ソーラーパネルは、住宅用の太陽光発電システムやポータブル電源とセットで多く利用されています。電気を自給自足するために、ソーラーパネルの購入を検討している方も多いでしょう。
ソーラーパネルを購入する前には、ソーラーパネルはどのくらいの期間使えるものなのかも気になるものです。
そこでこの記事では、ソーラーパネルの基本的な知識とその寿命、ソーラーパネルを長持ちさせるための秘訣まで、詳しく解説していきます。
まずはじめに知っておきたいソーラーパネルに関する基礎知識
まずは、ソーラーパネルを使った太陽光発電の仕組みやソーラーパネルの種類など、ソーラーパネルを使う前に知っておきたい基礎知識を紹介していきます。
太陽光発電の仕組み
ソーラーパネルとは、太陽電池とも呼ばれ、太陽光が半導体に当たったときの電子の流れを利用して太陽光発電を行うものです。
ソーラーパネルは「n型半導体」と「p型半導体」という2種類の半導体の張り合わせにより構成されています。
半導体に太陽光（光エネルギー）が当たると、n型半導体はマイナス、p型半導体はプラスの状態になります。n型半導体とp型半導体は導線により結ばれているため、電子が移動して電気が発生する仕組みです。
太陽光発電は、ガスや石油などといった限りある資源とは違い、繰り返し利用が可能な「再生可能エネルギー」にあたります。また、発電時に環境に有害な物質を排出することもないため、非常にエコなエネルギーとして注目を集めているのです。
さらに、太陽光さえあれば発電が可能であることから、災害時の電源としても重宝されており、防災の観点からソーラーパネルの購入を検討する方も増えています。
ソーラーパネルの種類①結晶シリコン系
結晶シリコン系のソーラーパネルには、「単結晶シリコン」と「多結晶シリコン」の2種類があります。単結晶シリコンは、ケイ石を加工し純度を高めたものであり、多結晶シリコンは、単結晶シリコンを製造する過程で出たシリコン粒を再利用したものです。
発電効率が高い単結晶シリコンは、一般住宅の屋根に設置するソーラーパネルに多く使われ、各ソーラーパネルメーカーの主力製品にもなっています。
一方で、多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べると発電効率が落ちます。しかし、単結晶シリコンよりも価格が安価であるため、産業用など広い面積へソーラーパネルを設置する際に多く使われています。
ソーラーパネルの種類②非結晶シリコン系
非結晶シリコン系のソーラーパネルでは、一般的に「アモルファスシリコン」が多く使われます。
アモルファスシリコンのような非結晶シリコン系のソーラーパネルは、結晶シリコン系よりも多く光を吸収でき、薄膜への加工が可能といった性質があります。
低コストでの加工が可能なほか、温度変化にも強い素材なので、季節に関わらず安定した発電を期待できます。
ソーラーパネルの種類③ヘテロ接合型
「ヘテロ接合太陽電池」と呼ばれるもので、結晶シリコン系と非結晶シリコン系の素材を組み合わせたソーラーパネルです。
単結晶シリコンの特徴である発電効率のよさと、非結晶シリコン系の特徴である温度変化への強さを持ち合わせています。小さな面積でも発電量を上げられますが、製造が複雑なために高価な傾向があります。
ソーラーパネルの種類④化合物系
シリコンではなく、銅（Cu）・インジウム（In）・セレン（Se）の3つを主な原料としたソーラーパネルです。
化合物系のソーラーパネルは、シリコンから作られたソーラーパネルに比べて、約100倍もの光吸収係数を持っています。光吸収係数が高ければ高いほど光を吸収しやすく、薄膜化が可能です。
シリコンから作られたソーラーパネルよりも薄膜化が可能であるため、低価格化や省資源化など、コストを下げられるのがメリットです。ただし、シリコンから作られたソーラーパネルよりは発電効率が低いデメリットもあります。
ソーラーパネルの寿命は？
せっかくソーラーパネルを購入するのであれば、できるだけ長く使っていきたいものですよね。
そこで、ここからは気になるソーラーパネルの寿命について解説していきます。
備え付けのソーラーパネルと折りたたみ式ソーラーパネルで異なる寿命
ソーラーパネルのような太陽光発電システムの法定耐用年数は17年です。しかし、法定耐用年数とは、国が「物の資産価値が保たれる期間」として定めているものであり、税務処理のために設定された期間に過ぎません。
法定耐用年数＝物の寿命ではないため、ソーラーパネルは法定耐用年数である17年を超えても、問題なく使用できるケースがほとんどです。
