太陽光圧電とは
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太陽光発電システムとは?

太陽光が当たると電気を発生する太陽電池を利用して、光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する方式です。
ご家庭では、太陽光が最も当たる屋根に設置することとなります。
北側の屋根は他の方角の屋根に比べて発電量が大幅に減少するため、各メーカーで設置を推奨していません。

太陽光発電システム、今なぜ話題になっているの?

先進各国の地球温暖化防止会議により、日本は2010年までにCO2排出量を、1990年に比べて6%削減する目標を決定しました。その具体策として国で奨励しているのが太陽光発電なのです。
石炭、石油、天然ガスなどの火力発電の燃料となる化石燃料を燃やすと排出される二酸化炭素(CO2)を、太陽光発電は出しませんので、とてもクリーンなエネルギーなのです。

国は、太陽光発電導入量の飛躍的な拡大のために、金額や対象、制限、方法は自治体ごとに様々ですが、補助金制度を実施して太陽光発電システムの設置を支援しています。

補助金についてはこちら

太陽光発電のしくみ

住宅用太陽光発電システムは、自宅の屋根などに設置した太陽電池で暮らしに必要な電気を生み出します。電力会社から購入している電力と系統連結することで
  1. 発電した電気が余った場合は電力会社に売れる(売電)
  2. 夜間や、発電量よりも使用量が多い日など電気が不足する日中には、これまで通り電力会社から買う(買電)
ことができます。
だから、電力の安定供給を確保しつつ、発電した電気を無駄なく活用することができる合理的なシステムなのです。
太陽光が持っているエネルギーを電気エネルギー(直流電力)に変換します。
太陽電池モジュールで発電した電気をパワーコンディショナに送り込みます。雷(誘導雷)などの過電圧からも保護します。
太陽電池モジュールで発電した直流の電気を、家庭で使う電気(交流電力)に変換します。
パワーコンディショナで変換された電気は、分電盤から家庭内の電気製品に送られます。
発電して家庭内で使い切れなかった電気は、自動的に電力会社に売ることができます。どれだけ売ったかを計るメーターです。
夜間や雨の日などは、これまでと同様に電力会社から電機を買います。どれだけ買ったからを計るメーターです。
これまで発電した電力量や現在の発電量をリビング等で確認することができます。
発電して余った電力は電力会社へ売り、夜間や雨の日の足りない時は電力会社から購入するシステムです。
電力会社との接続(系統連系)により、昼間に多く発電し余った電力は自動的に電力会社に送られ、夜間や雨などで発電量が少ない時は電力会社から電力の供給を受けることができます。
発電の原理
1
太陽電池の構成
(1)
電気的な性質の異なるP型半導体とN型半導体との接合部に光が当たると電位差が生ずる性質を利用したもの。
(2)
発生した電気を取り出すための電極(プラスとマイナス)
(3)
太陽電池の表面における反射を防止する反射防止膜
2
光から電気が発生する仕組み
(1)
太陽電池に太陽光が当たる
太陽光はエネルギーをもった粒子の集まりで、その太陽光が太陽電池の表面に当たると、大半の光はシリコン結晶の中に入っていきます。
(2)
太陽電池に太陽光が吸収される
シリコンの中に、プラスの電荷をもった『正孔』と、マイナスの電荷をもった『電子』が発生し(光電効果)、発生した正孔と電子はシリコンの中を自由に動き回ります。
PN接合部(P型半導体とN型半導体の境界)を境に、プラスの電荷をもった正孔はP型シリコンへ、マイナスの電荷をもった電子はN型シリコンへ集まっていきます。
これによりP型シリコンはプラスの電気、N型シリコンはマイナスの電気を帯びるようになります。
(3)
太陽電池に負荷をつなげる
太陽電池の電極に負荷をつなげると、その負荷に電流が流れ、太陽電池から電気を取り出すことができます。また、光のエネルギーが大きいほど、太陽電池からたくさんの電気を取り出すことができるようになります。
天候別の発電パターン
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