ソーラーパネル比較
 | 京セラ 充実の保証でサポート力NO.1 約30年以上にわたり、取り組んできた京セラの太陽電池は、世界中で活躍中！  |
 | シャープ モジュール変換効率業界NO.1 高効率の太陽電池セルを採用。さらに、耐風圧性能強化により設置スペースも拡大。 限られた屋根のスペースを最大限に活用し、発電量を増やしているのがシャープのソーラーパネルの特徴。 |
 | サンヨー 世界最高水準の変換効率！ 発電ロスの少ない構造、発電性能が大幅アップ。さらに省スペース化軽量化を実現 |
太陽光発電のメリット
●太陽から電気をつくる自家発電太陽光発電は、屋根に設置した太陽電池モジュールで電気を作ります。
その電気を家庭用に変換して、電気製品などに分散して利用できます。
夜間は割安な「時間帯別電灯契約」を利用すれば、さらに電気代を節約！
●余った電力を売る
昼間に発電したが、電力が少し余ったというときに、電力会社と契約しておけば、自動的に電力会社に送られます。
逆に発電しない夜間や雨の日などの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。
この売買により年間を通せば電気代のほとんどをまかなうことも可能です。
●補助金等のバックアップ
経済産業省の補助金制度をはじめ、一部の地自体でも独自の補助金制度を導入しています。
住宅金融公庫ではシステム出力3.00kW以上のシステムを設置した場合、200万円の割増融資が受けられます。
●あなたが環境を保護します
電気をつくる石油などの資源には限界があり、二酸化炭素を大量排出して地球温暖化の原因となっています。
クリーンで無尽蔵な自然エネルギーを利用する太陽光発電は、ＣＯ２を排出しません。
18リットル缶で44缶分のＣＯ２削減効果があった場合、森林270坪をあなたが助けていることになります。
設置可能な場所
太陽光発電補助金は、設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、腕時計から人工衛星まで様々な場所で用いられる。地上に直接設置することも可能であるが、太陽光を十分に受けることができ、パネルの重量に耐えることができる場所であれば屋根や壁など建造物の様々な場所に設置が可能。
アモルファスシリコンの光劣化
アモルファスシリコンは強い光の照射によってシリコンのダングリングボンドが増加し、導電率が劣化する性質を持つ。これはステブラー・ロンスキー(Staebler-Wronski)効果と呼ばれ、欠陥密度の増加によって素子内でのキャリアの移動を阻害し、ソーラーパネルの性能の劣化を招く。これに対しては、下記のような対策が取られる。
●アモルファスシリコンの製膜工程を改良し、関連する不純物（水素、窒素など）の含有量を最適化する
●光閉じ込めを利用して膜厚を薄くする。これによって空乏層内の電場が大きくなり、キャリアの移動が阻害されにくくなる。
●多接合化して光の利用効率を高めると共に、個々の空乏層を薄くする。
●紫外線が特に問題になる場合は、モジュールの保護層（ガラスやEVA樹脂）で遮断する。
こうした対策技術の開発により、現在は屋外用にも長寿命のものが実用化されている。
なお、光照射によって増加した欠陥密度は、光照射が続くと飽和する。また、熱が加わることで時間と共に減少する（例えば浜川・桑野「太陽エネルギー工学」P.167）。一般に屋外用の製品においては、使用開始時に性能が数% - 10数%程度低下する現象（初期劣化）が見られるが、その後は安定する。またカタログ性能値には初期劣化後の値が用いられる。
用途
結晶シリコン型ソーラーパネルの代表的構造ソーラーパネルが電源として採用される主な理由として次のようなものが挙げられる。
●電池交換や給電線を不要とし、利便性向上やコスト削減を図る：電卓、腕時計、道路標識、庭園灯、街路灯、駐車券発行機、携帯電話の充電器など
●他からの電力供給が難しいもしくは不可能な場所のエネルギー源：海洋や山岳地帯の観測機器、人工衛星、宇宙ステーション、道路標識、庭園灯、街路灯、携帯電話の充電器、離島、送電網の未熟な地域など
●温室効果ガス排出量削減用
●需要ピーク時の補助電力用
●可搬式電源
●非常用電源
温度の影響
