太陽電池とは、太陽の光を電気に変換する光電気変換素子のことをいいます。しかし、「電池」という言葉がついているので、その役割が非常に紛らわしいです。

「電池」と聞くと、電気を溜めておくもののように思えてしまいますが、太陽電池は電池といっても電気を溜めるわけではありません。

なぜ「電池」と名前が付いてしまったのかはわかりませんが、「太陽光発電器」や「太陽光電気変換器」の方がイメージをつかみやすいのではないでしょうか。一般的に太陽電池という言葉が馴染んでしまっているので、どうにもなりませんが、太陽電池は「電池」ではなく「発電機」なのです。

モーターは電気を回転運動に換えることができ、逆に回転運動を与えると電気を作り出してくれます。基本的にモーターと発電機は同じ仕組みです。同じように電気は光に換えることができ、逆に光から電気を作ることができます。
じゃあ電球に光を当てれば電気ができるのかと質問されると、そう単純なものではありません。しかし光も一種のエネルギーなので、電気に変換することができるのです。

その変換に用いられているのが半導体です。半導体と聞くと、コンピューターやハイテクといったイメージを持ってしまいますが、そんなに複雑なものではありません。
物質には電気を通す導電体（鉄や銅など）と電気を通さない絶縁体（ゴムやガラスなど）とがあります。その間にあるのが半導体で、材料としては主にシリコンが使われています。
これらはICチップに使われているので、難しいイメージがありますが、太陽電池の構造は意外と単純で、プラスの性質を持ったP型半導体とマイナスの性質を持ったN型半導体を貼り合わせただけの構造なのです。

太陽電池には、原料や製造法の違いにより、いくつかの種類があります。現在、住宅用太陽電池として販売されている主なものには、シリコン系多結晶、シリコン系単多結晶、薄膜シリコン系、化合物系などがあります。

これらをメーカー別で見ると、シャープ、京セラ、三菱電機がシリコン系多結晶、三洋電機が薄膜シリコンと単結晶のハイブリッド、化合物系では最近ホンダがCIGS薄膜太陽電池の販売を開始しました。

コスト面、性能面において、それぞれ特徴があり、どれが優れているかは一概には言えません。逆に飛びぬけてコストパフォーマンスの良い製品もないということになります。次回でもう少し詳しくメーカー比較について述べたいと思います。

住宅用太陽光発電システムで最も重要な構成機器は、太陽光発電パネル（太陽電池）とパワーコンディショナーの2点です。その他に、売電メーター、接続箱（昇圧回路）、ケーブル、架台、発電モニターなどが必要になりますが、主役は太陽光発電パネルとパワーコンディショナーです。

太陽光発電パネルは、太陽の光を電気に変える役割をしますが、発電される電気は直流です。家庭で使われている電気は交流なので、直流を交流に変換する必要があります。
また、発電した電気は、まず家庭内の消費に回され、余っていたら売電メーターを通じて電力会社へ流します。

売電メーターは電力会社に売った電力量を記録し、買電メーターは電力会社から買った電力を記録します。電力会社からの入金と電力会社への支払いは、このそれぞれのメーターを元に行われるので、売り買いを相殺することはしません。

ここに太陽光発電の経済的メリットのポイントがあります。太陽光発電が電気を多くつくるのは昼間なので、昼間は売電メーターが動きます。逆に夜間は太陽光発電をしませんので、当然買電メーターが動きます。ここで、昼間は高く、夜間は安い時間帯別契約をしておけば、電力を安く買って高く売ることができるのです。

売電と買電の電力量が同じでも、金額的には支払いよりも入金が多くなるのです。
（※平成21年11月から余剰電力の売電単価が48円になり、より高く売れるようになりました。）

発電に必要な機器ではありませんが、発電モニターも非常に重要なアイテムです。発電量はパワーコンディショナーでも確認できますが、宅内の消費量、買電量、売電量などをグラフィカルに表示してくれる発電モニターは、必須アイテムといえます。 リアルタイムで、太陽光発電がどれくらい発電しているのか、またどれくらい電気を使ってしまっているのかを確認できるのは、省エネマニアでなくても楽しいものです。