太陽光発電とは？発電の仕組みやメリット・デメリットを詳しく解説

• 太陽光発電の仕組みについて知りたい
• 太陽光発電のメリット・デメリットは？
• 太陽光発電に適したソーラーパネルを探している

このような悩みや疑問はありませんか？太陽光発電は、太陽の光エネルギーを太陽電池を介して電気に変換する発電方法です。自然のエネルギーを用いるため、どんなに使用してもエネルギーがなくなることはありません。

とはいえ、太陽光発電には「発電効率が悪い」「天候が悪いと発電できない」などのデメリットがあります。また、太陽光発電に用いるソーラーパネルには複数の種類があるため、製品を購入する際は注意が必要です。

そこで今回は、太陽光発電の特徴や仕組み、メリット・デメリットを解説します。太陽光発電に興味がある方は、ぜひ本記事を最後までご覧ください。

太陽光発電とは？特徴や仕組み

太陽光発電とは、太陽光のエネルギーを太陽電池を介して電気に変換する発電方法のことです。太陽の光はどんなに使用してもなくならないため、資源を気にして発電を行う必要がありません。

太陽光発電は日本を代表する再生可能エネルギーの1つです。日本における太陽光発電の導入量は、2021年度6月累計で6,280万kWに達しました。世界的に見ても、年間の太陽光発電導入量は日本が上位をキープしています。

太陽光発電の特徴

太陽光発電の特徴は、太陽光がエネルギー源となるため、基本的にどの地域に設置しても発電できるところです。その上、太陽光発電に必要となる機器は、比較的導入しやすいという利点を持ちます。

また、発電する際は用地を占領するものの、屋根や壁などの未利用スペースを有効活用できるのが利点です。送電設備のない農地や山岳部など、遠隔地を発電場所として活用できるほか、災害時には貴重な非常用電源として機能します。

太陽光発電の仕組み

太陽光発電は、太陽電池を用いて発電するのが基本です。太陽電池は太陽の光エネルギーを直接電力に変換する「発電機」の役割を担います。

太陽から発せられる光エネルギーが太陽電池に当たると、光起電力効果や光電効果という現象が起こり、太陽電池を構成している半導体の電子が動くことで発電できるという仕組みです。

なお、太陽電池には大きく分けて、シリコン系・化合物系・有機系の3種類があり、それぞれの種類で発電効率が異なります。現在はシリコン系の太陽電池が主流だとされています。

太陽光発電のメリット・デメリット

太陽光発電にはメリットだけでなく、デメリットもいくつか考えられます。良い点と悪い点の両方を知ることで、太陽光発電をより詳しく理解できるはずです。

太陽光発電のメリット

太陽光発電のメリットは、太陽光が当たれば確実に電力を生み出せる点です。アウトドアや災害時など、電源を確保できない状況でも太陽さえ出ていれば発電できます。

また、太陽光発電は自然のエネルギーを利用するため、化石燃料のように枯渇する心配がありません。それに加え、火力発電や原子力発電のように燃料を必要としないことから、排気ガスやCO2などを発生させることなく安全に発電できます。

太陽光発電のデメリット

太陽光発電のデメリットは、太陽が出ていない夜間や天候が悪い状況では発電できない点です。電力を毎日一定量供給するという安定性は欠けてしまいます。

また、エネルギー密度が低く、発電効率は決して良いとは言えません。大量の電力を作るためには、広大な土地と大規模な太陽電池を用意する必要があります。

太陽光発電に必要なソーラーパネル

前述した通り、太陽光発電を行うためには太陽電池が必要です。この太陽電池を複数つなげたものは、一般的に「ソーラーパネル」と呼ばれています。

ソーラーパネルは大型の産業用のものから、家庭で利用する小型のもの、持ち運びに適した携帯用のものまで、用途に応じてさまざまな製品が販売されています。一般的に目にするのは、小さな太陽電池を複数集めてアルミ枠などに入ったソーラーパネルです。

このソーラーパネルに太陽光が降り注ぐことで発電されますが、太陽の光エネルギーを電力に変換する際の効率は、製品の種類によって異なります。変換効率に優れたソーラーパネルほど性能が良いとされており、同じ環境下であった場合、変換効率の良いソーラーパネルのほうがより多くの電力を発電できます。

なお、ソーラーパネルを構成する最も小さな単位を「セル」。セルを板状につなげたものを「モジュール（パネル）」と呼びます。モジュールを複数並べ、さらに大きくしたものが「アレイ」です。

アウトドアに便利な携帯ソーラーパネル

ソーラーパネルは産業用・自宅用として利用するだけでなく、アウトドアや緊急時に持ち運び、外出先で利用することもできます。外出先での利用を想定して作られた製品が「携帯ソーラーパネル」です。

携帯ソーラーパネルは、個人で持ち運べるほど携帯性に優れたコンパクトなソーラーパネルです。一般住宅の屋根に設置されているような大きなソーラーパネルとは違い、可能な限り小型化されており、ほとんどの製品が折りたたんで持ち運べます。

携帯ソーラーパネルの使い道

携帯ソーラーパネルの使い道は、大きく分けて「アウトドア」と「災害時」の2つです。携帯ソーラーパネルは太陽光さえあれば発電できるため、電源を中々確保できないキャンプや登山、ハイキングなどで活躍します。

製品はコンパクトで比較的軽量なので、アウトドアに持ち込んでも荷物の負担になりづらい傾向があります。

また、停電などで電力を使えない状況や避難しなければならない状況でも、太陽光さえあれば電力を生み出せるため、携帯ソーラーパネルは災害時にも重宝されます。もちろん自宅で利用し、スマホやパソコンの充電に役立てることも可能です。

