「太陽光発電を始めたいけど、太陽光パネルって何を選んだら良いのか分からない…」という人は多いと思います。どれでも同じなのでは？と思うかもしれませんが、実際はコスト面・発電効率面などで大きな差があるのです。この記事では、そんな太陽光パネルの種類と特徴について詳しく解説していきます。

太陽光パネル(半導体)は大きく3種類に分けられる

太陽光パネルとは、太陽電池モジュールやソーラーパネルなどと呼ばれています。太陽光パネル自体が電力を保持するのではなく、あくまで太陽光から得られた光エネルギーを電気に変換する発電機のようなものです。 

太陽光パネルの中には半導体が内蔵されており、半導体の電子が太陽光によって動かされることで電力が発生します。発電効率が良い半導体であれば、少ない太陽光でも多くの電気に変換できるのです。そんな半導体には、以下のような種類があります。

【太陽光パネル(半導体)の種類】

・シリコン系パネル

・化合物系パネル

・ 有機物系パネル

各パネルの簡単な特徴早見表

各パネルの詳しい解説は次の項目にして、ここでは簡単な特徴と発電効率を表で確認できればと思います。

【各パネルの特徴早見表】

パネルの種類	簡単な特徴	発電効率
単結晶シリコン	世界No.1のシェアを誇るパネル。歴史も古く太陽光発電のイメージとして最も頭に浮かぶオーソドックスなものでもある。発電効率は良いが、コストも高め。	～22%
多結晶シリコン	発電効率とコストのバランスが良いため、家庭用よりは産業用として利用されることが多い。	～18%
HIT(ヘテロ接合体)	複数のシリコンを合わせたハイブリット型シリコン。発電効率も高くて熱にも強いなど高スペックだが、その分だけコストも非常に高い。	～21%
アモルファスシリコン	薄く加工ができ、温度変化にも強いため設置場所を選ばないのが特徴。その一方で、発電効率は悪め。	～10%
CIS/CIGS	化合物でシリコンを使わないためコスパに優れる。悪天候にも強く、発電効率もそこまで悪くはない。	～16%
CdTe	コスパ抜群で発電効率も普通なので欧米で人気上昇中。ただ、有害物質であるカドミウムが使われているため日本では使えない。	～17%
GaAs	圧倒的な発電効率と、圧倒的な価格を誇る。今後改良が加われば、家庭用として使えることもあるかも！？	～40%
有機物系	まだ研究段階ですが、実現できればデザイン性のあるパネルができるなど注目されている。	研究中

世界最大のシェアを誇る「シリコン系」

まずは、世界中で使われているシリコン系パネルから見ていきましょう。

単結晶シリコン

・発電効率に優れている

・限られたスペースでも安定した発電量

・初期費用などのコストが高い

皆さんが太陽光パネルと聞いてイメージするのは、おそらくこの単結晶シリコンのパネルでしょう。産業用だけでなく、家庭用として導入している人も増えています。そんな単結晶シリコン最大の特徴は、20%を超える優れた発電効率です。

GaAsというチートパネルを除けば、最も発電効率が良いとされています。少ないパネル数でしっかり発電できますので、狭い設置場所しかない人におすすめのパネルです。その分だけ初期費用などのコストがかかりますが、10～20年と長い期間使えばコスト以上の費用効果があると評判です。

多結晶シリコン

・コスパに優れたパネル

・産業用として使われることが多い

・発電効率は単結晶に劣る

多結晶シリコンは、単結晶シリコンの端材などを使うためコスパに優れています。初期費用もそこまでかからないため、広大な敷地に設置できる「産業用」として利用されることが多いです。しかし、最近では家庭用としても設置されることが増えてきました。

デメリットとしては、単結晶シリコンと比較して発電効率が悪いという点です。それでも18%ほどはありますので、発電効率にそこまでこだわりがなければ十分と感じることもあります。そのため、「ちょっとしたスペースを活用して太陽光発電を始めてみたい！」という人におすすめです。

