ソーラーパネルとは何ですか?

1. ソーラーパネルとは何ですか?

太陽光発電 (PV) モジュールまたは PV パネルとも呼ばれるソーラー パネルは、 (通常は長方形の) フレームに取り付けられた太陽光発電セルのアセンブリ。 ソーラーパネルは太陽光を放射エネルギー源として捉え、変換します。 直流（DC）電気の形で電気エネルギーに変換されます。

きちんと整理されたソーラーパネルの集合体は太陽光発電システムと呼ばれます または太陽電池アレイ。 太陽光発電システムのアレイを使用して太陽光発電が可能 電気機器に直接供給する、または電力をフィードバックする電気 インバーター システムを介して交流 (AC) グリッドに電力を供給します。この電気は、 その後、住宅、建物、その他の用途に電力を供給するために使用されるか、保管されます。 後で使用するためのバッテリー。 再生可能で持続可能なエネルギー源としての太陽光 パネルは化石燃料への依存を減らす上で重要な役割を果たし、 二酸化炭素排出量を削減します。

2. ソーラーパネルの構造

ソーラーパネルは多数の太陽電池で構成され、光エネルギーを利用します。 太陽からの光子（光子）を利用して、光起電力効果によって電気を生成します。 バックシート、フレーム、ジャンクション ボックス、および場合によってはコンセントレータもすべて含まれます。 それらのうちの 1 つが連携して、ソーラー パネルの正常な動作を保証します。

太陽電池とは何ですか?

太陽電池は太陽光を電気に変換する電子デバイスです 光起電力効果によるエネルギーであり、そのほとんどはウェーハベースの結晶です シリコンセルまたは薄膜セル。 また、高コスト、高効率、 最密充填長方形多接合 (MJ) セルは通常、太陽光発電に使用されます。 宇宙船上のパネルは、1 あたりの発電電力の比率が最も高いため、 キログラムが宇宙に持ち上げられます。セルは通常、内部で電気的に接続されています。 希望の電圧まで直列に接続し、次に並列に接続して電圧を上昇させます。 現在。

バックシートとは何ですか？

ポリマーまたはポリマーとさまざまな添加剤の組み合わせとして、バックシート 太陽電池と外部との間に障壁を提供するように設計されています。 環境。 バックシートが重要なコンポーネントであることがわかります。 ソーラーパネルの耐久性、効率、寿命。

封止剤とは何ですか?

太陽電池は多くの場合、封止材でコーティングされていますが、封止材は通常は薄いものです。 太陽電池の上に塗布されるポリマー材料の層と、 バックシート。 一般に、太陽電池モジュールの封止に使用される最も一般的なポリマー エチレン酢酸ビニル (EVA) で、太陽光を保護するのに十分な耐久性があります。 セルをあらゆる種類の損傷から守り、ソーラーパネルの寿命を延ばします。

フレームとは何ですか？

ソーラーパネルのフレームとは、ソーラーパネルを保持する構造的なサポートを指します。 太陽電池、配線、パネル内のその他のコンポーネントを保護します。 それは パネルは極端な衝撃を防ぐためにアルミニウムまたはその他の軽量素材で作られています。 天候の影響。 同時に、フレームは取り付け手段も提供します。 パネルを屋根や地上のラックなどの表面にしっかりと固定します。 で さらに、ソーラーパネルにはラックコンポーネントで構成される金属フレームも使用されており、 パネルをより適切にサポートするためのブラケット、リフレクターの形状、トラフ 構造。

ジャンクションボックスとは何ですか?

電気接続を収容および保護するために使用される電気エンクロージャとして、 ジャンクションボックスは、安全で確実な環境を提供するように特別に設計されています。 活線との偶発的な接触を防ぐための電気接続 将来のメンテナンスや修理を簡素化するため。 通常はPV接続箱が取り付けられます ソーラーパネルの背面に接続され、その出力インターフェイスとして機能します。 外部の ほとんどの太陽光発電モジュールの接続には MC4 コネクタが使用されており、簡単に接続できます。 システムの残りの部分への耐候性接続。 USB 電源インターフェイスは、 も使用されます。

コンセントレーターとは何ですか?

