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太陽光発電は国の一大プロジェクトにもなっていますが、どのような原理や課題があるのか調べてみました。合わせて太陽電池も紹介します。
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太陽光発電とは

太陽光発電は、太陽光ということから太陽電池を使いながら電力に変換することができる方法であり、一般的にはソーラー発電ともいいます。再生可能なエネルギーとして10数年以上前から注目されていることから、一般家庭でも普及している発電方法でもあります。
仕組みとしては昼間は天気が良いと太陽が出ていることもあり、光エネルギーが地面に向かって放出することから太陽電池を用いたパネルに吸収しながらも、別途設置してあるインバータや蓄電池がエネルギーを消費するための電圧へと変換しながら溜まってきますので、一般家庭にあると自宅で溜まった電力を消費することができるだけではなく、電力会社から供給される電力使用を抑えることもできますので節約にもなるのです。

ただ注意点としては光エネルギーを吸収することができる場所にパネルを設置しないとならないことから、一般家庭の場合は自宅の屋根の上や日が当たりやすい庭などに置かないと効率よく機能ができないです。また天候が悪い日が続きますと光エネルギーが吸収しにくいことから、1年を通して日照時間が短い地域にとっては、設置するためのコストも高いことから元が取れるまでの期間が長くなってしまいます。

太陽光発電の現状と課題

太陽光発電が企業だけではなく一般家庭でも普及していることから、身近な再生エネルギーとして定着しています。これは今まで他の電力に頼りっぱなしだったのが、太陽光発電があることによって電力の多様化が可能になるだけではなく、再生することもできますので将来の主要電力になって欲しいです。しかしメリットが多そうに感じでも、自然の力を電力として使われていることから、様々な課題も出てくることになります。

一番に思いつくのが天候が悪い日が続いてしまいますと、どうしても太陽電池の吸収が落ちてしまうことから、電力に変換しても天候が良い日と比べて溜まりにくいのです。また一般家庭に設置するにも、昔と比べましたら補助制度やパネル自体も値段が下がってきていますのでコストが低くなってきてはいるものの、それでもそこそこの価格で設置費用が掛かることから初期費用が高いです。それで日当たりが良いと元手を取るのも短い期間で回収することができますが、地域によっては雨季が長かったり雪が長く降り積もっていますと、天候が悪いこともあり元手を取るまでの時間が掛かります。その為、天候に左右されやすくなってしまうのが、太陽光発電の大きな課題ともいえます。

太陽電池とは

太陽電池は太陽から放つ光エネルギーを利用し、電力に変換することによって家庭用電力としても消費することができます。太陽電池が注目されてからは、開発者の努力によってパネル状にしたソーラーパネルが造られ、企業での電力消費用に提供するだけではなく、災害時の停電に対して家庭でも賄うことができるように住宅でも付けることができるものや、近年は携帯電話用の小型サイズの太陽電池と用途分けて製造・販売をしています。

太陽のエネルギーによって発電することができるということが分かったのは1884年と意外と歴史が古いものの、実用的な太陽電池として開発されたのは1954年、日本では1960年代からで、当時はコストも高いだけではなく電力に変換できても上手に機能ができなかったことから、現在のような形になるまではかなりの時間を費やしました。家庭で太陽電池を付けるには、専用のパネルや電力に変換するための装置などの購入や設置するために専門の業者への依頼しないとならないことから、時間とそこそこの費用が掛かってしまいます。しかし家庭用ゲーム機や携帯電話の充電目的だけで十分ならば、数千円で購入することもでき、専門的な知識も必要なく使えますので身近な電力といえます。

太陽電池の原理

太陽電池は太陽から放っている光エネルギーを電気的な性質が異なっている2枚の半導体が吸収し、各半導体が+と−を引き付けた後に電球やモータのような負荷を電極につなげれば、電流が流れて灯りが付いたりすることができます。近年はシリコンタイプ半導体で造られたパネル型の太陽電池が多く普及しており、光エネルギーの強さによって発電できることから、その日の天候によって電力に差があるだけではなく、電気を蓄える機能は別途用意しないとならないので、家庭用の電気として消費する為にはただ太陽電池を付けるだけではダメということが分かります。

しかし変換するための装置や蓄電できる機能が搭載していれば、天気が良い日は太陽の光エネルギーを吸収しながら蓄えて、太陽が出ていない夜や天候が悪い日には溜まった分だけ電力を消費することができますので節約にもなります。一時期は蓄えた電力を家庭用としても消費することもできていましたが、地域によっては電力会社から供給している電力が不足することも考慮して、一般家庭にて余ってしまった電力を買い取るシステムもあります。当時は小遣い稼ぎができるとしてマスコミにも取り上げられていましたが、太陽電池を使うにはコストが高いので全家庭普及するにはまだ時間が掛かります。

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