太陽光発電の発電原理・仕組みを図解で分かりやすく説明!

太陽光発電の発電原理・仕組みを図解で分かりやすく説明!

 

太陽光パネルの仕組み

 

単体の太陽電池(セル)を数十枚まとめたものを太陽電池モジュールといい、所定の電圧と電流を得るのに
必要な数だけモジュールを直列や並列に接続して配列したものを太陽電池パネル(アレイ)と呼んでいます。

 

太陽電池セル 太陽電池モジュール 太陽電池パネル
太陽電池(セル)ははははははははは太陽電池モジュールはははは 太陽電池パネル(アレイ)

 

標準的な太陽光発電システムの図


標準的な太陽発電システムは、図に示すように太陽電池モジュール、パワーコンディショナ、これらを接続する接続箱、発電量を確認するモニター、更に配電系統側に設置する電力量計などで構成されます。

 

太陽光発電の発電原理と仕組み

 

みなさんもよく知っている発光ダイオード(LED)は、電流を流すと発光しますよね。
太陽光発電はその逆であり、半導体に光を照射すると電流を発生するという「光電効果」を利用しています。

 

具体的には、N型シリコンとP型シリコンの接合面に太陽光が当たると、マイナスの電荷をもった電子と
プラスの電荷をもった正孔が発生します。電子はn形半導体へ、正孔はp形半導体へ引き寄せられ
光起電力が発生し電流を発生します。

 

太陽電池

 

 

発生する電流の大きさは、光の強度に比例します。
しかし、ここで発生した電流は直流なので、そのまま家電製品などに使用することは出来ません。

 

太陽光パネルで発生した直流電流を普段われわれが使っている交流に変換するために、
パワーコンディショナーという機器が必要になります。

 

 

太陽光システム

 

 

パワーコンディショナーの役割は、太陽電池が発生する直流電力を最大限引き出すように制御するとともに、
交流電力に変換することです。

 

また、電力会社からの配電線に悪影響を及ぼさないために保護装置を内臓していたり、
自立運転機能も備えていて、停電時に1.5KW程度の負荷に電力を供給することも出来ます。

 

 

システムの発電電力量・消費電力量・電力会社との売り買い量などはモニターで確認することが出来ます。

 

太陽光発電 モニターモニター

 

 

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