一部の特殊な太陽光発電モジュールには、光を集中させる集光器が含まれています。 レンズやミラーによって小さなセルに投影されます。 これにより、セルの使用が可能になります。 単位面積あたりのコストが高い（ガリウムヒ素など）ため、費用対効果が高い [要出典] 太陽光を集中させると効率も上がる 45％くらいまで。

3.太陽光パネルの開発の歴史

1839 年、一部の物質が電荷を生成する能力を発見しました。 光への曝露はフランスの物理学者エドモン・ベクレルによって初めて観察されました。 ただし、これらの初期のソーラーパネルは、単純な電気でさえも非効率すぎました デバイス。

1950 年代に、ベル研究所は最初の商業的に実行可能なシリコン太陽電池を開発しました。 シリコン製のセル。 しかし、太陽光パネルの用途は限られていました。 宇宙衛星、灯台、遠隔地などの専門分野はほとんどありません。 コストが高いため、場所が異なります。

1970 年代、石油危機の打撃と環境問題により、 より安価で効率的なソーラーパネルの開発。 その後、政府は そして世界中の民間企業は研究を非常に重視しています そしてソーラーパネルの開発。

2000 年代初頭、一部の企業が固定価格買取制度 (FiT) を導入しました。 各国は太陽光発電の急速な成長に大きく貢献した 現在、ソーラーパネルはより効率的で手頃な価格になりました。 これまで以上に、家庭だけでなく商業施設でも使用されています。 建物だけでなくインフラプロジェクトにも適用されます。

4.太陽光パネルの種類

現在主に入手可能なソーラーパネルには次の 3 種類があります。 単結晶、多結晶（多結晶とも呼ばれます）、 薄膜。

l 単結晶ソーラーパネルは高純度のシリコンで構成されています。 単結晶から得られます。 すべてのパネルの種類の中で、単結晶パネル 通常、最高の効率 (20% 以上) と電力容量を備えています。 これは 単結晶ソーラーパネルが 300 ワット (W) 以上の電力を供給するためです。 容量は400Wを超えるものもあります。 さらに、単結晶ソーラーパネル 温度係数に関しても多結晶モデルよりも優れる傾向があります – 高温におけるパネルの性能の尺度。 これらにもかかわらず 利点としては、単結晶ソーラーパネルが最も高価になる可能性が高い オプションなので、予算に余裕があり、 商業、公共、政府などの電気代を最大限に節約します 部門。

l 多結晶または多結晶ソーラー パネルは、次のようなソーラー パネルです。 単一の PV セル内の複数のシリコン結晶で構成されます。 これらのソーラーパネル 複数の太陽電池でできています。 各セルにはシリコン結晶が含まれています これにより半導体デバイスとして機能します。 からの光子が 太陽光がPN接合（N型材料とP型材料の間の接合）に当たると、 電子にエネルギーを与えて、電子が電流として流れることができるようにします。 単結晶ソーラーパネルと比較して、多結晶ソーラーパネルはより多くの それぞれを個別に成形したり配置したりする必要がないため、環境に優しい 結晶とシリコンの大部分は製造時に使用され、コストが高くなります 効果的 

デメリットとしては、効率が低いこと、 スペース効率が悪く、高温での性能が低いため、さらなる開発が妨げられる可能性があります。 発達。 これらに基づいて、多結晶ソーラーパネルは以下で入手可能です。 太陽の力を利用して電力を供給する大規模な太陽光発電所 近くのエリア、信号機などのスタンドアロンまたは自己電源型デバイス 遠隔地、無電化世帯など。

l 薄膜ソーラーパネルは、1 つ以上の薄い層（薄い層）を堆積することによって作られます。 ガラス、プラスチックなどの基板上に光起電力材料のフィルムまたは TF) または金属。 単結晶シリコンと多結晶シリコンとを比較する場合 パネルの場合、製造プロセスで必要な半導体材料が少なくなります。 一方、太陽光発電効果の下ではほぼ同様に動作し、より安価です。 それにもかかわらず、それらは効率がはるかに低く、電力容量も低くなります。 さらに、薄膜ソーラーパネルは結晶シリコンソーラーパネルよりも早く劣化します。 パネル 

したがって、それらは通常、薄膜太陽光発電以来実用規模で適用されます。 パネルははるかに遅いペースで劣化します。 薄膜の一般的な用途の 1 つ ソーラーパネルは、車両の屋根にフレキシブルな太陽光発電モジュールを設置するものです。 (通常は RV またはバス)、ボートやその他の船舶のデッキ。 そして、そのせいで スペースの利点から、それを希望する人々の間でますます人気が高まっています。 建物一体型太陽光発電を実現します。

5. 太陽光パネルの開発動向

ソーラーパネル市場は、再生可能エネルギーへの投資の増加によって牽引されています エネルギー部門、太陽光発電パネルのコスト低下、好景気の到来 政府規制。単結晶シリコンセルと多結晶シリコンセルの両方 特に住宅用途で高い需要が見られます。 カドミウム テルル化物およびアモルファスシリコン電池は成長をもたらすと期待されている 材料費が安いのでチャンスです。 そして太陽電池モジュールの価格も下落した ポリシリコンの供給がより豊富になるため、2023年初頭に予想よりも早くなる 