ソーラーパネルモジュールは条件によっては日光によって温度が60〜80℃にも達することがあるが、ソーラーパネルでは温度が上昇することで出力が低下する現象が見られることがある。これは高温において禁制帯幅（シリコンでは1.2eV）が減少することで出力電圧が低下するためである。エネルギーギャップの大きいアモルファスシリコンや一部化合物系のソーラーパネルでは電圧低下の影響が少ないため、モジュールが高温になる地域では有利になる。一方、高温になると光吸収係数が大きくなることで電流が増加する効果も発生するが、結晶シリコンでは通常この効果は小さい。
●温度係数は結晶シリコンにおいては通常-0.45%/℃前後であり、これは70℃において基準温度（25℃）に対して約2割の出力低下になる。
●アモルファスシリコンにおいては禁制帯幅が1.75eVと大きいため、温度による効率低下は少ない。アモルファスシリコンを結晶シリコン等と積層することで、変換効率を単結晶シリコン並の20%前後にしつつ、温度係数を-0.2〜-0.3%/℃程度（70℃においても1割程度の出力低下）に抑えることが出来、内外の企業によって実用化されている。
●GaAs（禁制帯幅1.4eV）では温度係数は-0.2〜-0.3%/℃である。
●CIS系など一部のソーラーパネルでは、ある程度温度が上がることで光や放射線による劣化がアニーリング効果によって回復する性質がある。
●人工衛星用など宇宙用のソーラーパネルモジュールでは、使用時の温度が-100℃〜+120℃程度の範囲で軌道周回に伴って頻繁に変化するのに対応して、熱サイクルによる疲労などに配慮した製品が用いられる。
シリコン膜の構造による分類
＜単結晶シリコン型＞
高純度シリコン単結晶ウエハを半導体基板として利用するもので、最も古くから使われている。変換効率は高いが高純度シリコンの利用量が多く、生産に必要なエネルギーやコストが高くなる。そのため近年は下記の多結晶シリコンや薄膜シリコンソーラーパネルに移行が進んでいる。
＜多結晶シリコン型＞
結晶の粒径が数mm程度の多結晶シリコンを利用したソーラーパネル。他のシリコン半導体素子の製造過程で生じた端材やオフグレード品のシリコン原料を利用して製造できる。単結晶シリコンに比べると面積あたりの出力（変換効率）は落ちるが、生産に必要なエネルギーは少なく、エネルギー収支や EPT、GEG排出量の面では単結晶シリコンより優れる。コストと性能のバランスの良さから、現在の主流となっている。近年はウエハを薄型化するコスト削減技術の競争が進んでおり、2004年の300μm厚から、2010年には150μm厚に半減すると予想されている(EPIA,, P.43)。また、ガラス上に非常に薄い多結晶シリコンソーラーパネルを形成する、CSG（またはSOG)技術の普及も有望視されている(P.17)。化学気相成長により成膜するため生産過程でSiH4、NH3、H2などのガスを使用する。
＜微結晶シリコン型＞
微細な結晶で構成された薄膜をCVD法などにて製膜するものである。多結晶型の1種と見なせるが、製膜条件によってはアモルファス的な性質も併せ持つ。 μc-Si などと略記される。比較的新しい技術で、インゴットを切断する手間が省け、資源の使用量も削減できるほか、製法によっては200℃程度の低温での製膜が可能で基板を選ばない、などの特長がある。今後、広範囲な応用が期待されている。参照：開発例1・開発例2 化学気相成長により成膜するため生産過程でSiH4、PH3、B2H6，GeH4、H2などの気体を使用する。
＜アモルファスシリコン型＞
シランガスから化学気相成長 (CVD) させてできるアモルファスシリコンを利用したソーラーパネルで、形態的には薄膜シリコンソーラーパネルにも分類できる。結晶シリコンに比べてエネルギーギャップが大きいため、高温時も出力が落ちにくい特性を持つ。使用するシリコン原料が少なく、エネルギーやコスト的にも有利である。極端な低照度下での効率が高いことや、蛍光灯の短波長光に感度があることから、主に電卓など室内用途に使われてきた。太陽光で劣化しやすいのが欠点だったが、技術の進歩により長寿命化され（アモルファスシリコンの光劣化参照）、近年は屋外用にも市販されている。エネルギー変換効率が10%以下と低い（設置面積が大きくなる）のも欠点だったが、多結晶シリコン等と積層した多接合型とすることで高性能化されている。またタウツギャップの大きさはドーピングによって1〜2eV 程度の範囲で可変であり、これを利用してアモルファス層のみで構成された多接合型ソーラーパネルも実用化されている。近年は下記の薄膜ソーラーパネルの一種として論じられることも多い。化学気相成長により成膜するため生産過程でSiH4、PH3、B2H6、GeH4、H2などの気体を使用する。