携帯ソーラーパネルのメリット・デメリット

携帯ソーラーパネルを利用するメリットは、太陽の光さえあればどこでも充電できることです。外出先で電源が見つからない場合でも、スマホやタブレット、パソコンを充電できます。

また、自宅で携帯ソーラーパネルを積極的に利用すれば、節電効果に期待が持てます。ポータブル電源と合わせることで、ヒーターや電気ケトル、冷蔵庫などの電気機器も使用可能です。

一方、携帯ソーラーパネルのデメリットは発電効率が悪いところです。太陽光をどれだけ浴びたとしても、電力に変換できる量はそこまで多くありません。そのため、スマホやタブレットを100％充電するまでに、ある程度の時間を要してしまいます。

その上、携帯ソーラーパネルの発電効率は天候に左右されやすいほか、場合によっては荷物の負担に感じてしまうのも難点です。とはいえ、携帯ソーラーパネルは時間をかければ確実に充電できるため、アウトドアや緊急時には役に立ってくれるでしょう。

なお、携帯ソーラーパネルについては「アウトドアに便利な携帯ソーラーパネルの魅力｜選び方やおすすめ製品を紹介」にて、詳しく解説しています。興味がある方はぜひこちらの記事をご参照ください。

携帯ソーラーパネルのおすすめ製品4選

アウトドアや緊急時に太陽光発電を行いたいのであれば、先ほど解説した携帯ソーラーパネルが推奨されます。とはいえ、携帯ソーラーパネルの種類は多岐にわたるため「どの製品が自分に合っているのだろう」と、迷ってしまう方もいるはずです。

そんな方は、EcoFlowが提供している以下4つの製品をご確認ください。自身にピッタリの製品がきっと見つかるはずです。

1. 110Wソーラーパネル
2. 160Wソーラーパネル
3. 220W両面受光型ソーラーパネル
4. 400Wソーラーパネル

それぞれの製品を1つずつ解説します。

110Wソーラーパネル

「110Wソーラーパネル」は、軽量でコンパクトな携帯ソーラーパネルです。高効率な単結晶シリコンセルで構成されているため、ポータブル電源と連携すれば電気機器を中断することなく使い続けることが可能です。

付属している調整可能なキックスタンドを使えば、0〜180度の範囲で角度を調整できます。角度の調整によっては、太陽エネルギーの発電効率が最大22%増加します。

また、本製品はさまざまな環境で使用できるよう防塵・防水に対応しており、さらには携帯性に優れて持ち運びやすいため、アウトドアや緊急時に大活躍するはずです。「軽量かつ安価な携帯ソーラーパネルを探している」という方におすすめです。

160Wソーラーパネル

「160Wソーラーパネル」は、発電効率の良い高効率な単結晶セルが採用された携帯ソーラーパネルです。本製品は、最大110Wの大出力で発電できます。

ソーラーパネルは折りたたんで持ち運べるため、アウトドアや緊急時でも負担になりづらいのが特徴です。使用シーンに合わせて、パネルの角度を調整して充電効率を上昇させることも可能です。

また、本製品は市販のポータブル電源との互換性が高く、最大3枚のEcoFlow「160Wソーラーチャージャー」と接続できます。使用状況に合わせて最適な太陽光発電を実現できるはずです。

220W両面受光型ソーラーパネル

両面受光パネル採用で高い発電効率を実現した「220W両面受光型ソーラーパネル」。本製品は表面から太陽光を受けるだけでなく、地上や屋上、大気中などのあらゆる反射光を裏面のパネルで受光できます。

表面と裏面の両方で発電できるため、ほか製品に比べてより効率的に電力を作り上げることが可能です。また、IP68の防塵・防水仕様により、148度の耐熱性能も兼ね備えています。

夏キャンプや車中泊など、炎天下での利用や急な天候変化があっても安心して利用できます。もちろん折りたためばコンパクトになるため、外出時の携帯性も抜群です。

400Wソーラーパネル

最後に紹介する「400Wソーラーパネル」は、1枚でも驚きの電力効率を誇るパワフルな携帯ソーラーパネルです。本製品を3枚組み合わせれば、最大1,200Wもの発電を可能にします。

さらに、AC充電と組み合わせることで最大2,700Wに、EVステーション充電と組み合わせれば最大4,600Wの高速充電が可能です。その上、高耐久のIP68防塵・防水規格に対応。

アウトドアや緊急時、自宅用といったあらゆるシーンで活躍します。「とにかくパワフルな携帯ソーラーパネルがほしい」という方におすすめです。

まとめ

本記事では、太陽光発電の特徴やメリット・デメリット、持ち運びに便利な携帯ソーラーパネルについて解説しました。

太陽光発電は太陽光がエネルギー源となるため、基本的にどの地域に設置しても機能します。太陽光発電は太陽電池をつなぎ合わせたソーラーパネルを使用し、太陽光がパネルに当たった際の光起電力効果や光電効果という現象によって発電されます。

アウトドアや緊急時の利用に推奨されるのは、軽量でコンパクトな携帯ソーラーパネルです。折りたたみできる製品がほとんどなので、持ち運ぶ際に負担になりにくいのが特徴です。

太陽光発電で電力を供給したい方は、ぜひ本記事で紹介した携帯ソーラーパネルをご参照ください。EcoFlowが提供している製品については、以下の公式サイトより詳細を確認できます。

→アウトドアや緊急時に便利な携帯ソーラーパネルはこちら

また、携帯ソーラーパネルとポータブル電源をセットで利用すれば、ヒーターや冷蔵庫、電気コンロなど、さまざまな電気機器を使用できるようになります。EcoFlowが販売するポータブル電源の詳細は、以下のページよりご確認ください。

→機能性と携帯性を両立！アウトドアに最適なポータブル電源はこちら