一方、データによると、新型コロナウイルス感染症後のビジネス環境の変化の中で、世界的な ソーラーパネルの市場は2022年に501億米ドルと推定されています。 CAGRで成長し、2030年までに修正後の規模は985億米ドルに達すると予測されている 2022 年から 2030 年の分析期間では 8.8% でした。 多結晶太陽電池パネルの 1 つ レポートで分析されたセグメントは、8.2% の CAGR を記録すると予測されています。 分析期間終了までに482億米ドルに達する。 を考慮すると、 パンデミック後の回復が続いており、薄膜ソーラーパネル部門の成長は 今後 8 年間の CAGR は 8.9% に修正されるように再調整されます。

6. 太陽光パネルの投資分析

太陽光が現在 2 番目に多く導入されているクリーン エネルギーであることを考えると、 太陽光発電は、設置容量に応じて世界中で技術が普及すると予想されています。 2050 年までに、特に地域で利用可能な最も安価なエネルギー源の 1 つ 日射量が優れており、この傾向を牽引しているのはいくつかの要因です。 要因。

l 製品タイプの分析

多結晶ソーラーパネルは48%以上のシェアで市場をリードしています。 価値のある市場シェアを獲得しており、今後さらに高い市場シェアを獲得すると予想されます。 特に住宅セグメントの予測期間。 しかし、薄膜の進歩により、 太陽光発電モジュールもまた、次の期間に太陽光パネル市場の成長を促進するでしょう 数年。 また、マイクログリッドの導入の増加と、 ゼロエネルギーの建物は、市場でかなりの需要につながるでしょう。

l エンドユーザー分析

エンドユーザーの種類ごとに、市場は住宅、商業、住宅に分類されます。 産業およびその他のセグメント。 商業セグメントが市場をリード 重要なコストが必要となるため、価値市場シェアの 33% 以上を占めています。 長期的な持続可能性と機能性を確保するためのエネルギー量。 また、稼働率を下げながら系統電力への依存を減らすことにも役立ちます。 コストを削減し、二酸化炭素排出量を最小限に抑えます。 しかし、大多数の政府は 世界的には、重要な規制とともにネットメーター法が制定されています。 住宅への太陽光発電システム設置に対する補助金。 これらの細胞は、 比較してコストが安いため、住宅セグメントで容易に使用されます 単結晶太陽電池まで。

l 地域分析

データによると、アジア太平洋地域がバリュー市場で優位に立っています 共有。 アジア太平洋地域は、人口の点で世界最大の地域であるため、 生きている人々。 この地域には中国の本拠地もあり、 需要に応える多結晶太陽電池の製造能力 地域の。 そしてインドもまた、 政府の生産品。

7. 高品質のソーラーパネルについて考慮すべきこと

太陽光パネルを購入する際には、価格や品質だけでなく、 他の要因にも留意する必要があります。

温度: 単結晶パネルと多結晶パネルにはピーク効率があります 59°Fから95°Fの間。 夏に高温になる地域では、 ソーラーパネルの内部温度が 100°F 以上に達すると、 効率レベルの低下。 インバータを選定する際には、 状態を考慮します。

光誘起劣化 (LID): LID は、パフォーマンス損失の指標を指します。 太陽光が当たってから最初の数時間の間に結晶パネルで発生します。 暴露。 一般に、LID の効率損失は 1% ～ 3% の範囲になる傾向があります。 したがって、ソーラーパネルを選択する際には考慮する必要があります。

耐火等級: 国際建築基準では、ソーラーパネルがその規格に適合することを要求しています。 屋根の耐火等級を確認し、パネルが火災の拡散を加速させないようにします。 炎。 クラスには大きく分けて3種類あります。 クラス A はほとんどの機能を提供します 炎は6フィートを超えて広がることができないため、火災時の保護に役立ちます。 クラスB 火炎の広がりが 8 フィートを超えないことを保証し、クラス C は火炎の広がりが 8 フィートを超えないことを保証します。 13フィートを超えて広がってはいけません。

気象条件: たとえば、結晶パネルは次のような地域に適しています。 高速での雹に耐えることができるため、激しい雹に遭遇する可能性があります 時速50マイルまで。 薄型設計であるにもかかわらず、ヒンフィルムソーラーパネルは理想的ではありません 雹のために。 ファスナー、スルーボルトモジュール、または 3 フレーム レール システムは、次のような問題が発生する可能性のある住宅に適しています。 ハリケーンまたは熱帯低気圧。

効率: ソーラーパネルの効率とは、太陽光の量を指します。 電気に変換できるのです。 高効率のソーラーパネルにより、より多くの発電量が得られます 効率の低いパネルよりも同じ量の太陽光から電力を得ることができます。