薄膜ソーラーパネル

ソーラーパネルは近年、世界を席巻している。その理由のひとつは、効率の良さにある。しかし、ソーラーパネルの種類はひとつだけではない。素材や品質、性能によってさまざまな種類がある。そのひとつが薄膜ソーラーパネルだ。このパネルも光起電力効果を利用して太陽光を電気エネルギーに変換する。しかし、従来のソーラーパネルとは異なる。重量が軽く、柔軟性もある。薄膜太陽電池パネルは、様々な薄膜太陽電池材料で作られている。

薄膜ソーラーパネルとは何か、どのように機能するのかを見てみよう。

薄膜ソーラーパネルとは？

前述したように、これは光起電力材料の薄い層でできたソーラーパネルである。その目的も同じで、太陽光を電気に変換することである。層の厚さはわずか数マイクロメートル。あるいは、"標準的なシリコン "の300分の1の薄さと考えることもできる。これが携帯機器に適している理由だ。

各セルには、保護層、PV材料、導電シートの3つの主要部品がある。それに加えて、単結晶パネルと多結晶パネルでは構造材料も異なる。性能も前者の方が優れている。需要が多い理由のひとつは、製造の容易さだ。製造に多額の費用をかける必要がない。そして性能も良いので、こうしたフレキシブルな第2世代セルを好むことができる。

薄膜ソーラーパネルはどのように製造されるのか？

最も製造しやすいタイプのソーラーパネルである。各パネルには以下の主要部品がある：

保護層

ソーラーパネルの寿命を延ばすには、保護層が重要だ。そこで、その上部に薄いガラス層を追加する必要がある。これによって耐久性が向上し、環境の危険から保護される。

PV材料

パネルの製造に必要な主要な半導体材料はPV材料である。また、太陽光を電気に変換するのもこれである。CGIS、a-Si、CdTeのいずれかになります。あなたのニーズに応じて、これらのいずれかを使用することができます。

導電性シート

各パネルには導電性シートの層を設ける必要がある。パネルの導電性を高めなければならないからだ。また、電気のロスは許されません。この点で、導電シートが重要な役割を果たすわけだ。

どのタイプの薄膜パネルも標準的な材料は同じである。また、作り方も似ている。導電性シートと保護層の間にPV素材を挟むだけだ。これで発電の準備は完了だ。

薄膜ソーラーパネルにはどのような種類がありますか？

薄膜ソーラーパネルは素材によって種類が異なる。それによってパネルのコストや性能も変わってくる。ここではその種類を紹介しよう：

カドミウムテルル（CdTe）パネル

最も一般的な薄膜パネルである。これらのパネルは、製造材料としてテルル化カドミウムを使用している。テルル化カドミウムは化学化合物で、太陽光を取り込み、効率よく電気に変換する。CdTeパネルは安価で、投資回収期間も短い。

アモルファス太陽電池パネル（a-Si）

アモルファスシリコンパネルは最も古いタイプのパネルだ。アモルファスシリコンパネルは最も古いタイプのパネルで、「化学気相成長法」を用いてガラス上にシリコン層を形成する。悪い光の下でも十分な性能を発揮する。しかし、数カ月使用すると効率が落ちる。寿命も短くなる。全体的に見れば、コスト面で優れている。

二セレン化銅インジウムガリウム（CIGS）パネル

CIGSソーラーパネルを作るのは確かに大変だ。なぜなら、4つの金属の層を1つずつ配置しなければならないからだ。また、これらに導電層を組み合わせることで、強力な半導体を作ることができる。CIGSパネルの効率が高いのもそのためだ。

これらの薄膜パネルはどれも十分に機能する。しかし、CIGSはすべての中で最も効率が高い。そのため、より多くの需要がある。

薄膜太陽電池は効率的か？

薄膜ソーラーパネルは、単結晶や多結晶のソーラーパネルに比べて安価だ。しかし、いくつかの欠点もある。効率が悪く、長持ちしないのだ。十分に機能させるためには、しっかりと手入れをする必要がある。効率が低いということは、電力容量が低いということでもある。メーカー各社は、コストを抑えながら効率を上げようと懸命に努力している。薄膜パネルの性能が時間とともに向上しているのはそのためだ。

現在までに達成された最高効率は、2015年の22.5%である。太陽光発電を提供するソーラーフロンティアがこの偉業を達成し、記録を更新した。しかし、ほとんどの薄膜パネルの効率は6～19%である。種類で言えば、a-Siパネルの効率は7%に過ぎない。同時に、CdTeパネルの効率は15%である。CIGSパネルの効率は14%に過ぎない。最後に、OPVパネルの効率は18%である。

これらのパネルのもう一つの欠点は、消費者が購入できないことだ。商業用にしか販売されていないのだ。多くの人が結晶パネルを好むのはそのためだ。最初は投資がかさむかもしれないが、長い目で見ればその方がいい。ですから、パネルの種類を賢く選ぶようにしてください。

結論

薄膜ソーラーパネルにはいくつかの利点がある。例えば、設置が簡単で製造コストが低い。また、日陰になりにくく、二酸化炭素排出量も少ない。しかし、効率が悪いという事実は否定できない。つまり、資本コストが無駄になる可能性があるということだ。寿命も結晶系ソーラーパネルに比べて短い。そのため、結晶系パネルを利用できない地域で利用するのがベターだ。あるいは、8～10年後にまた新しいパネルを買う余裕がある場合だ。その理由は、特定の用途にしか使えないからです。ですから、すべての要素を考慮に入れて、この選択肢が自分に合うかどうかを判断してください。