太陽光パネルは、真夏の高温環境や強い紫外線、雨風、真冬の低温環境など過酷な環境下にさらされています。

そのため、一般的に、設置してから年数が経過するほどに経年劣化などによって発電量は低下してしまう傾向にあります。

では、そうした太陽光パネルの劣化原因にはどんなものがあるでしょうか。

そもそも太陽光パネルの寿命はどのくらい？

太陽光パネルの想定されている寿命はどのくらいでしょうか。

太陽光発電設備の法定耐用年数は17年

減価償却する際の目安となる法定耐用年数という言葉があります。

太陽光パネルの法定耐用年数は17年に設定されていますが、法定耐用年数はあくまで税法上で定められている数値であって、本来の製品の寿命ではありません。

太陽光パネルの実際の寿命は20年以上が一般的

JPEA（太陽光発電協会）の想定によると、太陽光パネルの想定寿命は20年以上とされています。

一例として奈良県にある壷阪寺には、1983年に設置されたシャープ製の太陽電池モジュールがあります。

35年近く経過した2018年の性能評価試験では、大きな問題はみつかっていません。

また、千葉県佐倉市の「佐倉ソーラーエネルギーセンター」は1984年に京セラ製太陽電池モジュールが設置されました。

36年目の2021年時点で出力低下率は17.2%で継続稼働しています。

これらは事業用太陽光発電ですが、太陽光発電は30年以上稼働できることを証明する貴重な実例です。

参考：SHARP|シャープならではの長期耐久性

　　　京セラ｜京セラの特長

パワーコンディショナの寿命は10〜15年が目安

発電した電気を直流から交流に変換する「パワーコンディショナ」も、太陽光発電の重要な設備です。

太陽光発電協会によるとパワーコンディショナの寿命は10〜15年程度とされていて、太陽光パネルよりも早く寿命を迎える可能性が高くなっています。

参考：太陽光発電協会｜よくあるご質問

太陽光パネルの劣化原因

屋外に設置される太陽光パネルは、さまざまな要因で劣化します。

まず太陽光パネルを構成する部品を解説してから、劣化原因について解説します。

太陽光発電発電の構成部品

主に以下のような部品で構成されています。

• フレーム
• ガラス
• 封止材
• 太陽電池セル
• 封止材
• バックシート
• ジャンクションボックス

劣化要因①｜光（紫外線）

光（紫外線）によって、以下のような影響を受けます。

• 部材の変質（熱による影響も受けます）
• 水の透過率増大
• 部材の収縮率変化
• 封止材の光透過率低下
• 受光量が減少

劣化要因②｜熱（温度変化）

熱（温度変化）は以下のような影響を引き起こします。

• 部材の剥がれ（光による部材の収縮率の変化の影響も受けます）
• 配線の剥がれ

劣化要因③｜水（雨・湿度）

部材の変質による水の透過率増大や、熱により部材剥がれが影響して、太陽光モジュール内に水が浸入します。

すると太陽電池内に充填されている樹脂が水と結合して酢酸を生成し、これが配線を腐食させて発電出力の低下（劣化）につながります。

劣化要因④｜機械的ストレス（積雪・風圧）

積雪や風圧といった機械的ストレスによって部材が破壊され、モジュール内に水が浸入しやすくなります。

特に積雪は雪でパネルがおおわれてしまうと発電できなくなるだけでなく、パネルや架台が変形、破損するおそれもあります。

また海岸沿いや降雪地域に散布される融雪剤による塩害の被害も考慮する必要があります。

参考：石川県工業試験場｜太陽電池劣化メカニズムの解明研究

パネルの汚れによる発電量の低下に注意

太陽光パネルの発電量は、経年劣化により年々減少してしまう傾向にあります。

具体的にどの程度減少するかという劣化率の目安として、0.5%前後に設定されることが一般的です。

網干浜太陽光発電所は、発電量が毎年0.5%減少することを想定して、2013年度より運営を開始しました。

2022年度に発電実績や発電量の低下度合いを調査したところ、年平均でパネル単体の低下率が0.81％、汚れによる低下が1.29%もあることがわかりました。

パネル表面に付着する汚れによって日射量がさえぎられてしまい、発電量の低下につながったと考えられています。

パネル自体の劣化だけでなく、パネルの汚れが発電量に大きく影響を与えることが判明した実例です。

参考：NREL｜STAT FAQs Part 2: Lifetime of PV Panels

　　：国土交通省近畿地方整備局｜網干浜太陽光発電所の発電実績の検証と今後の展望

太陽光発電設備の製品保証について

毎年わずかに発電量が低下してしまうリスクを考えると、太陽光発電設備の導入や維持が不安になってしまう、という方もいらっしゃるかもしれません。

各ソーラーパネルメーカーはそういった点にも配慮して保証制度を用意しています。

たとえばソーラーフロンティアでは太陽電池モジュールの出力が10年で10%、20年で20%以上低下した場合に無償でモジュールの追加、修理、または交換を保証しています。

システム機器の保証は無償で10年、有償だと15年つけられます。

こうした出力保証や製品保証はメーカーによって異なるため、事前によく確認しましょう。

参考：ソーラーフロンティア｜よくある質問

発電量の低下を防ぐメンテナンスの重要性

太陽光発電設備は、発電量の低下や事故を防止する上でメンテナンスが重要です。

家庭用太陽光発電設備のメンテナンスは、設置時に同時加入するプランもあれば、あとから別企業のメンテナンスプランに加入することもできます。

太陽光パネルの清掃や影を作る木の剪定

パネルには鳥のフンや泥、鉄粉、火山灰、花粉、松ヤニなど設置環境によってさまざまな汚れが付着します。

また太陽光発電設備設置時には伸びていなかった木々が伸びて、パネル上に影を作るようになる、といった事態も考えられます。

こうした汚れや影を放置しておくと発電量が低下するだけでなく、影部分が高温になって火災の原因となる「ホットスポット」にもつながりかねないため注意しましょう。

定期的な発電量の確認の重要性

太陽光発電パネルを含むシステム全体のどこかに異常が発生すると、それまでの発電量に比べて発電量が低下します。

普段から発電量を確認する習慣をつけていただき、発電量が急激に低下した場合にはすぐに気がづけるようにすることも重要です。

まとめ

野晒しで設置される太陽光パネルは、光、熱、水、外部ストレスといった要因で劣化してしまいます。

パネルの劣化以外に、パネルに付着する汚れによって発電量が大きく低下する事例もでてきています。

太陽光電池の発電量は年々低下してしまうものの、各太陽光発電設備の製造業者は出力保証やシステム保証といった保証制度を用意していて万が一の事態に保証する体制をとっています。

太陽光パネルの劣化や発電量の低下に注意しつつ、定期的なメンテナンスが重要となります。