太陽電池の種類

太陽電池の主流であるシリコン型の太陽電池には、「単結晶シリコン型」や「多結晶シリコン型」、
「アモルファスシリコン型」などといったものがあります。

「単結晶シリコン型太陽電池」は、他の太陽電池に比べ、変換効率が高く、寿命も長いという優れた特性を持っていますが、
製造コストが高いことから、製品が高価になるという欠点があります。
「多結晶シリコン型太陽電池」は、単結晶シリコン型太陽電池と比較すると、変換効率は若干低下しますが、大きな差はなく、
製造コストが比較的安価であることが特徴です。
「アモルファスシリコン太陽電池」は、結晶シリコンの欠点である高温時の変換効率の低下が起こりにくいという
大きな特長があります。変換効率が他の結晶シリコンよりも低いという問題や劣化しやすいという点が欠点とされていますが、
結晶シリコンとの組み合わせによるHIT型（ハイブリッド型）太陽電池などとしても、実用化がされています。
なお、現在の住宅用太陽電池の約90％が多結晶シリコン型であるという調査結果が出ています。

シリコン型の太陽電池以外にも、「化合物系太陽電池」や「色素増感型太陽電池」といったものがあります。
「化合物系太陽電池」は、シリコンを使わない太陽電池のひとつで、銅、インジウム、セレン、ガリウムなどを使う
CIS系が主流で、他にもGaAs（ヒ化ガリウム）単結晶やCd（カドミウム）化合物薄膜を用いるものもありますが、
あまり普及していません。
化合物系の太陽電池に利点は結晶シリコンに比べて太陽光の吸収に優れているところです。
また、太陽電池モジュールの一部に影がかかるような場合でも、結晶シリコンのように太陽電池モジュール全体に
影響することはないので、設置環境に左右されにくいといったメリットもあります。
「色素増感型太陽電池」は、光を吸収して電子を放出する特長を持つ色素を利用した太陽電池です。
利用できる光の波長領域が広く、製造工程に真空条件を必要としないため、製造コストが低いなどのメリットがあります。
隠れた特長として、蛍光灯の光のほうが太陽光よりも変換効率が良くなるため、
屋内での利用を中心にした研究が進んでいます。


現在、特に研究が注目される太陽電池に、「量子ドット型太陽電池」というものがあります。
太陽電池は、種類によって吸収できる光の波長が異なりますが、量子ドット型は複数の波長の光を吸収して電気に変えることが
出来ます。
その変換効率は理論上60％といわれ、現在のシリコン系太陽電池の変換効率が最高で23％、シリコン素材では
30％が限界とされていることから、量子ドット型は実に2倍の電力を生み出せることになります。
まだ素材や加工の方法を研究中ですが、実用化されれば10cm角の太陽電池で住宅一軒分の電力をまかなうことも
出来るとされており、まさに夢の太陽電池だといえるでしょう。