太陽光発電でアモルファスを使う理由


最近は東北大地震の影響で原発に頼っての発電は危険だとニュースでも連日取り上げられています。

やはり安全で効率良く電気を発電する原子力に変わる代替方法がないかと考えるとやはり有力なのは自然エネルギーを利用して発電する太陽光発電、風力発電、地熱発電などが考えられます。

私は工学系の出身なので将来建てる家には太陽光発電の家を購入するという夢があります。なので今も太陽光発電については興味があり独学で学んでいます。

最近の太陽光発電で使われているのはアモルファスシリコン太陽電池が主流になっています。
その理由は、アモルファスシリコン太陽電池というのは、シリコンの使用量がシリコン結晶太陽電池と比べると100分の1程度とかなり使用量が少なくできることにより、大幅に製造コストを安くすることができるからですね。納得。

でもただ安いだけではダメですよね。
アモルファスシリコン太陽電池は安いだけではなく、大きく3つの特徴があります。

1つ目は、様々な基盤を利用することが可能で薄い電池を作ることが可能!

この基盤には、ステンレスやフィルム、ガラスなどが使用されます。
ガラスの場合は厚みは分厚くなりますが安価で作成できます。
ステンレスやフィルムは軽くて、薄く、割れないという特徴があり、ステンレスの場合は形状が自由に作れます。フィルムの場合は自由に曲げられるという特徴があります。

2つ目は、光吸収率が高いことです。

原子配列が不規則なことにより、可視光線を中心に1μm以下の厚さで十分に吸収する性質があるため、太陽光発電の電池を非常に薄くすることが可能です。
しかし、シリコン結晶と比べると使用量が大幅に削減できるが、量産品となると変換の効率が7%から10%とシリコン結晶と比べてもかなり劣るのがデメリットとしてあるので、両方を組み合わせて利用するのが一番いい方法ですね。

3つ目は、太陽光発電の悩みの光劣化現象と高温時の出力低下を改善することが可能。

アモルファスの場合は、光を一定時間照射すると出力が10%ほど低下する性質があります。このことを「光劣化」と呼びます。
定格出力に関しては光劣化の後に安定化した出力での表示となるため、数ヶ月の間はこの表示出力よりも大きい出力を得ることができます。
さらにこのアモルファスシリコンがすごいのは、高温になるとシリコン結晶の場合出力が低下するのですが、このアモルファスシリコンの場合は高温で光劣化が回復するという嬉しい特徴をもっています。
これにより定格出力で比べてみると、年間kw当たりの年間の発電kwhはシリコン結晶系に比べても約10%程度大きいため、アモルファスのほうがお得です。

これらの理由でアモルファスが太陽光発電では主流になっているんですね。
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