何ですか 太陽 太陽光パネルのエネルギー？

太陽は地球のエネルギーの主な源です。 太陽光エネルギー 太陽から直接来るエネルギーです。太陽放射とも呼ばれます。太陽エネルギーは太陽光線の形で地球の表面に到達します。これらの光線は電磁放射の一種です。太陽エネルギーはクリーンで再生可能な電力源を提供します。ソーラーパネルは太陽の力を利用し、電気の形で利用できるようにする技術です。この太陽エネルギーは太陽系で太陽が輝く限り、つまりあと 50 億年続く限り続きます。

太陽エネルギーの潜在力は莫大で、地球は太陽エネルギーの形で世界の毎日の発電能力の約 20 万倍を受け取っています。簡単に言えば、1 時間半の間に地球の表面に当たる太陽光の量は、地球全体の 1 年間の消費電力を賄うのに十分です。

ソーラーパネルとは何か、どのように機能するのか

ソーラーパネルは光起電セル（太陽電池とも呼ばれる）で、通常はシリコンを材料とする半導体（ある条件下では電気を通すが、他の条件下では通さない物質）で作られています。ソーラーパネルに使用される半導体材料の他の例としては、ガリウムヒ素、リン化インジウム、銅インジウムセレン化物などがあります。太陽電池を作るには、ウェーハ層の形で何兆ものシリコン原子が必要です。各シリコン原子には、電子と呼ばれる非常に小さい物質が含まれています。これらの小さな電子は電荷を運びます。太陽光がセルに当たると、太陽光に含まれる光子が電子を原子から解放し、電子がセルを流れるときに電気が生成されます。

電子を多くするため、メーカーは通常、シリコンの最上層にリンを注入し、その層に負電荷を与えます。同様に、最下層にはホウ素を注入し、電子を正電荷にします。これらすべてがシリコン層の端に電界を形成します。

セルの側面にある金属伝導板は、電子を集めて電線に転送し、他の電気源と同じように電子を流すのに役立ちます。パネルは、有効性を最大限に高めるために、太陽の弧に対して垂直に設置する必要があります。

日光の強さによりますが、明るい場合は多くの電子が叩かれ、多くの電流が流れます。曇っている場合は、移動する電子の数が少ないため、電流は減少します。

夜は日光がないので、ソーラーパネルは電力を生成せず、照明を点灯し続けるためにバッテリーに頼る必要があります。

バランスのとれた構成では、ソーラー アレイは日中に十分な電力を生成し、夜間にも使用できます。ソーラー アレイは、充電コントローラを介して直流 (DC) 電力をバッテリー バンクに送ります。次に、インバータがバッテリー バンクから電力を引き出し、直流から交流 (AC) に変換します。AC 電流は、さらに住宅や商業ビルの負荷に電力を供給するために使用できます。

ソーラーパネル 効率

ソーラーパネルの各光起電モジュールは、標準条件下での DC 出力電力によって定格が決められます。一般的な電力範囲は 100 ～ 365 W です。同じ定格出力でのモジュールの効率によって、モジュールの面積が決まります。効率 8 パーセントの 230 W モジュールは、効率 16% の 230 W モジュールの 2 倍の面積になります。

1 つのモジュールでは限られた量の電力しか生成できません。そのため、ほとんどの設備には、システムに電圧と電流を追加する複数のモジュールが含まれています。太陽電池はアレイと呼ばれる大きなグループに配置され、これらのアレイは中央電力ステーションとして機能する何千もの個別のモジュールで構成されています。現在達成されている最高の太陽光変換率は約 21.5% です。

太陽光パネルの利点

ソーラーパネルの最大の利点の 1 つは、クリーンなエネルギーを提供することです。気候変動の到来により、世界は再生可能エネルギー源へと移行しつつあり、太陽光は優れた代替手段として注目されています。太陽のような再生可能エネルギー源を使用すると、温室効果ガスの放出によって引き起こされる大気への圧力が軽減されます。

太陽エネルギーは、無限に再生可能なエネルギー源です。世界で使用されている他のエネルギー源と比較して、環境への悪影響が最も少なくなっています。温室効果ガスを排出せず、水質を汚染することもありません。太陽エネルギーの生産は騒音を発生しないため、都市住民にとって大きなメリットとなります。

太陽エネルギーは、太陽の光がある限り、世界中のどこにでも導入できます。これは、電源にアクセスできない遠隔地で特に役立ちます。世界の人口の大半は電気にアクセスできない場所に住んでいますが、これらの地域に独立したソリューションを導入することで、何百万人もの人々の生活にプラスの影響を与えることができます。

太陽エネルギー生産では、電力損失も少なくなります。生産ラインと供給ラインの間に距離があると、エネルギーの一部が失われ、距離が長くなるほど、失われるエネルギーも多くなります。太陽光パネルを照明に直接接続したり、屋根の上に設置すると、こうした損失がなくなります。

ソーラーパネルの設置は簡単でシンプルなので、垂直方向と水平方向の両方のスペースを活用してどこにでも設置できます。このため、小規模プロジェクトの設置が容易になります。

太陽からのエネルギー生産はコストを大幅に削減します。これは市場変動の影響を受けない無尽蔵のエネルギー源です。最近の開発により、ソーラーパネルの製造に使用される部品の価格が大幅に下がり、近年は比較的安価で手頃な価格になりました。

ソーラーパネルには可動部品がないので、メンテナンスの必要が少なく、適切にメンテナンスすれば何十年も使用できます。システムの設置費用を回収すると、システムの残りの耐用年数である約 15 ～ 20 年間、無料で電気を生産します。

関連記事: