はじめに
太陽光パネルは、太陽エネルギーを直流電力に変換する半導体コンバータのシステムで、標準的な電圧である12V、24V、36V、48Vなどを出力します。ここでは、さまざまな種類の太陽光パネルとその特徴について詳しく見ていきます。
結晶タイプ別の太陽光パネルの種類
1. 多結晶太陽光パネル
多結晶太陽光パネルは、青色が特徴で、2020年まで太陽光パネルで最も一般的に使用されていた結晶タイプです。これらのパネルは、約17％の効率を達成することが一般的でした。
2. 単結晶太陽光パネル
単結晶太陽光パネルは、黒色が特徴で、2020年以降最も人気のあるタイプとなりました。これらのパネルは、多結晶パネルよりも耐久性があり、効率は最大23.4％に達し、年々改善されています。
3. 薄膜太陽光パネル
薄膜太陽光パネルは、TF、CdTe、CIGS、柔軟なa-Si、TF-Siなど、さまざまな形態があります。2019年時点で、一部のモデルは最大22.9％の効率を達成しました。しかし、コストやトランスインバータと高いパネル電圧（約100V）が必要なため、家庭用設置ではあまり一般的ではありません。
どの種類の太陽光パネルが最適か？
単結晶パネルは、一般的に最適な選択肢と考えられています。かつては価格が高く、より多くの電力を生み出すと考えられていましたが、2023年までにそのコストは多結晶パネルと同等になりました。継続的な研究と効率向上により、単結晶パネルは優れた選択肢となっています。以前は、単結晶パネルが間接的な日光で大幅に優れた性能を示すと考えられていましたが、実際の違いは1％未満です。
機械設計別の太陽光パネルの種類
1. 従来型太陽光パネル
従来型太陽光パネルは、任意の結晶タイプで作成でき、アルミニウムフレーム、強化ガラス、EVAエンクロージャント、太陽電池、EVAエンクロージャント、バックシート、接続ボックスで構成されています。
- 利点: ワットあたりの価格が最も良い、機械的耐久性
- 欠点: 重量が重い（280Wで17kgからスタート）
- 用途: 定置型、産業用、家庭用太陽光発電所
2. セミフレキシブル太陽光パネル
セミフレキシブル太陽光パネルは、透明なPETまたはETFEカバー、EVAフィルム、太陽電池、EVAフィルム、PET/TPTバックシートを含みます。これらのパネルは最大30度まで曲げることができ、ポリ結晶または単結晶セルを基にできます。
- 利点: 柔軟性、軽量、振動耐性
- 欠点: 寿命が短い、従来型パネルよりもワットあたりのコストが高い
- 用途: ヨット、ボート、RV、ポータブル発電所
3. フレキシブル（アモルファス）太陽光パネル
フレキシブル太陽光パネルは、薄膜材料で作られており、最大360度まで曲げることができます。
- 利点: 高い柔軟性、曇り天候でも優れた効率
- 欠点: 高コスト、高いパネル電圧、低効率、トランスインバータが必要
- 用途: RV、屋根、曲面のある場所
4. ソーラーシングル
ソーラーシングルは、通常、薄膜CIGSで作られており、屋根材と太陽光パネルの両方の役割を果たします。
- 利点: 屋根材の代わりになる、耐久性、スタイリッシュな外観
- 欠点: 高コスト
- 用途: 住宅や建物の屋根
5. 両面太陽光パネル
両面太陽光パネルは、通常、単結晶セルで作られており、前面と背面の両方から太陽エネルギーをキャッチして、最大30％のエネルギー出力を向上させます。両面パネルの動作方法、利点、および最適な使用ケースについては、 両面パネルの詳細記事 を参照してください。
- 利点: 最大30％の電力増加、両面ガラスによる耐久性
- 欠点: 重量、良い反射面が必要
- 用途: 地面設置、オーバーハング（例：キャノピー、バス停）
形状とバスバー数別の太陽光セルの種類
太陽光パネルは、所定の電圧と電流を達成するために直列および並列に接続された太陽電池で構成されています。家庭用太陽光システムでは、従来型の太陽光パネルがよく使用されます。
太陽電池は、全サイズ（現在は希少）またはハ
ーフサイズ（ハーフセル）があり、部分的に陰るとより多くの電力を生成します。
セル内のバスバー（BB）の数は異なり、複数バスバー（MBB）セルが一般的になっています。バスバーが多いとセルのストレスが減り、寿命が延びます。背面にのみバスバーが配置されているセルもあり、効率が高いが価格が高くなります。
家庭用には、効率と耐久性を考慮して、ハーフセル技術と複数バスバーセルを搭載した従来型の太陽光パネルが推奨されます。
