単結晶ソーラーパネルと多結晶ソーラーパネル: 2023 年ガイド

選択したソーラーパネルの種類によって、システムの全体的なパフォーマンスとコスト削減の可能性が決まります。 単結晶および多結晶パネルは、一流の太陽光発電会社から最も人気のあるオプションです。 どちらも家庭用太陽光発電システムとうまく連携しますが、効率、外観、長期的なメリットは異なります。 私たち Guides Home チームは、単結晶ソーラー パネルと多結晶ソーラー パネルの長所と短所を比較するのに役立つこの包括的なガイドを作成しました。

単結晶と多結晶の太陽光発電 (PV) パネルは、住宅用の 2 つの最も人気のあるタイプの太陽光発電パネルです。 これらは、地球上で最も一般的な材料の 1 つである化学元素である純粋なシリコンから作られています。 その半導体特性により、電力変換のために太陽光を吸収するのに役立つため、太陽電池技術に最適です。 太陽電池は太陽光を吸収した後、そのエネルギーを使用可能な電力に変換します。 単結晶 (モノ) パネルと多結晶 (ポリ) パネルの両方で結晶シリコン セルが使用されます。 ただし、これらのセルの製造方法はパネルの種類ごとに異なります。

単結晶の「モノ」とは、製造時に単一のシリコン結晶を使用するプロセスを指します。 結晶は研究室で処理され、インゴットと呼ばれる円柱状の形状に成形されます。 ソーラーパネルメーカーは、より多くのインゴットをパネルにフィットさせるために、シリコンインゴットを薄いディスク、つまりシリコンウェーハに切断し、八角形に削ります。 これらのウェーハは太陽電池セルに形成され、パネル モジュールに挿入されます。

単結晶を使用すると、他のソーラーパネルよりも高い効率が得られ、その結果、家庭での発電量が向上します。 ただし、製造プロセスにコストがかかるため、単結晶パネルのコストは高くなります。 このプロセスでは、モノパネルに再利用できない余分な無駄なシリコン材料も発生します。

多結晶太陽電池は、複数の断片化したシリコン結晶で構成されています。 これらの破片には、モノパネルプロセスで発生した無駄なシリコンが含まれる場合があります。 シリコン片を一緒に溶かして多結晶太陽電池を形成します。 これらの多結晶セルは形成され、薄い立方体にスライスされます。

シリコンの破片は表面に欠陥が生じやすく、その結果効率が低下します。 ただし、シリコンウェーハは製造が容易であり、価格も低くなります。 さらに、単結晶の製造プロセスで残った結晶は再利用できるため、シリコン材料のコストが削減されます。 これにより、多結晶パネルの価格が下がります。

単結晶パネルと多結晶パネルは、全体のコスト、外観、効率などのさまざまな要因によって異なります。 以下は、これらのパネルの違いがソーラー パネル システムにどのような影響を与える可能性があるかの概要です。

太陽電池パネルのコストに最も大きな影響を与えるのは製造プロセスです。 単結晶パネルには複雑な製造プロセスがあり、高品質の材料が使用されます。 多結晶パネルは低品質のシリコンセルを使用して製造されており、その一部は単結晶製造プロセスからリサイクルされています。 これらの節約はコストの削減につながります。 インバーターや配線など、ソーラーパネル設置プロセスの追加コンポーネントの費用は、どちらのパネルオプションでも同じです。

選択したパネルのタイプも、システムの投資回収期間 (通常は 6 ～ 10 年) に影響を与える可能性があります。 より効率的なモノパネルを使用すると、システムはより多くのエネルギーを変換し、ご家庭の太陽光発電の向上につながります。 太陽光発電は高価な化石燃料よりもコストが低いため、これらの節約により回収期間が短縮される可能性があります。 多結晶パネルでは同様の長期的な節約ができないため、投資回収期間が短縮されることはありません。

モノパネルとポリパネルの重要な違いは、効率評価です。 ソーラーパネルの効率は、パネルがどれだけの太陽光を吸収して電気に変換できるかを表します。 たとえば、効率定格が 15% のソーラー パネルは、受け取る太陽光の 15% を吸収して変換できます。 多結晶パネルの平均効率は 13% ～ 16% です。 単結晶パネルの効率は 15% ～ 23% の範囲です。

多くの住宅所有者は、ソーラーパネルの外観に関して個人的な好みを持っています。 家の美観を維持することが重要である場合は、単結晶パネルの方が良い選択肢かもしれません。 これらのパネルは黒色で、ほとんどの種類の屋根によく合います。 多結晶パネルは青い色合いをしているため、屋根の上でより目立ちます。

屋根のスペースも、モノラル パネルとポリ パネルのどちらかを選択する際の重要な要素です。 モノラルソーラーパネルは効率が高いため、太陽光をより良い変換率で変換します。 したがって、住宅所有者が効率的に住宅に電力を供給するために必要な単結晶パネルの数は少なくなります。 これらのパネルは、屋根スペースが少ない住宅に最適です。

ポリソーラーパネルの場合はその逆です。 効率評価が低いため、家庭のエネルギーニーズを満たすにはより多くのパネルが必要になります。 これらの追加パネルを収容するために十分な屋根スペースも必要です。

