太陽光発電のエネルギー効率はどのくらい


太陽光発電でやはり気になるのはエネルギー効率ですよね。
車のエンジンでは大体約30%程度といわれていますが、太陽光発電は一体どれくらいなのか興味がありますよね。

というわけで実際に調べてみました。
太陽光発電のエネルギー効率は、太陽電池セルの変換効率で表わされます。
シリコンやアモルファスなど種類によってことなるのですが、シリコン単結晶型で約15%から25%です。シリコン多結晶型だと12%から20%。アモルファスシリコン型だと8%から12%といわれています。

ここで一番多かったシリコンの単結晶型の理論変換効率は約29%といわれています。これはエンジンの熱効率とほとんど同じなんですね。すこし驚きました!

そうなるとシリコン電池の場合、太陽光からのエネルギーの約70%が電気エネルギーには変換されずに損失エネルギーとして失われているとこになります。

その主な理由は、
1つは、太陽光電池内部にも電気抵抗が存在しているためエネルギーを損失してしまうためエネルギー効率が低下してしまう。

2つ目は、太陽光のすべての波長を吸収できないため、エネルギーを逃がしてしまっているため。

3つ目は、太陽光がセルの表面で反射してしまうため全ての光を閉じ込めることができないため

4つ目は、伝導電子や正孔の発生率や吸収率が100%にならないためにエネルギーが損失している。

このような理由で太陽光発電のエネルギー効率は約30%程度なのですが、逆にこれらを補える素材や工夫を施せばエネルギー効率は向上するといくことなので、今後どんな工夫や素材が生まれてくるか楽しみです。
私の予想では約50%以上は実現可能であると考えています。
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