2012年から始まった再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT)により、再生可能エネルギーの普及が急速に進みましたが、その大半は太陽光発電です。2018年度の世界の再エネ発電導入容量を見ると、日本は世界で第6位ですが、太陽光発電単体で見ると、中国、アメリカに次ぐ第3位で、導入容量は5,600万kWにのぼります。ほかの再エネに比べて、太陽光発電がここまで普及した背景には、導入のしやすさが大きいといえます。地面でも屋根上でも設置することができるため、使われていない土地の有効活用や、自宅の屋根上に設置すれば電気代を削減できますし、余った電気は蓄電池に貯蔵したり、電力会社に販売することもできます。設置費用も年々下落傾向にあるため、今後も普及は進むのではないでしょうか。
それでは一体、太陽光発電はどのような仕組みで発電するのでしょうか。太陽光発電で使用される太陽電池は、太陽の光エネルギーを吸収して直接電気に変えるエネルギー変換素子で、シリコンなどの半導体で作られています。この半導体に光があたると、日射量の強度に比例して発電します。現在、主流の太陽電池は、シリコン系太陽電池で、電気的な性質の異なる2種類の半導体(p型、n型)が重ね合わせられています。太陽電池に太陽の光があたると、プラスとマイナスの粒子が発生し、プラスの粒子はｐ型に、マイナスの粒子はn型にそれぞれ引き寄せられ、太陽電池の表と裏に付けた電極から電気として取り出すことができます。なお、太陽電池の効率は、太陽電池に入射した光のエネルギーのうち電気エネルギーに変換した割合を表す数値として「変換効率」で示されますが、変換効率は概ね15～20％程度となっています。さらに変換効率の良いシステムの開発が現在も進められています。
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