太陽光発電ってどんな仕組み？メリットやデメリットを徹底解説！

太陽光発電の導入を検討している方の中には、
「そもそも太陽光発電ってどんな仕組みなの？」
という疑問を抱えている方もいるでしょう。
太陽光発電の導入には高額な費用がかかりますので、全体像をしっかりと理解してからでないと導入に踏み切れませんよね。
そこでこの記事では、太陽光発電とはどんな仕組みなのか、メリットやデメリットはあるのかということについて、詳しく解説していきます。

太陽光で発電できるのはなぜ？

この記事を見ている方の中には、
「太陽の光で発電できるのはなぜ？」という疑問を抱えている方もいるでしょう。
太陽光を電気に変化できる理由は「半導体」にあります。
太陽光パネルは、
・P型半導体→プラスの電気を帯びやすい
・N型半導体→マイナスの電気を帯びやすい
という、2種類の半導体で構成されています。
通常、太陽光を浴びた対象というのは「熱エネルギー」を持ちますが、上記2つの半導体を活用することによって、「光エネルギー」を「電気エネルギー」に変換できるようになるのです。

太陽光発電パネルには3つの種類がある？

光エネルギーを電気エネルギーに変換してくれる太陽光発電パネルには、
・シリコン系
・化合物系
・有機系
上記3つの種類があります。
以下、それぞれのパネルの特徴について詳しく見ていきましょう。

シリコン系

砂や石に含まれるケイ素という物質をもとにした「シリコン系パネル」は、太陽光発電の素材として最も一般的で、50年以上前からパネルの素材として使用されてきた実績があります。
また、シリコン系パネルの中にも、
・単結晶→変換効率が高いがコストも高い
・多結晶→変換効率は低いがコストも低い
・アモルファス→柔軟に加工しやすいが、多結晶より変換効率が低い
・多接合型→変換効率が高く、温度特性に優れているが、コストが高い（結晶系とアモルファスを融合した材料）
という種類があります。
全ての種類を完璧に覚える必要はありませんが、頭の片隅に入れておくとパネルを選ぶ際に役立つでしょう。

化合物系

化合物系というのは、先ほど紹介したシリコン系以外の素材を使っているパネルのことを指します。
シリコン系にも、・CIS→コストが安く変換効率が低い
・CIGS→CISよりも変換効率が高い
・CdTe→国内では利用禁止
・GaAs→コストがかなり高く、一般的には利用されない
などの種類がありますが、これについてはかなり専門的な内容になりますので、覚える必要はないと言えます。
「化合物系のパネルがある」
ということだけ、頭に入れておくようにしましょう。

有機系

有機系というのは、現時点ではまだ研究段階の材料です。
このパネルは、
・薄くて軽い
・自由に曲げられる
・着色できる
・生産コストが安い
というようなメリットがあります。
ただ、変換効率や寿命などに課題があり、現在はこのような課題の改善や解決方法を研究している段階なのです。

太陽光発電にはどんなメリットがある？

では次に、太陽光発電のメリットについて詳しく見ていきましょう。

電気代を節約できる

太陽光発電を設置していない場合、使用する電気を電力会社から購入することになります。
しかし、太陽光発電を導入して自家発電することができれば、電力会社から購入する電気の量を減らせるようになりますので、コスト削減に繋げられるのです。
ただし、全ての電気を太陽光発電でまかなうのは難しいため、
「太陽光発電を設置すれば、電気代がタダになる！」
とは考えないようにしましょう。

電気が余ったら売電できる

太陽光で発電した電気というのは、貯めておくことができません。
こう聞くと、「余った分はどうなるの？」
という疑問を持ってしまうと思いますが、余った分については電力会社が買い取ってくれます。
また、余った電気は固定価格買い取り制度の対象になっていて、一定期間内は割高の料金で買い取ってもらうことができるのです。

災害時でも安心

先ほど、太陽光で発電した電気は貯めておくことができないと解説しました。
ただ、「蓄電池」という電気を貯めておく機械を設置することにより、一定の電気を貯めておけるようになるのです。
蓄電池を同時に設置しておけば、災害が起こり停電になってしまった場合でも安心できます。

故障しにくい

太陽光発電はとても丈夫な装置です。
強い衝撃を受けたり、汚れを長年放置したりすると故障の原因になりますが、定期的にメンテナンスをしておけば故障を防止できます。ただ、ここ最近はパネル表面の加工技術により、メンテナンスフリーと言われています。※周辺機器は除く
発電システムには、
・火力発電
・風力発電
など、様々な種類がありますが、中でも太陽光発電は故障しにくいと言えますので、安心して設置できるのです。

