発電可能な量

太陽からの贈り物 太陽光発電

発電可能な量

太陽から地球全体に照射されている光エネルギーは膨大で、地上で実際に利用可能な量でも世界のエネルギー消費量の約50倍と見積もられています。たとえばゴビ砂漠に現在市販されている太陽電池を敷き詰めれば、全人類のエネルギー需要量に匹敵する発電量が得られる計算になるのです。

太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富です。最も主要な原料であるシリコン(珪素)の資源量は事実上無限であり、全世界の需要を今後も長期に亘って満たせる資源量があります。それを精製した高純度シリコン原料は生産が需要に追いつかない状況であり、原料メーカーの増産が続いています。太陽電池の薄膜化と原料の増産で解消が見込まれています。またCIGSなどの化合物や色素など、シリコン由来ではない原料を利用した太陽電池の開発も進んでいます。

原料から見た資源量

太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富です。太陽電池は、種類により下記のような原料をその半導体層(pn接合部分周辺)に用います。

  • 結晶シリコン太陽電池…シリコン(結晶シリコン)
  • 薄膜シリコン太陽電池…シリコン(シランガス)
  • CIS系太陽電池…銅、インジウム、ガリウム、セレン、硫黄など
  • CdTe太陽電池…カドミウム、テルル
  • III-V族太陽電池…ガリウム、砒素、リン、ゲルマニウムなど
  • 色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池…有機色素、チタンなど

現在の市場の主流は結晶シリコン太陽電池です。その主要原料であるシリコン(珪素)の資源量は事実上無限であり、全世界の需要を今後も長期に亘って満たせる資源量があります。シリコンはシリカ(SiO2)を主体とする珪石(珪砂)などから得られます。これを精製した高純度シリコン原料は生産が需要に追いつかない状況であり、原料メーカーの増産が続いています。太陽電池の薄膜化と原料の増産で解消が見込まれています。

なお、太陽電池の生産には微細シリコン半導体デバイスほどの原料純度(11N〜)は必要なく、7N程度で足ります。そのため高純度原料製造工程で発生したオフグレード品や、リサイクル品のシリコンなどが原料として用いられていましたが、生産量の増大に伴い、太陽電池専用の比較的純度の低い、ソーラーグレードシリコン(SOG-Si)原料の増産の動きが活発です。こうした多結晶SOG-Siの製造工程は、単結晶シリコンで行われるCZ法等の工程が不要です。

またCIGSなどの化合物や色素など、シリコン由来ではない原料を利用した太陽電池の開発も進んでいます。

設置可能な場所

太陽光発電は、設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、給湯器や腕時計から人工衛星まで様々な場所で用いられています。

地上に直接設置することも可能でですが、太陽光を十分に受けることができ、パネルの重量に耐えることができる場所であれば屋根や壁など建造物の様々な場所に設置が可能でです。また近年は軽量で柔軟なフレキシブル型太陽電池も開発されており、取り付けの自由度が高まっています。
また最近では、最初からオール電化の家もあるため、低価格で引越しするのもいいかもしれません。

pickup

Last update:2016/3/10

太陽光発電HOMEへ