家庭や会社でも導入が増加しつつある太陽光発電。その時に気になるのが「交換効率」かもしれません。この交換効率は発電量を左右する重要な役割であり、太陽光発電ではこの交換効率の向上が課題とされています。導入の際には、初期費用や日射量・屋根の角度・劣化率なども含めて考慮し、複数の見積もりを算出することが大切だと言えます。そこで今回は「太陽光発電パネルの発電効率と知っておくべきポイント」についてご紹介いたします。

 

 

■ソーラーパネルの主流は「結晶シリコン系」

ソーラーパネルと一口に言っても、実にさまざまなものがあります。ただ、その中でも「結晶シリコン系太陽電池」が世界市場の90％以上を占めています。私たちが目にするパネルのほとんどが、この結晶シリコン系というわけです。現在、このタイプで世界最高性能を達成しているのは日本企業で、セル単位での変換効率は26.6%、モジュール単位での変換効率は24.4％だとされています。だいたい25％が最もソーラーパネルにおいて、変換効率が高いと覚えておきましょう。

 

■単結晶と多結晶の変換効率の違いはどれくらい？

ソーラーパネルの種類で普及率がもっとも高いものが「シリコン系太陽電池」です。この種類には、セルが1つの結晶でできている「単結晶」と複数の結晶でできている「多結晶」の2種類があり、単結晶では15%～20%前後、多結晶では12%～17%程度の交換効率となります。

・モジュール交換効率の計算式

パネル公称最大出力(W)÷{パネル面積(㎡)×1000(W/㎡)}×100(%)

「1000」という数値は太陽光エネルギーの国際規格の条件です。

・セル交換効率の計算式

パネル公称最大出力(W)÷{1セル全面積(㎡)×1パネルのセル数×1000}×100(%)

セル交換効率では、パネルのフレーム部分などを含む面積に関わらず、発電部分である「太陽電池セルの効率のみ」を算出するため、モジュール交換効率よりも高い数値が出るとされます。

 

■環境による発電効率の変化

ソーラーパネルは、たいてい日当たりのよい場所に設置されます。一般的に太陽光発電の設備は、気温が上がるほど発電効率が悪くなる特性があります。そのため、国際基準で定められたカタログ性能である「気温25度環境下で計測した発電効率」は、それ以上の気温下では下回る可能性があります。夏場が最も発電量が多いと思っている人が多いのですが、実は5月くらいがピークなのです。また、海沿いの地域などで起こりやすい「塩害」や、寒い地域でのモジュールへの雪積は、発電を妨げるケースも。台風や落雷による故障やシステムトラブルも、すぐに解消しなければ発電できない時間が長くなります。このように環境的影響を大きく受けるため、設置場所には気を付ける必要があるのです。

 

■ソーラーパネルの劣化と寿命について

どうしてもソーラーパネルには劣化と寿命の問題がつきまといます。一般社団法人太陽光発電協会によれば、屋根などに設置するモジュールの場合、1年に0.27％の割合で経年劣化が想定されています。また太陽光発電に欠かせないパワーコンディショナーも、発売されてから約10年で、性能が急激に低下するといわれています。国は、太陽光発電設備の法定耐用年数を17年と定めており、メーカー側の出力保証は、約20年から30年と言われています。作り出した電力を売却するためには、10年間設備が適切に動作することが条件になるというわけです。