太陽光パネルの種類には何がある？素材や機能の違いを解説

太陽光パネル(太陽電池モジュール)を選ぶ際、費用の安さだけに注目していませんか？

ひと口に太陽光パネル（太陽電池モジュール）と言っても、いくつも種類があり、それぞれに機能や性能、特徴が異なります。

利用目的や気象条件、地域特性などによって、ぴったりなモジュールが変わるため注意しましょう。

本記事では、太陽光パネルの種類や素材、機能の違いなどを解説します。

設置方法によっても異なるため、これから導入を検討している人も是非参考にしてみてください。

太陽光パネルは大きく分けて4つの種類がある！基礎知識を解説

太陽光パネルは、大きく分けて4つの種類があります。

最も一般的なシリコン系太陽光パネルのほかに、化合物や有機物を使用したもの、最新の素材として注目されているペロブスカイトもあります。

また、それぞれの太陽光パネルは片面発電、もしくは両面発電になっており、発電量はそこでも変化が生まれます。

ここからは太陽光パネルの種類についてそれぞれ解説していきます。

シリコン系太陽電池は一般的で最も普及している

太陽光パネルの素材として一般的なのがシリコンです。

シリコン系は太陽光パネルが開発された時から使われている素材で、最も普及しているものです。

主な特徴は、変換効率の高さと安定した性能、さらに長寿命であることです。

シリコン系は様々な環境での豊富な実績もあるため、初めて太陽光パネルを導入するのに向いている素材と言えます。

シリコン系太陽光パネルの中でも、以下の4つに分類されます。

一概にシリコン型と言ってもメーカーによって取り扱う種類は異なるため、問い合わせの際に聞いてみるのといいでしょう。

化合物を使った太陽光パネルはシリコンに近い性質を持っている

化学物系太陽光パネルは、CIS（銅インジウムセレン）やCIGS （銅インジウムガリウムセレン）、CdTe （カドミウムテルル）といった化学的に合成された素材を使用しています。

比較的薄型かつ軽量で、製造コストが抑えられるのが特徴です。

性質はシリコンに近いですが、CISは天候に左右されにくい、CIGS は発電効率が高い、CdTeは製造コストが安く長寿命といったように、採用する化合物によってそれぞれ特徴が異なります。

なおCdTeは、原料の一つとしてカドミウムが使用されていることから、国内での製造は現在中止されています。

有機物を原料とする太陽光パネルはコストが比較的安い

高分子や低分子化合物といった有機物を使用しているのが有機物系太陽光パネルです。

シリコン系や化合物系太陽光パネルと比較して、軽量かつフレキシブルな製造が可能です。

低コストもメリットの一つで、大規模な太陽光発電設備にも向いています。

特にポリマーと呼ばれる高分子化合物を使用した高分子太陽電池は、製造が容易で、なおかつ低コストも実現します。

ペロブスカイト太陽電池は薄さと軽さが特徴

薄さと軽さが特徴で、「次世代の太陽電池」と言われているのがペロブスカイト太陽電池です。

ペロブスカイトは特殊な結晶構造を持つ素材のことで、薄膜にすることも可能です。

また軽いという特性もあり、フレキシブルな太陽光パネルの製造ができます。

このペロブスカイト太陽電池は、壁面や窓といったこれまで設置が難しかった箇所への設置も可能です。

ただし、発電効率は25％以上と高い水準にありますが、長時間の発電には安定性が欠けるなどのデメリットも報告されています。

そのため、発展途上にある太陽光パネルと評価されることもあります。

太陽光パネルの片面パネルと両面パネルの違いは？

これまで太陽光パネルの素材での種類分けについて解説しましたが、太陽光パネルを「片面タイプ」と「両面タイプ」で分けることもあります。

その名の通り、表面のみで太陽光を受ける「片面パネル」と、反射した太陽光を裏面から受けられる「両面パネル」です。

両面パネルのメリットは、反射光を受けて発電することができるため、パネル全体での発電効率が高いことです。

高い発電効率が求められているケースのほか、これまで発電効率が悪いと言われていた雪国などで設置する際にも向いています。

また、一般的に両面パネルの方が製品保証が長いことも特徴です。
片面パネルの製品保証期間は平均15年程度ですが、両面パネルは25年程度と長く、より安心できるでしょう。

