太陽光発電(ソーラー)変換効率とは
太陽電池の変換効率
1.太陽電池の変換効率とは
太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換します。この光電変換効率を
略して変換効率とよんでいますが、次のように表現できます。
・電気
・光電変換
・光
変換効率=(発生電気エネルギーW)/(光エネルギーW)
:各エネルギーは同一面積当たりのエネルギーである。
通常、太陽光のエネルギーは1u(またはcm2)当たりで表されるので、太陽電池面積も
1u(また1cm2)に換算して比較する。
変換効率には通常2種類あり、ひとつは発電素子のセルとしての変換効率、もう一つは
実際に現場で使用することになるモジュールとしての変換効率です。
市販しているモジュールをみていると必ずしもセルの変換効率のよいものがモジュール
変換効率がよいとは限りません。私たちが通常太陽光発電システムを取り扱う場合は
モジュールの変換効率を使用します。モジュールの変換効率は次のように表されます。
モジュールの変換効率=(モジュール最大出力W/モジュール面積u)/(1000W/u)
例えば、最大出力180W、面積1.3uのモジュールの場合
変換効率=(180/1.3)/1000=0.1385
となり約13.9%であることが分かります。
変換効率をだすのに1000で割っていますが、これは最大出力を規定する条件が光
エネルギーとして1000W/uになっているためです。
太陽電池の出力は、光エネルギーが同じでも、太陽電池の負荷条件で大きく変わ
ります。
そのため変換効率は出力が最大になる負荷を接続した時の出力で表します。
2.変換効率の実質的な意味
太陽電池の容量(最大出力)はワットWで表示されます。同じ容量であれば、変換効率が
高い低いに関係なく同じ出力を出します。変換効率が高いからといって、低いモジュール
より出力が多くなるわけではありません。
それでは、ある発電量を得ようとするとき、モジュールの変換効率のよしあしで何が変わ
るのでしょうか?
それは必要とする太陽電池の面積です。
変換効率の低いモジュールで、ある容量(例えば10kW)のシステムを構築する場合、
変換効率の高いモジュールに比べて、モジュールのトータル面積(設置面積)が大きく
なります。
変換効率の高いモジュールの設置面積
変換効率の低いモジュールの設置面積
設置面積に制約がない場合は、変換効率の差は出てきません。
解りづらいので一言で説明しますと、変換効率が高くても、低くても同じ発電量の
システムであればパネルの面積が変わるだけで変換効率は同じです。
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