寿命が長い

太陽光発電は、寿命が比較的長いです。
パネルについては30年前後（もしくはそれ以上）が寿命と言われているため、一度導入してしまえば、長期間買い替えずに済みます。
冒頭でも解説したように、太陽光発電を設置する際には高額な費用がかかりますが、長期的に見るとコスパが良くなるケースもあるのです。

安定収入に期待できる

太陽光発電を投資目的で導入したいと考えている方もいるでしょう。
投資対象には、
・不動産投資
・株式投資
など様々な種類がありますが、太陽光発電投資は数ある投資対象の中でも収益が安定していると言えます。
例えば、不動産投資を行う場合は、
・災害リスク
・空室リスク
・入居者トラブル
などのリスクがありますよね。
ただ、太陽光発電の場合は、固定価格買い取り制度の対象になっていますし、日射量も年単位で見るとそこまで大きく変動しないと言えますので、リスクを抑えて投資を行えるようになるのです。
近年では、
・システム全体→15年保証
・パネル→20～25年の出力保証
をつけているメーカーが多いため、万が一の際も安心です。

太陽光発電にはどんなデメリットがある？

では次に、太陽光発電を行うデメリットについて詳しく見ていきましょう。

設置に費用がかかる

太陽光発電最大のデメリットは、高額な費用がかかるということです。
具体的な費用はその時の状況によって変化するため一概には言えませんが、ほとんどの場合100万円を超える費用が必要になってきます。
一昔前に比べると導入コストは下がりつつありますが、それでも中古の自動車を買えるくらいの金額ですので、決して安いとは言えません。
ただ、
・ソーラーローン
・補助金（自治体によります。）
などを活用して導入することもできますので、工夫次第でコストを抑えられます。

メンテナンスをする必要がある

先ほども解説したように、太陽光パネルは故障しにくいことで有名です。
太陽光発電のメンテナンスには、数十万円単位の費用がかかることもありますので、ランニングコストについてもしっかりと考えておかなければなりません。

天候によって発電が左右される

太陽光発電で収益を得たり、電気代を節約したりするためには、日射量が多くなくてはなりません。
カンカン照りの日はたくさん電気を作ることができますが、雨が降っていたり、曇っていたりする場合は、発電量が著しく低下してしまいます。
日本には四季がありますので、どうしても天候が悪い時期は発電量が減ります。
発電量が減れば、電力会社から購入する電気の量も多くなりますし、売電できる電気の量も減ってしまうのです。
とはいえ、1年中太陽が出ないということは現実的にあり得ませんし、年間で見ると日射量は大体平均化されますので、そこまで考えすぎる必要はないでしょう。

悪質業者も存在している

我々顧客のことを真剣に考えてくれる太陽光発電業者も多く存在していますが、中には、
「売電収入を得たい」
「電気代を節約したい」
という我々の気持ちを逆手に取り、高額な費用を請求しようとする悪質業者も存在しているのです。
このような悪質業者に捕まってしまうと、
・見積もり金額以上の費用を請求された
・手抜き工事をされた
・嘘の情報を掴まされた
というようなトラブルに繋がってしまいますので注意しましょう。

近隣トラブルリスクがある

置する場所によっては、発電量だけを考えて太陽光発電を導入してしまうと、近隣トラブルの原因になります。
「パネルが反射して不快」
「パネルのせいで暑い」
というようなトラブルに繋がってしまうこともありますので、注意しましょう。

業者が倒産するリスクがある

太陽光発電の設置業者のほとんどが、アフターフォローやメンテナンスサービスを用意しています。
このようなサービスがあるおかげで、安心して設置あるいは運用していくことができるのですが、万が一太陽光発電を設置してくれた業者が倒産した場合、たとえ期間内だったとしてもアフターフォローやメンテナンスを受けられなくなってしまうのです。
可能性はかなり低いですが、太陽光発電を設置する前の段階、つまり「打ち合わせ済み、費用支払い済み」の段階で倒産した場合、費用を持ち逃げされてしまうケースもあります。
このようなトラブルはかなり厄介で、最悪の場合は泣き寝入りせざるを得なくなる可能性もありますので、業者選びは慎重に行うようにしましょう。

まとめ

太陽光発電の導入を検討している方は、仕組みやメリット、デメリットを正しく理解したうえで準備を進めていくことが大切です。
太陽光発電を導入することによって、電気代を節約できたり、安定した売電収入を得たりというようなメリットを得られます。
ただ、
・コストが高い
・発電量は天候に左右される
というようなデメリットも存在していますので、両者を正しく理解しておかないと後悔する羽目になるのです。
太陽光発電には高額な費用がかかりますので、慎重かつ丁寧に情報収集を行うようにしましょう。