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太陽電池パネルの種類
太陽電池パネルは、見た目だけでは違いが分かりにくいですよね。
現在広く使われているのは結晶シリコン系です。ただし、太陽電池には材料や構造の異なる複数の種類があり、それぞれに特徴があります。
発電所の点検や保守を行うときは、ぜひメーカー名と型式、仕様書まで確認して下さい。
太陽電池パネルの主な種類
太陽電池パネルの種類は、大別すると「シリコン(Si)結晶型パネル」とCIS(Cu：銅、In：インジウム、Se：セレン)などの化合物や有機物を原料にしている「薄膜型パネル」に分けられます。
さらに細かく見ると、国立研究開発法人NEDOでは、太陽電池を「シリコン系」「化合物系」「有機系」に分類しています。シリコン系には結晶シリコンや薄膜シリコン、化合物系にはCIS系やCdTe、有機系には色素増感、ペロブスカイト、有機半導体などがあります。
結晶シリコン系
結晶シリコン系は、現在もっとも広く使われている太陽電池です。大きく単結晶シリコンと多結晶シリコンに分けられます。
単結晶は、ひとつの結晶からセルを作ります。多結晶は、複数の結晶からセルを作ります。見た目に違いが出ることもありますが、最近は製造方法やセル構造も多様になっています。
結晶型パネルの外観
薄膜系・化合物系
薄膜型は、ガラスや金属などの基板上に薄い発電層を形成した太陽電池です。薄膜シリコンのほか、CIS・CIGS、CdTeなどの化合物系があります。
CISは銅(Cu)、インジウム(In)、セレン(Se)を主な材料とする太陽電池です。結晶シリコンとは材料もセルの構造も異なります。
CIS薄膜型パネルの外観
有機系・ペロブスカイト太陽電池
ペロブスカイト太陽電池は、有機系に分類される次世代型の太陽電池です。薄くて軽く、曲げられる形にもできるため、従来の太陽電池を載せにくかった耐荷重の小さい屋根や建物の壁面などでの活用が期待されています。
一方で、発電所で長期間使うには安全性や耐久性も重要です。NEDOは2026年3月に、ペロブスカイト太陽電池などを対象とする「フレキシブル太陽電池を利用した太陽光発電システムの設計・施工ガイドライン」を公開しています。
国内出荷では結晶シリコン系が約9割
この記事で使用しているグラフは、JPEA「2015年度太陽電池モジュールの出荷量」と「日本における太陽電池モジュールの出荷量」をもとにアイテスが作成したものです。
2015年度の国内出荷量をkW換算すると、おおむね「シリコン結晶型パネル」が9割、「薄膜型パネル」が1割でした。シリコン結晶型パネルが受け入れられた理由としては、量産効果と、一般的に発電効率が高いことが考えられます。
現在の市場構成も大きな変化はないと思いますが、参考値として見て下さい。
出典：JPEA「2015年度太陽電池モジュールの出荷量」「日本における太陽電池モジュールの出荷量」からアイテスが作成
パネルの種類は銘板と仕様書で確認する
太陽電池パネルの種類を正確に知りたいときは、まず裏面の銘板を確認します。メーカー名と型式が分かれば、メーカーの仕様書や取扱説明書を探すことができます。
仕様書では、太陽電池の種類だけでなく、公称最大出力、開放電圧、短絡電流、最大システム電圧、温度係数なども確認して下さい。同じ結晶シリコン系でも、メーカーや型式が違えば電気的な仕様は同じではありません。
点検では種類よりも型式と電気的な仕様が重要
太陽電池の種類は、そのパネルを理解する入口です。
ですが、実際の点検では「結晶シリコンか薄膜か」だけでは足りません。ストリングを構成する枚数、開放電圧、動作電流、コネクタ、バイパスダイオードの構成などを確認したうえで、点検方法と測定条件を決めてください。
参考資料
NEDO「フレキシブル太陽電池を利用した太陽光発電システムの設計・施工ガイドライン」を公開しました
初公開日：2019年11月11日