ほとんどの結晶ソーラーパネルの寿命は約 25 年です。 これは、一般的なソーラー パネルの保証期間に相当します。 ただし、定期的なメンテナンスを行うことで、パネルはメーカーの 25 年保証よりも長く使用できます。 多結晶パネルは 25 ～ 35 年間持続しますが、単結晶パネルは最大 40 年間持続します。

パネルは数十年間使用できますが、時間の経過とともに効率が低下します。 米国エネルギー省国立再生可能エネルギー研究所によると、ソーラーパネルの劣化率は平均して年間 0.5% です。 これは、出力とワット数がどれだけ低下するかです。 高効率パネルはワット数と効率が高いため、劣化による影響はそれほど大きくありません。 パフォーマンスの低下は、効率の低いパネルに大きな影響を与える可能性があります。

メーカーは、華氏 77 度の標準テスト条件 (STC) でソーラー パネルの性能をテストします。 パネルは華氏 59 度から華氏 95 度の間で最高効率を維持しますが、この範囲外では効率が低下します。

パネルが極端な温度にさらされたときに発電量が減少する量は、パネルの温度係数で表されます。 温度係数が高くなるほど、異常気象におけるパネルの性能は低下します。 単結晶パネルは温度係数が低く、極端な温度下でも良好に性能を発揮します。 多結晶パネルは温度係数が高く、通常、暑い気候では性能が低下します。

太陽光発電のインセンティブやクレジットを利用することで、設置コストを節約できます。 たとえば、連邦太陽光税控除により、顧客は太陽光パネル設置コストの 30% に相当する減税を受けることができます。 この控除は、申告時に連邦税の納税義務に適用されます。

州および地方自治体のクレジット、リベート、税金免除により、さらなる節約が可能になります。 また、余剰の太陽エネルギーを販売して、将来の請求書や年末の支払いに充てることができるネットメータープログラムにもアクセスできる場合があります。 お住まいの地域の太陽光発電奨励金の最新リストについては、再生可能エネルギーと効率に対する州の奨励金データベース (DSIRE) にアクセスすることをお勧めします。

薄膜ソーラーパネルは結晶パネルの代替品です。 PV 材料の薄い層を使用しているため、従来のパネルよりも柔軟性が高く、薄型の外観が得られます。 ただし、効率評価は 8% ～ 14% と低くなります。 また、結晶パネルほど耐久性はなく、平均寿命は 10 ～ 20 年です。 薄膜ソーラーパネルは、家の他の部分から独立した電力を必要とする小さな小屋やガレージなど、より低い発電量を必要とする小規模な太陽光発電プロジェクトに最適です。

設置するソーラーパネルの種類は、システムのパフォーマンス、エネルギー生産、回収期間に影響します。 単結晶パネルはコストが高くなりますが、効率が高く、極端な温度でも優れたパフォーマンスを発揮します。 また、より目立たないデザインになっており、設置に必要なパネルの数も少なくなります。

多結晶パネルは費用対効果が高くなりますが、効率評価が低く、より多くの屋根スペースが必要です。青色の色により目立つため、家の縁石の魅力に影響を与える可能性があります。

少なくとも 3 社の太陽光発電会社から見積もりを取得し、太陽光パネルの選択を比較することをお勧めします。 効率評価、寿命、保証範囲、価格を確認してください。 太陽の旅を始めるのに役立つツールを以下に提供しました。

はい、単結晶ソーラーパネルは効率が高く、平方フィートあたりの電力容量が大きいため、最良の選択です。

単結晶ソーラーパネルは純粋なシリコンから製造されているため、効率が優れています。 色は滑らかな黒色で、平方フィートあたりの出力が高くなりますが、価格は高くなります。 多結晶ソーラーパネルは多結晶シリコンを使用しているため、効率が低くなります。 多結晶システムでは、住宅に効果的に電力を供給し、目立つ青色を実現するにはより多くのパネルが必要ですが、より手頃な価格です。

多結晶パネルは製造プロセスが単純であるため、単結晶パネルよりも手頃な価格です。 多結晶太陽電池を使用することにより、これらのパネルは廃棄物を削減し、単結晶パネルの製造で発生する余分なシリコンを使用できます。 長期的なエネルギー節約を実現し、効率評価は 13% ～ 16% です。

タマラ・ジュード太陽エネルギーと住宅改修コンテンツを専門とするライターです。 彼女はジャーナリズムの経歴があり、研究に対する熱意があり、コンテンツの制作と執筆に 6 年以上の経験があります。 余暇には、旅行したり、コンサートに参加したり、ビデオ ゲームを楽しんだりしています。

アンジェラ・バントは、コンテンツの執筆、制作、編集に 10 年以上の経験を持つ熟練した編集者です。 彼女は住宅、旅行、音楽、健康業界にわたる幅広い知識を持っており、ニューハンプシャー州の住宅所有者であることを誇りに思っています。 余暇には、アンジェラはライブ音楽を楽しんだり、Real Housewives を観たり、愛犬のジムと遊んだりしています。