久性があります。

当然のことかもしれませんが、単結晶 PV パネルの製造コストも非常に高くなります。 このため、それらの使用は、初期コスト投資と、より大きな収量による長期的なコスト削減の間のトレードオフになります。

「多結晶」とも呼ばれる多結晶ソーラー パネルは、単一の PV セル内で複数のシリコン結晶を使用して製造されます。 これは、シリコンのいくつかの破片を一緒に溶かしてウェーハを形成し、それがソーラーパネルに使用されることによって実現されます。

多結晶パネルは太陽からエネルギーを効率的に生成しますが、その能力は単結晶 PV パネルに比べて劣ります。 ただし、価格もかなり手頃で、予算が限られているが太陽光発電を希望する人にとっては優れた選択肢となります。

薄膜太陽電池パネルは、薄膜太陽電池を使用して製造されます。 薄膜ソーラーパネルの各セルは、複数の光子吸収材料の層を使用して作成されます。

単結晶および多結晶ソーラー パネルと同様、これらのパネルは光起電力効果の原理を利用して発電します。

薄膜ソーラーパネルの主な利点は、柔軟性、軽量、低コストであるため、汎用性が高いことです。 たとえば、薄膜ソーラーパネルは、エネルギー生産方法としてキャンピングカーやボートで一般的に使用されています。

しかし、薄膜ソーラーパネルは通常、他のタイプのパネルよりも効率が低いため、多くの状況では不適切な選択肢となる可能性があります。

PERC パネルは比較的新しい技術ですが、太陽光発電パネルの効率を大幅に向上させる可能性があります。 もともと 1983 年にニューサウスウェールズ大学の科学者マーティン グリーンと彼のチームによって発明されましたが、このテクノロジーが手頃な価格で普及し、広く使用できるようになったのは今になって初めてです。

基本的に、PERC パネルは、原子を励起せずにシリコン内をまっすぐに飛ぶ陽子を阻止するために、異なるアプローチを採用しています。 これは電気を生み出すために必要な反応です。

PERC は、エネルギー損失を低減する層を前面に追加し、吸収されなかった光の方向を変える反射層を背面に追加することで効率を高めます。

PERC の最大の欠点は、製造コストの増加です。 PERC の製造が複雑なため、製造プロセスで問題が発生する機会が増える可能性もあります。

どのソーラーパネルが最適であるかは、予算やエネルギー要件、ソーラーパネルが使用される場所に至るまで、いくつかの要因によって決まります。

たとえば、小規模な太陽エネルギーのニーズに対して、薄膜パネルは手頃な価格で柔軟なオプションを提供します。 ただし、大規模な太陽光発電施設の場合、薄膜では成功に必要なレベルの効率が得られないため、多結晶、単結晶、および PERC 技術がより適しています。

通常、英国などの先進国では、現代の国内設備の大部分に単結晶パネルが使用されています。

ソーラーパネルに関しては、いくつかの実行可能な選択肢があることは明らかです。 どのオプションが最適であるかは、いくつかの要因によって大きく異なります。 たとえば、家庭用太陽光発電設備には、その寿命と効率の良さから、単結晶パネルがインバーターとともに使用されているのが一般的です。 商業施設では、予算とエネルギー要件に応じて、単結晶パネルまたは多結晶パネルを使用できます。

環境に優しいエネルギー生産方法を追求する中で太陽光発電の重要性が高まり続けるにつれ、今後数年間は新たなイノベーションや潜在的に新しいタイプのパネルが登場し続ける可能性があります。