一方、反射光が少ない場所ではメリットが得られない、製品価格が片面パネルより高くなりやすいといったデメリットもあります。

片面パネルよりも両面パネルの方が重量は重いため、屋根の補強工事が必要になるケースもあります。

両面パネルの方が、運搬時などに破損するリスクが高い面もあるので、メーカーと相談して決めるのがおすすめです。

太陽光パネルの設置方法はさまざま

太陽光発電設備は場所によって、設置の仕方が異なります。

代表的なのが「野立設置」「水上設置」「屋根上設置」で、規模によって「小・中・大規模」「メガソーラー」などと分けるケースもあります。詳しく解説します。

野立太陽光発電は架台の角度によって発電量が増える

野立太陽光発電設備とは、住宅や工場などの建物の屋根ではなく、地面に設備を設置する方式です。

空き地や遊休地、耕作放棄地といった土地の有効活用策などとしても用いられます。

コンクリートや杭で基礎を設けて架台を設置し、太陽光パネルを載せるのが一般的な構造です。

種類はシリコン系や化合物系、有機物系など特に制限はありません。

ただし、設置する際に重要なのが架台の角度です。角度によっては思うように発電量が得られないこともあります。

角度は設置場所の地域や積雪量の多さ、風の影響、土地の特性を考慮して決定します。

発電量のみで見れば、真南向き、30度が推奨されていますが、メーカーと相談しながら決めるとよいでしょう。

参考：JPEA太陽光発電協会｜設置法いや設置角度の影響はありますか？

水上に設置する際はフロートに乗せて浮かべる

太陽光発電設備は屋根や地面に設置するケースが多くを占めますが、農業用ため池や貯水池などに設置する水上太陽光発電と言われる方法もあります。

フロートという浮力を持った架台の上に太陽光パネルを載せて、水上に浮かべます。

水上太陽光発電は「造成が不要」「周囲に障害物がない」「屋根の上に載せる工程がない」というメリットがあり、新しい設置場所として注目されています。

自ら所有するため池や貯水池だけではなく、所有者と賃貸契約を締結して太陽光パネルを設置する手法もあります。

屋根上の太陽光パネルは遮熱・断熱効果も期待できる

太陽光パネルの設置場所として最も一般的なのが屋根の上です。

太陽光発電により、電気料金を削減したり、売電により収益を上げることができます。

そのほかのメリットとして、遮熱効果や断熱効果にも期待できます。

夏の場合は太陽光の熱が屋根から室内に伝わりますが、太陽光パネルがあることで直射日光を遮ることができます。

一方、冬の場合は太陽光パネルが放射冷却を防ぎ、屋根から熱が逃げにくくなります。

つまり、太陽光パネルを設置することで光熱費が削減できるほか、室内の温度が保ちやすくなり、快適な職場環境の確保ができると考えられます。

大規模太陽光発電は土地を有効活用して発電可能

太陽光発電設備は、出力規模によって「小規模」「中規模」「大規模」に分けられますが、1000kW以上になると「メガソーラー」とも言われます。

人が住まないような山林地域や交通機関の整っていない地域に太陽光パネルを設置して売電することも可能で、使っていない土地の有効活用にもなります。

ただし自治体によっては、大規模太陽光発電の設置に関するルールを設けているケースもあります。

設置を検討する際は、地域の事情に精通しているメーカーに相談するといいでしょう。

まとめ

太陽光パネルにはいくつか種類があり、素材の特徴、メリットなどについて解説しました。

一般的なのはシリコン系ですが、その中にも種類があり、特徴も異なります。

太陽光パネルを検討する際は、適した種類を選びましょう。

なおリープトンエナジーでは、主に単結晶シリコンを用いた太陽光パネルを製造しています。

また片面パネルと両面パネルの両方を取り扱っており、希望や設置場所、地域特性などに応じて最適なパネルを提案しています。お気軽にご相談ください。

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