太陽光発電の変換効率はどう推移する？将来的な見通しを含め解説

太陽光発電システムの性能向上に伴い、年々電気の変換効率についても向上させるべく工夫が凝らされています。変換効率が上がれば、よりお得な電気の利用につながるでしょう。では今後、変換効率はどのように推移するのでしょうか。今回は、変換効率の説明や将来的な見通しについて解説します。

太陽光発電における変換効率について

変換効率とは

太陽光発電において用いられる変換効率とは、太陽光パネルに集められたエネルギーを電力に変換する割合です。火力発電などの方法と比べると、太陽光発電の変換効率は低いとされています。しかし無償で得られる資源かつ環境にも影響を与えないことから、太陽光発電は有益で注目されている方法です。

モジュール変換効率とセル変換効率

変換効率を示すとき、モジュール変換効率とセル変換効率の2つが使用されます。前者は太陽光パネル1枚あたり、後者は太陽電池セル1個あたりの数値です。各メーカーが表示する変換効率はモジュール変換効率であることが多いですが、メーカーでデータを取るときはセル変換効率で示すケースがあります。

変換効率の平均値

モジュール変換効率の平均値は、およそ15％～20％とされています。火力発電では50％を超えるものもあるため、それに比べると変換効率はやや低いです。ちなみに、モジュール変換効率はメーカーや種類によってばらつきがあり、コスパの面でも各メーカーが表示するモジュール変換効率を比較するのがおすすめです。

今後の変換効率目標について

2025年までに掲げられる目標

前述のモジュール変換効率の平均値に対し、業界では2025年までに結晶シリコンを使用したモジュールで25％、超高効率モジュールで40％までの引き上げを目標に掲げています。その他のモジュールでも軒並み2020年現在の平均値からの引き上げを見込んでおり、現時点でモジュール変換効率が低いものでも、2025年には購入対象になりえるでしょう。

メーカーの企業努力にも期待

太陽光発電システムのメーカーには、特に変換効率の向上に力を入れ、独自開発のモジュールを使用し、モジュール変換効率40％を目指しているところもあります。ただし、2020年現在ではかなりのコストがかかり、一般用としての普及には時間を要する見込みですが、メーカーでは2030年までの実用化を目指しているとのことです。

変換効率を向上させるために登場した技術

集光型太陽光発電システム

集光型太陽光発電システムとは、レンズを利用して太陽光を集結させ、その強度を1000倍近くまで強化できる技術です。これにより、従来のシステムより極小サイズで同等の発電効率を得ることができると見込まれています。システムのサイズ縮小が実現すれば、コストダウンも期待できるでしょう。

ペロブスカイト太陽電池

ペロブスカイトとは鉱物の一種であり、この結晶構造は半導体として利用できます。この仕組みを利用し、どのような場所でも塗布することで発電が可能になるとされています。場所を選ばないことやコストが抑えられることから、期待が寄せられている技術です。

まとめ

太陽光発電の変換効率は、火力発電などに比べて低いことは否めませんが、無償で手に入ることや環境を汚さないクリーンな再生可能エネルギーであるという観点から見ると、十分に期待できます。また、変換効率の向上技術も研究されているため、今後ますます発展するでしょう。