HIT(ヘテロ接合体)シリコン

・温度変化に強くて発電効率が良い

・初期費用が高い

・コストの回収率に優れている

HIT(ヘテロ接合体)シリコンは、数あるシリコンパネルの良いところを寄せ集めた理想的なシリコンパネルです。とくに、単結晶シリコンの「高温化だと発電量が低下する」というデメリットをクリアしており、季節によって温度変化が激しい日本でも安定した発電に期待できます。

デメリットとしては、やはり高性能だからこその高コストでしょう。しかし、通常時の発電効率の良さと、どんな環境でも安定した発電ができるという特徴があるため、導入コストの回収率に優れています。国内であれば、パナソニックがHITシリコンの開発に積極的ですので、気になる人は検索してみると良いでしょう。

アモルファスシリコン

・高温に強い

・設置場所を選ばない

・発電効率が悪い

アモルファスシリコン最大の特徴は、他のパネルと比較にならないほどの圧倒的な薄さでしょう。下敷きのように曲げられるため、金属やガラスなどに貼り付けられるなど設置場所を選びません。それでいて目立たないためデザイン性にも優れています。

しかし、その薄さゆえに発電効率は10%とあまり良くありません。単結晶シリコンの発電効率が20%以上ですので、その低さが良く分かります。高温に対して強いため、平均気温が25℃を越すような地域であればスペック以上の発電効率に期待できます。

次世代パネルとして注目されている「化合物系」

続いて、利用者が増加傾向にある化合物系パネルについてです。

CIS/CIGS

・低コストで導入できる

・安定した発電効率を誇る

・発電効率自体はシリコンを下回る

4つの化合物「銅/インジウム/ガリウム/セレン」で作られており、それぞれの頭文字を取ってCIS/CIGSと呼ばれています。シリコンを用いないためコストが低く、発電効率も16%と決して悪くありません。悪天候や長期間稼働でも安定して発電したい人におすすめです。

CdTe

・CIS以上の低コスト

・発電効率も17%と安定している

・日本では未発売

カドミウムとテルルで構成されている太陽光パネルです。それぞれの頭文字を取ってCdTeと呼ばれており、上記のCISよりもさらにコストが低くなっています。発電効率も17%と悪くないことから、欧米を中心に人気急上昇中のパネルですね。

しかし、残念ながら日本では発売されていません。実は、原料として使われているカドミウムは有害物質であり、日本では認められていないのです。ただ、今後の研究次第ではカドミウムの影響を下げた状態でパネルを作れるなど、日本でも導入できる可能性もありますね。

GaAs

・40%という圧倒的な発電効率

・その一方でコストも圧倒的

・産業用、家庭用での導入は現状なし

ガリウムとヒ素で構成されている太陽光パネルです。ガリウムがレアメタルということもあり、他のパネルと比較して圧倒的な高コストとなっています。その反面、発電効率は40%と他を寄せ付けません。希少性の高さ、スペックの高さから人工衛星で利用するのがメインですが、今後家庭用などで開発されるかもしれませんね。

有機物系パネル

最後に、有機物系パネルについてです。こちらはまだ研究段階ということで、実用化されていないことを前提に見ていきましょう。

有機薄膜

有機薄膜は、低コストで量産できるのがメリットとされています。軽くて薄いため設置場所にも困らず、自由度に関しては他のパネルより高いです。まだ研究段階ですが、プリンターのような装置で簡単に作れることにも期待されています。

色素増感

色素増感のメリットも同じく低コストだという点です。そして、色素を自由に変えられますので、パネルのデザイン性にもこだわりたい人におすすめです。太陽光パネル以外での活用も期待されています。

まとめ：自分の目的と合ったパネルを選ぼう

今回の記事をまとめると以下のようになります。

・太陽光パネルを大きく分けると3種類

・コストは高いが発電効果も高いのがシリコン系

・コストは安いが発電効果は低めの化合物系

・今後の実装に期待できる有機物系

太陽光パネルの種類について簡単にまとめてみました。パネルを選ぶ際には、まず何の目的で太陽光発電を始めるのかを考えてみましょう。長期的な投資目的なら発電効率が良いシリコン系がおすすめですし、太陽光発電がどんなものなのか試してみたい人はコスパが良い化合物系がおすすめです。ただ安いから、高いからだけで決めずに、しっかりと業者と相談しながら決めるようにしましょう。