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薄膜シリコン型

薄膜シリコン型の太陽電池モジュール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。

薄膜シリコン型とは

薄膜シリコン型の太陽電池は、厚みが1μm以下のごく薄い膜状のシリコンを何層にも積み重ねて構成された太陽電池です。

ガラスや樹脂などの基盤の上に薄膜シリコンを張り付ける構造で、多結晶シリコン型太陽電池モジュールの厚みの1/10以下、必要とするシリコンの量は1/100で済むというメリットがあります。

薄膜シリコン太陽電池

薄膜シリコン型の太陽電池は、「アモルファスシリコン」と「微結晶シリコン」の2種類のシリコン膜が使用されています。

微結晶シリコンは、多結晶シリコンをさらに細かな粒状に砕いたもので大きさは50nm程度です。アモルファスシリコンは太陽光の緑と青の光を、微結晶シリコンは太陽光のオレンジと赤の光を吸収する特徴があるので、2つを重ねることによって効率よく光を吸収できるようになります。

薄膜シリコン型のメリット

薄膜シリコン型の最大のメリットは厚みが薄く、折り曲げられる特徴を持っていることです。また面積あたりの重量も軽いため、壁に張り付けたり強度の弱い屋根にも設置できるという利点もあります。

また製造に必要とするシリコンの量が多結晶シリコン型に比べて1/100という量で済むため、安価に大量に製造することができます。そのためシリコンの原材料価格が上がった場合にも、比較的安定した価格で市場に供給できるというメリットもあります。

結晶型の太陽電池モジュールに比べて高い温度下でも変換効率が落ちにくい特徴も持っているため、気候が暑い地域に設置する太陽電池の種類として適しています。

薄膜シリコン型のデメリット

薄膜シリコン型のデメリットは変換効率が悪いという点です。家庭用太陽光発電システムに最も普及している多結晶型太陽電池モジュールの変換効率が12~16%であるのに対し、薄膜シリコン型の変換効率は8~10%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%
薄膜シリコン型 8 ~ 10%

変換効率は研究が進むにつれて改善されており、カネカが開発したハイブリッド型薄膜シリコン太陽電池は実験段階で変換効率を12%程度まで伸ばすことに成功しています。研究が進み薄膜シリコン型太陽電池モジュールの変換効率の向上が期待されています。

参考リンク
・カネカ:薄膜シリコン太陽電池

薄膜シリコン型のまとめ

  • 2種類のごく薄いシリコンを合わせて構成された太陽電池
  • フレキシブルで軽量であるというメリットがある
  • 変換効率は10%程度というデメリットがある

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