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太陽光発電とは、太陽から降り注ぐ電気を作る発電方式である。
ロマンを追いめる方は → 宇宙太陽光発電

概要

ソーラー発電、太陽電池、電池などとも呼ばれる。pn接合された半導体などに光子が衝突した際に発生する起電効果を利用したものが一般的で、を効率的に浴びられるようにらな薄状の構造したものが多い。近年はからの助成金エコ住宅への関心の高まりに伴い、一般住宅の屋根に設置されるケースが増えてきている。また、電卓腕時計など、を利用した小の発電は気付かないところで既に普及している。探査機「はやぶさ」が長期間かけて地球へ帰ってこれたのは信頼性の高い太陽光発電パネルの功績も大きい。

種類

そもそも、現在の太陽光発電に用いられる発電素子の種類は多種多様となってきており、ここでの分類に意味があるかどうかすら分からない。これは発電効率の向上のために複数の素材を組み合わせて一枚のパネルにしたり、異なる構造の同一素材を同じパネル上に形成するなど、もはや分類などに意味のない複合や混成のパネルが開発されているためである。

シリコン系

ケイ素ベース材料としたもので、太陽電池とかソーラーネルと称されるもののほとんどはコレ。
較的安価に量産できるものの、性能面に関しては少々低い。
温度が上昇すると発電が低下するという半導体が抱える本質的な課題は、シリコン結晶構造などを工夫したり、異なる構造のシリコンを複合化することで善されつつある。

金属系

高性(高変換効率)でレアメタルレアアースを贅沢に使った高価な宇宙産業用から、そこそこの性だがありふれた金属を混ぜ合わせた安価なものまで種類が豊富。高純度のシリコンを必要としないため、シリコン系より低コストで量産が容易なものが多い。金属系とはいえ合のようなものではなく、金属の薄膜をり合わせたようなものから、金属化合物を焼き固めたセラミックのようなものまで、その構造は様々。

化合物系

植物合成のために色素(クロロフィル)を使っているように、色素にが当たった際に励起された電子を電極に捕まえることで発電するもの。色素増感太陽電池と呼ばれる。近年モニタに採用される有機EL電気を流すとるが、こちらはを当てると電気が流れる逆の化学反応と考えると仕組みが分かりやすい。発電効率は低いものの使用する色素によっては製造コストは非常に低い。透明な電極を使うことでビルガラス全体を発電にといった事も期待される。

特徴

太陽光発電はによって状況が全く異なる太陽を利用するため、自然エネルギー利用の代表的存在として広く知られており、そのメリットデメリットは特に議論の中心となりやすい。

利点

  1. 発電時に機械的に動く部品がなく故障しにくい。
  2. 発電時に廃棄物騒音が出ない。
  3. 需要(消費)がピークになる間に、電供給がピークになる。
  4. 状の発電部はビル屋上などのが当たる場所なら設置可

欠点

  1. 間は発電できず、日中曇りなどに応じて発電量が低下し安定しない。
  2. 設置面積あたりの発電効率が従来の発電方式にべて著しく低い。
  3. 太陽に多くあたると発電出が上がるが、あたり過ぎて発電部が高温になると発電効率が下がる。
  4. 黄砂火山など日本で見られる一般的な気で発電部が覆われると出が下がる。
  5. を切り開いて敷設した場合、土壌の緩みによる地滑りが懸念される。

その他

太陽光発電の基礎となる物理起電効果と呼ばれるものだが、これは業界用であり、一般(物理屋さん)には電効果としてよく知られている。なんとも難しげな名前だが、その実は極めて単純なもので何らかの物質にが当たった時、そこから電子が飛び出してくるというものである。かの高名な物理学アインシュタインノーベル賞を受賞したのは相対性理論ではなく電効果に関する研究であったことはあまりにも有名な話である。

