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単結晶シリコン型

太陽電池モジュールの単結晶シリコン型とはどのような特徴を持っているのでしょうか?メリット・デメリットも解説しています。

単結晶シリコン型とは

単結晶シリコン型の太陽電池モジュールは、純度の高いシリコン結晶が使用されているのが特徴です。単結晶シリコン型に使用されるシリコン結晶は、珪石と呼ばれる原材料から金属シリコンを溶鉱炉で溶かし、円柱状に引き延ばしながら製造されます。

このように精製された純度の高いシリコン結晶をスライスし、太陽電池モジュールの元になる「ウェハー」と呼ばれる形状に整えます。そして、円形状のウェハーの端を切り取った八角形の太陽電池セルを並べたものが単結晶シリコン型の太陽電池モジュールとなります。

多結晶シリコン型と単結晶シリコン型モジュール

単結晶シリコン型は昔から製造方法が研究されてきた太陽電池モジュールなので、耐用年数が長く安定して発電できるという特徴があります。また、シリコンの原子が規則正しく並んでいるため多結晶シリコン型に比べて変換効率が高いこともポイントです。

太陽電池モジュールの種類 変換効率
多結晶シリコン型 12 ~ 16%
単結晶シリコン型 13 ~ 18%

単結晶シリコン型のメリット

単結晶シリコン型の最大のメリットは、エネルギーの変換効率が高いという点です。一般的な単結晶シリコン型の変換効率は13~18%とされていますが、高性能単結晶シリコン型の中には変換効率が20%近くのものもあります。

限られた屋根や土地の面積の中で発電量を増やすためには、変換効率が高い単結晶シリコン型を選ばれることをおすすめします。

また昔から製造されている方法ということもあり、工場での製造プロセスなど研究が進んでいます。そのため単結晶型シリコンの太陽電池セルは故障が少ないとされています。故障が少ないと安定した発電量が期待できるので、産業用太陽光発電にも向いています。メンテナンス費用を抑えることができるメリットもあります。

単結晶シリコン型のデメリット

単結晶シリコン型のデメリットは、多結晶シリコン型に比べて価格が高いという点です。純度の高いシリコン結晶の原材料費が高く、また太陽電池セルの電極を1つ1つつなげていく必要があるため製造コストも高くなります。

また円柱状から製造される単結晶シリコン型は円の端を切り取り八角形に形を整えため、四隅に隙間が生まれ無駄な面積が必要になるというデメリットもあります。設置面積を必要とする太陽電池モジュールを最大限に活かせませんが、単位面積あたりの変換効率は多結晶シリコン型に比べると高い性能を持っています。

単結晶シリコン型のまとめ

  • 純度の高いシリコン結晶を円柱状に溶かし八角形に整形した太陽電池セル
  • 変換効率が高く故障しにくいというメリット
  • 原材料や製造コストの面から価格が比較的高いデメリット

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