ソーラーパネル


のように表される。
なお、光照射によって増加した欠陥密度は、光照射が続くと飽和する。
また、熱が加わることで時間と共に減少する(例えば浜川・桑野「太陽エネルギー工学」P.167)。
一般に屋外用の製品においては、使用開始時に性能が数%〜10数%程度低下する現象(初期劣化)が見られるが、その後は安定する。
またカタログ性能値には初期劣化後の値が用いられる。
で与えられる。
上記のシリコンや無機化合物材料を用いた太陽電池に対し、光吸収層(光電変換層)に有機化合物を用いた太陽電池も開発されている。
製法が簡便で生産コストが低くでき、着色性や柔軟性などを持たせられるなどの特長を有する。
変換効率や寿命に課題があるが、実用化されれば将来の市場で大きなインパクトが期待されるため、開発が競われている。
太陽電池(たいようでんち、Solar cell)は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する電力機器である。
主流のシリコン太陽電池の他、様々な化合物半導体などを素材にしたものが実用化されている。
色素増感型(有機太陽電池)と呼ばれる太陽電池も研究されている。
本項では太陽電池(セル)そのものについて述べる。
電源としての特徴などについては太陽光発電の項を参照されたい。
海外:光吸収層の材料、および素子の形態などにより、多くの種類に分類される。
太陽電池から効率よく電力を得るには、太陽電池を最大出力点付近で動作させる必要がある。
このため大電力用のシステムでは通常、最大電力点追従装置(Maximum Power Point Tracker, MPPT)を用いて、日射量や負荷にかかわらず、太陽電池側からみた負荷を常に最適に保つように運転が行われる。
国内関連団体:太陽電池の基本原理そのものは1839年フランスの物理学者アレクサンドル・エドモン・ベクレルによって最初に発見されていた。
しかし実際に発電が可能となったのは1884年アメリカの発明家Charles Frittsにより半導体性のセレンと極めて薄い金の膜とを接合し、得られた変換効率は僅か1%ほどであった。
電力機器としての太陽電池の先駆けは米国のベル研究所にて開発された単結晶シリコン型太陽電池で、1954年にM.B.Princeによって論文が発表されている。
当初は宇宙用が主な用途で、一次電池を用いた世界最初の人工衛星スプートニク1号が21日の寿命しかなかったのに対し、太陽電池を用いた最初の人工衛星ヴァンガード1号[1]は6年以上動作し、その有用性を示している。
その後無人灯台など徐々に用途を拡大し、日本でも1960年代に量産が開始された。
しかし電源としての本格的な開発が始まったのは1974年の石油ショック以降である。
生産量は1980年代初めは数MW分に過ぎなかったが、2004年現在では世界全体で約1.2GWにまで成長している。
(参照:1977年からの生産量の推移 近年の生産量とシェア)。
変換効率については、現在では変換効率が40%近い多接合型集光セルも開発されるなど、高性能化が進んでいる。
一方で一般市場向けの製品では省資源化と低コスト化が進んでおり、市場が急拡大している。
なお2004年の時点では、日本が生産量で約半分のシェアを持っており、販売市場ではドイツが39%でトップである。
参照:導入量の推移。
解説サイト:太陽電池の電圧-電流特性は右図のようになる。
光照射時に於いて、端子を開放した時の出力電圧を開放電圧(open circuit voltage Voc)、短絡した時の電流を短絡電流(short-circuit current, Isc)と呼ぶ。
またIsc を有効受光面積S で割ったものを短絡電流密度(Jsc)と呼ぶ。
最大の出力電力を与える動作点Pmaxを最大出力点(maximum power point, 最適動作点、最適負荷点)と呼ぶ。
また を曲線因子(fill factor)と呼ぶ。
照射光による入力エネルギーを 100mW/cm2(または1000W/m2)で規格化した測定では、公称変換効率は
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