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太陽光発電のとくとくショップ

太陽光発電の原理とシステムの構成

■太陽光発電の原理は太陽の光をシリコンの結晶を使って電気に変換することです。

この光を電気に変えるのが太陽光発電モジュール(太陽電池)です。太陽電池は電卓などにも使われていますが、半導体を利用して光を電気に変えているのです。太陽光発電モジュールにはシリコン以外にも様々な結晶や非結晶物質が使われています。シリコン太陽電池にはp形とn形があり、この2つの結晶の境界がp―n接合になります。そして、シリコン太陽電池の表面に波長が短い光が当たると、光がシリコン半導体に吸収されます。その時、p層が+(プラス)、n層がー(マイナス)の電極になりますからこれを結線すると電流が流れて電気が発生します。このようにして発生した電流は直流ですから太陽光発電システムの中でインバーターと呼ばれる装置で交流に変換されて家庭で使用するための電気になります。また、太陽電池は、一般的には太陽光パネルとかモジュールと呼ばれています。そして、何枚ものモジュールを直列につなぎ合わせることで大量の電気が得られるのです。ところで、太陽光発電システムは大きく分けると5つの部分で構成されています。

それは、1)モジュール、2)インバーター、3)分電盤、4)買電メーター、そして5)売電メーターです。
なお、インバーターと分電盤を合わせたものがパワーコンディショナーです。モジュールの大きさは通常では縦横が約1m、厚さが数cm、重さが約10kgで、この中には10cm四方で厚さが数ミリのセルと呼ばれる板が沢山並んでいます。先に述べましたようにモジュールで作り出される電気は直流なので、これをインバーターで交流に変換します。そして分電盤で電気を家庭で使用する分と電力会社に買い取ってもらう電気とに仕分けます。また、買電メーターは、電力会社からの電気の量を記録するためのもので、売電メーターは、余った電気を電力会社に売る量を記録するためのものです。そしてこれらの電気の量はモニターで確認することが出来ます。

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