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新エネルギー＆再生可能エネルギー特集❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏❏

太陽光発電

今般、日本政府は、京都議定書で表明した温暖化風力、バイオマスといった新エネルギー等を有効活用するエネルギーシステムの導入拡大をさらに積極的に推進する方針を打ち出しました。
そうした動向を踏まえ、内発協ニュースでは、本9月号を皮切りとして、新エネルギー＆再生可能エネルギーを取り巻く最新情報を、特集で連載します。

150
8610050

13.3 20.9す。
（1）クリーンエネルギー
太陽光発電のエネルギー源は太陽光です。設置後は、その太陽光をエネルギー源とするため、地球環境で問題となっている二酸化炭素（CO2）をまったく排出しません。さらに、永続的で膨大なエネルギ—源を活用するという理想的なシステムといえます。
ちなみに、太陽光のエネルギー量は420,000億 kcal/秒で、仮にこのエネルギーを100% 変換を出来るなら、世界で使用するエネルギーはわずか1時間で賄うことが可能といわれています。
（2）設置場所を選ばない
太陽光発電システムは、太陽光の当たる場所ならば設置可能です。もちろん、日射量は地域などの条件によって異なりますが、ほかの自然エネルギーに比べて地域的な偏在の度合が少ないことから、設置方法の工夫によりほとんどの地域に設置できます。
住宅や工場の場合でも、屋根などの未利用スペースを活用するので、この点からも導入が容易になっているといえます。
（3）長寿命 & 保守管理が容易
太陽光発電システムに利用する太陽電池パネル
内発協ニュース／ 2009年 9月号

２００７年があります。以下に、その代表的なものを列挙しま

２００６年

太陽光発電にはシステムそのものが持つメリット

２００５年

1．太陽光発電システムのメリット

２００４年

す。
「太陽光発電」から連載を始めます。

２００３年

多く、もっとも導入しやすい新エネルギーと言えま

113.2

63.7

２００２年

されたノウハウも豊富です。また、具体的な事例も45.2
２００１年

関する技術は世界の最先端を進み、これまでに蓄積33
２０００年

0１９９９年いるのが「太陽光発電」です。日本の太陽光発電に

191.9
170.9
142.9

導入量

200

１９９８年

新エネルギーの導入に際し、もっとも期待されて日本の太陽光発電導入量の推移（累計）
250（万 kW）

ガス排出量削減の国際公約の実現に向け、太陽光、

1

出典：電気事業連合会調べ

主要国の太陽光発電導入量（2007 年末累計） ( 万 kW）
12345678910111213

ドイツ
日本
アメリカ
スペイン
イタリア
オーストラリア
韓国
フランス
オランダ
スイス
オーストリア

カナダ
メキシコ

386.2
191.9
83.1
65.5
12
8.2
7.8
7.5
5.3
3.6
2.8

2.6
2.1

出典：IEA「Trend in Photovoltaic Applications 2007

は、技術の進歩とともに寿命が大幅に延びています。
現在では、表面がガラスで保護されている場合であれば、平均で20年以上となっています（設置場所等、条件によって変わります）。また、システムが単純なので、保守管理が容易です。
（4）導入規模は自由太陽光発電は導入者のニーズや予算などに応じて、その規模を自由に決めることができます。シス
テムにあわせて設計するのではなく、あくまでも導入者の目的に応じてシステムを構築できるメリットがあります。

3

度は施行され着実に進展しています。この RPS 法

2．国などによる導入支援下での取引価格は、エネルギー別に経済産業省ホー（1）補助金などの利用ムページで発表されています。ホームページを確認

太陽光発電に限らず新エネルギー等の導入に際しされることをお勧めします。また、経済産業省では、ては、規模や条件によっては国や自治体などから設家庭などに設置された太陽光発電装置で発電された置用の補助が受けられる場合があります。導入を検電力のうち余剰電力について、現在の約2倍に相当討する際は必ず該当機関に確認することをおすすめする取引価格で電力会社に買い取らせるという太陽します。一例を紹介いたします。

光発電の新たな買い取り制度を告示しました。今年（2）RPS 制度11月1日から開始されます。
（6〜7ページ記事参照）「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」に基づく制度のことで、2003年4月から施行されています。RPS は Renewables Portfolio
Standard の頭文字。電気事業者は、販売する電力