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太陽光発電

710 ななしのよっしん
2023/11/23(木) 23:19:29 ID: ma7TCSEnu5
インフラでありながら個人の所有物ってのが難しいところ
FIT屋根上を優遇すれば済むと言えばそうなんだけど、市場原理とか独立々って言い分が通りやすいからなあ
実際社会としてのベネフィットからFIT価格を算出するなら、屋根上に多少の優遇措置があってもいいと思うけどね
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711 ななしのよっしん
2023/11/23(木) 23:29:54 ID: /UKrtyxDGC
太陽光発電はどんだけ頑ってもパネルの数=発電量なので、各庭の屋根にパネル置くぐらいの小規模発電には向いてるが、メガソーラーみたいにデカい土地にパネル並べても発電効率上がるわけじゃないから大規模発電には向いてない。
CO2減らす的なのに森林伐採してまでパネル並べるとか本末転倒だしな。
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712 ななしのよっしん
2023/11/26(日) 12:09:08 ID: V29WNY2e3T
>>708
簡単に言ってくれるなぁ……
その屋根がある住宅地の面積って日本じゃたった19,000kしかいだけどね。しかもこの面積のうち建築物が占める面積は60%程度だから11,400k。実際は屋上を利用してたり放置されてる建物もあるからもっと少なくなる

それと土地の問題が解決したとしてもの問題もあるぞ
太陽ネルを20年使うとして、1kWhあたりの価格が20万円(本体+作業費)、メンテが4年に1回2万円なので10万円、撤去費用10万円程度

1kWhの出を持つ太陽ネルの年間発電量が1000kWh程度なので3000億kWhを発電するためには120兆円(1年あたり6兆円)、民一人当たり年間4.8万円の負担増だな

もちろんこれは太陽ネルを運用する"だけ"の費用なので、実際は太陽光発電バックアップする設備の負担も同じくらい掛かるぞ
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713 ななしのよっしん
2023/11/27(月) 12:41:03 ID: kdofHQZTt3
原発の方は大でも消せない放射能という問題がある。
また、原子炉で沸かしたを冷却するための海洋も必要。
温暖化議論ではへの熱は無視される事が多いけど)
決して「原発の方が良い」とは言えない。
あと、太陽光発電では問題解決への新技術が進歩している。
「ペロブスカイト」とか。
蓄電池も次世代へと発展している。
原発の方はどうだろうか?
核融合炉が「枯れた技術」まで進歩するのは何時になるのか。
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714 ななしのよっしん
2023/11/27(月) 17:37:31 ID: ma7TCSEnu5
できるだけ大きい数字を使いたいみたいだけど、上に自分で較対として大阪府面積を書いてるの面いね

ちなみにいちいち計算しなくても経産省FITの調達価格と自消費の便益を書いてくれてるのよね

あと太陽光発電代替する分、他が発電しなかったコストをまるっと無視できるのもすごい発想だと思う
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715 ななしのよっしん
2023/11/27(月) 21:28:10 ID: otYxLAZpaX
いずれ不要になる日を望むのは間違いではない。だが今すぐとはいかない。
最終的にはメリットが多少上回るって言ったってそこまで気の長い人はあまり居ない。
それに善は期待できないわけじゃないが現状再生エネルギー原発上位互換ではない。
どれだけ恐ろしいリスクがあろうと暫くは原発をある程度頼る必要があるよ。

一つ個人的に懸念していることは、再生エネルギー環境負荷ゼロクリーンエネルギーみたいに宣伝してそれをみにしてる人。原発の時と変わらん。

原発よりマシとそれらが抱える諸問題を無視してはいけない。気にも留めなかった結果が今なんだから。
無視せず問題を注視し善に努められれば原発に頼っていた時代より良い世の中になるかもしれない。
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716 ななしのよっしん
2023/11/29(水) 21:26:08 ID: x/leA2qYiG
今の時期全然発電してくれなくて困ってるんだけどソーラー信者なんとかしてくれるのかこれ
ほとんど曇りばかりで晴れてもの弱いこと
おまけに日照時間も短い
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717 ななしのよっしん
2023/11/29(水) 22:49:46 ID: ma7TCSEnu5
全然、というのは東京電力管内で頃に最大の14GWがには10GWを下回ることをしてるんですかね
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00138/040501011/exit
ついでに記事中にはは一ヶ単位で安定した出が続くことが多い、とあるよ
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718 ななしのよっしん
2023/11/30(木) 11:28:31 ID: V29WNY2e3T
発電量が3割近く変動するってことは、その3割をフォローしなきゃいけないってことやで…
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719 ななしのよっしん
2023/11/30(木) 12:03:17 ID: ma7TCSEnu5
ピークに合わせた時にに余る事とその分のコストを考える必要があるものの
当然発電した分は化石燃料を燃やさなくて済むだけなので、フォローとか意味不明概念ですね
事中にあるような例外に対しては対処する必要あるものの、それを想定して言ってるわけではなさそうだし
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