太陽電池の種類

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太陽電池の種類はこんなにある!

太陽電池は、素材や構造から分類すると、単結晶シリコン多結晶シリコン薄膜シリコンHIT化合物系有機薄膜色素増感…といったように様々な種類があります。

 

ここでは「現在市販されているもの」「実用化へ向け研究開発段階のもの」について、それぞれ、どのような太陽電池なのか、ご紹介します。

 

なお、市販されている太陽電池の比較、どの太陽電池をどのメーカーが採用しているかについては、太陽電池の種類と比較のページでご紹介しています。

【ポイント】太陽電池の元祖と呼ばれ、最も歴史が古い。実用レベルでは最も変換効率が高い。耐久性・信頼性に優れている。単結晶シリコン太陽電池は、1つのセルが1つのシリコン結晶でできています。最も古くから使われている太陽電池で、性能的にも優れ、信頼と実績のある太陽電池といえます。単結晶シリコンは、シリコン原子が規則正しく並び、シリコンが最大限の能力を発揮できる状態になっています。そのため、現在実用化され...

【ポイント】現在、主力の太陽電池。コストパフォーマンスに優れている。表面には大理石のような複雑な模様が見える。単結晶シリコン太陽電池は、高効率で信頼性も高いのですが、コストがかかり大量生産が難しいといった課題がありました。そういった単結晶シリコン太陽電池の弱点を改良し、低コスト・大量生産を可能にしたのが多結晶シリコン太陽電池です。何がどのように改良されたのかというと、結晶シリコンインゴッドを製造す...

【ポイント】シリコン使用量を節約できる。結晶シリコンよりコストが安い。結晶シリコンとは異なる原子配列。単結晶シリコンや多結晶シリコンが太陽電池の主流ですが、太陽電池を構成するシリコンの中で、実際に発電に使われるのは、表面近くのほんの一部でしかありません。そこに着目して、シリコンの厚さを極限まで薄くし、シリコンの使用量を可能な限り減らしたのが薄膜シリコン太陽電池です。厚さは、結晶シリコン系が200〜...

【ポイント】変換効率が高い。高温時の特性低下が少ない。両面で発電することができる。単結晶とアモルファスの長所をあわせ持つHIT太陽電池は、アモルファスシリコンと単結晶シリコンを積層したシリコン系太陽電池です。単結晶シリコン太陽電池は、変換効率が高いのですが、高温になるほど変換効率が低下するという弱点があります。アモルファスシリコン太陽電池は、変換効率は高くありませんが、気温の影響を受けにくい(=高...

【ポイント】薄くて省資源、量産しやすい。低コスト製造が可能。製造時の環境負荷が低い。化合物系は元素の組み合わせで変換効率が高くなる現在、太陽電池の原材料の主流はシリコンですが、シリコン以外の物質でも半導体としての特性を持てば、太陽電池の原材料になり得ます。単独では半導体としての特性を持たない元素であっても、組み合わせ次第でシリコンと同じような半導体の特性を持てば、太陽電池の原材料として使用すること...

【ポイント】塗るだけで発電できる。最も簡単に作れる太陽電池。最も薄い太陽電池。有機薄膜太陽電池は、プラスチックの原材料に使われる有機物が使われます。シリコンのような高価な材料を使わないので、コストを大幅に引き下げることが可能です。プラスチックの原材料となる有機物は、電気を通す性質がなかったので、従来は絶縁体として知られていました。ところが有機分子に特有なπ電子をうまく利用することで、有機物にも導電...

【ポイント】光合成に似た発電メカニズム。低コスト化の可能性。インテリアにも使えるカラフルな太陽電池。インテリアにも使えるカラフルな太陽電池太陽電池といえば濃紺色が普通ですが、赤、青、黄、緑、紫、黒…といったようにカラフルな太陽電池が色素増感太陽電池です。実験での小面積のセル変換効率で12%を記録し、モジュール変換効率でも約10%の性能が出ています。色素増感太陽電池は、室内光のような弱い光でも発電で...