3．社会的視点からみたメリット（1）Corporate Social Responsibility

量に応じ一定割合以上、太陽光や風力、バイオマスCSR（Corporate Social Responsibility）は、 一 般等の新エネルギーなどから発電する電気を導入しな的に日本語では「企業の社会的責任」といわれていければなりません。その電気は、電力事業者は自らます。これまでは、雇用の創出や税金の納付などで、新エネルギーで発電するか、ほかから購入するなど企業は社会的責任を果たしてきましたが、最近ではで義務量を充当することになります。つまり、一般新たな形での社会的貢献が求められるようになっての企業でも発電した電力を、電力事業者に販売するきました。地球環境への貢献という意味では、新エことが可能になったのです。2010年度までに122億

ネルギーの導入はまさしく新たな社会的貢献と呼ぶ

kWh の新エネルギーなどから発電される電気を導ことができ、積極的な導入への取り組みは企業評価入することを目標としており、2003年度から RPS 制を高めることにもなります。

図1

太陽電池の発電原理①②・半導体（シリコンなど）がその禁制帯（bandgap）幅を越えるエネルギーを持つ光を吸〈半導体基板〉収するとキャリアペア（ 電 子 と 正 孔 ） を生成する。
N 型半導体太陽電池の構成

太陽光③太陽光・N 型 半 導 体 と P 型 半導体の接合部（PN 接合）付近に生じる内部電界によって、電子はN 型半導体へ正孔は P型半導体へ移動する。
P 型半導体

PN 接合

太陽光

N 型半導体③P 型半導体

4

図2①②・キ ャリアの移動により起電力が発生し、N 型半導体と P 型半導体に電極を接続することで電気エネルギーとして取り出すことができる。

内発協ニュース／ 2009年 9月号

（2）新エネルギーとしての導入普及という言葉を耳にします。太陽光発電を理解する上2001年5月の総合エネルギー調査会・新エネルギー部会（2005年、同・需給部会において見直し）では、でポイントとなる用語のひとつです。
①セル

太陽電池の基本単位で、太陽電池素子2010年度における新エネルギーの導入量を原油換算そのものをセルと呼びます。1セルの出力電圧1910万 kL 相当とし、そのうち太陽光発電は118万 kLは通常0.5〜1.0V 程度です。の導入を目安としています。この量は全目標量の6.2%になります。さらに最近政府は2020年には太陽光発電の導入量を2005年の20倍に増やすとしています。

②モジュール

セルを必要枚配列し、樹脂や強化ガラスなどで保護し、屋外で利用出来るようにパッケージ化したものです。また、このモジュールは太陽電池パネルとも呼びます。

4．太陽光発電のしくみ③ア レイ（1）太陽電池の発電原理（図1参照）
太陽光発電とは、太陽のエネルギーを電気に変える太陽電池を使った発電方法のことです。太陽電池はシリコンなどの半導体で作られています。この半導体に光が当たると電気が発生するしくみになっています。ちなみに太陽電池は英語では、PV（PhotoVoltaic）と呼びます。

モジュール（パネル）を複数枚並べて接続したものをアレイと呼びます。
（3）太陽電池の種類と特徴（図3参照）
太陽電池は大きく分類すると「シリコン系」と「化合物系」に分類でき、それぞれに特徴があります。
現在中心となっているのは、シリコン単結晶、シリコン多結晶、アモルファス、及びこれらを組み合わ（2）太陽電池の構成（図2参照）せたハイブリッド型です。

太陽光発電では「セル」、「モジュール」、「アレイ」

図3

太陽電池の種類と特徴

太陽電池の種類

特変換効率

単結晶結晶系

多結晶シリコン徴

単結晶シリコン◎・豊富な使用実績
・高効率

多結晶シリコン○・現在、主流の太陽電池・大量生産に適している

薄膜系シリコン○

薄膜系（アモルファス、マイクロクリスタル等）
単結晶（GaAs 系）

太陽電池（結晶系の 1/100 以下の膜厚）◎・人工衛星や集光型などの特殊用途（CIS, CIGS, CdTe, etc.）

多結晶化合物
CIS, CIGS, CdTe, etc○・貴重資源を材料に使う種類の太陽電池がある

色素増感型

その他有機系

ー・従来の太陽電池（pn 接合）とは異なる新しいタイプ

多結晶

内発協ニュース／ 2009年 9月号

・少量の原材料シリコンで太陽電池を形成

単結晶化合物

化合物

その他有機系

特徴5