実際、国内では30年以上稼働している太陽光発電システムが複数あり、30年を超えた今も現役で稼働している太陽光発電システムが少なくありません。
一方、ポータブル電源などとセットで使うことが多い折りたたみ式のソーラーパネルは使用のたびにパネルを展開したり、収納時に折りたたんだりするため、備え付けのソーラーパネルと比べて劣化のスピードが早いという特徴があります。
また、ソーラーパネルを持ち運ぶ場合、移動時の振動がソーラーパネルの性能に影響を与えることもあります。
このような理由から、折りたたみ式や持ち運び式のソーラーパネルは、使用開始から2〜3年程度で発電効率が多少低下する可能性が高いといえます。
もちろん、備え付けのソーラーパネルであっても、経年劣化を一切しないわけではないので、使用期間が長くなればなるほど発電効率は落ちていきます。
ソーラーパネルは長期間安定して使えるものの、使用シーンや使用期間の長さによって発電効率が低下していくものだと考えましょう。
ソーラーパネルが劣化する原因は？
ソーラーパネルは比較的タフな作りではあるものの、一切劣化をしないわけではありません。
ソーラーパネルの寿命を長く保つためには、劣化を招く要因を避けることも大切です。そこでここからは、ソーラーパネルの劣化を招く要因について紹介していきます。
劣化の原因①ホットスポット
ソーラーパネルは「ホットスポット」によって劣化してしまう場合があります。
ホットスポットとは、何らかの原因でソーラーパネルが長期間発電できない状態になり、流れなくなった電気が熱となって放出されることで発熱してしまう現象です。具体的には、以下のような原因でホットスポットが発生します。
・ソーラーパネル表面の汚れやゴミ
・ソーラーパネルのひび割れ
・周囲にある建物や木などの影
ホットスポットによってソーラーパネルが発熱すると、発電量の低下だけでなく、火災を引き起こす危険性もあります。
ホットスポットの対策としては、こまめなメンテナンスを行うほか、発電量を日々チェックして、ホットスポットの発生を早期に発見することが必要です。
劣化の原因②層間剥離
ソーラーパネルは、ガラスやシートなど複数の層で形成されています。層の間に空気や水分が侵入すると「層間剥離」が起こり、ソーラーパネルの劣化につながります。
層間剥離が起こると、剥離した部分は発電が行えません。層間剥離は素材の変色を起こす可能性もあり、変色によって正常な部分の発電まで妨げてしまう恐れもあります。
ホットスポットに比べると発生リスクは低いものの、水蒸気のような粒子が細かい水分が入り込むことでも引き起こされるため、気候柄、層間剥離が発生しやすい地域も。
層間剥離は、早期に発見して修理や交換を行わなければソーラーパネル全体の劣化を引き起こしてしまうので、ホットスポットと同様に日々注意していきましょう。
劣化の原因③発電率の経年劣化
前でも解説したとおり、ソーラーパネルは経年劣化していくものです。高性能なソーラーパネルだったとしても、使用期間が長期間に渡ると、どうしても発電効率は低下してしまいます。
ソーラーパネルによっては「これまではまったく問題なかったのに、15年を過ぎたら急に発電効率が落ちた」ということが起きる場合も。
経年劣化の程度は、商品はもちろん、使用する環境によっても大きく異なります。
日本は年間を通して気候が変わりやすく、大雨や大雪、猛暑など過酷な環境下におかれることもしばしば。また、地震などの天災も起こりやすい国です。気候の変化はソーラーパネルにとって大敵であるため、「大切に使っていたけれど、気候の影響で急激に劣化してしまった」といったことも起こりうるでしょう。
EcoFlowのソーラーパネルは、IP67もしくはIP68の防塵・防水仕様なので、例えばソーラーチャージャーを使用中に急に雨が降り出した場合でも壊れることがなくて安心です。
劣化の原因④パネル表面の汚れ
ソーラーパネル表面の汚れはホットスポットの要因になるほか、ホットスポットに起因しない劣化も引き起こしてしまうケースが少なくありません。
特に、住宅向け太陽光発電システムでは、ソーラーパネルを屋根に設置します。屋根に設置したソーラーパネルは野ざらしの状態になるため、表面に汚れが溜まって発電効率が低下したり、ソーラーパネル自体の劣化を起こしたりする場合があるのです。
また、鳥の糞や枯れ葉のようなゴミがソーラーパネル上に落ちれば、その箇所は太陽光がうまく当たらず、発電効率ががくんと低下します。
ホットスポットを防ぐだけでなく、ソーラーパネル自体の劣化を防ぐためにも、汚れやゴミには注意していく必要があるでしょう
劣化の原因⑤パネルの破損
ソーラーパネルが気付かぬうちに破損し、劣化につながることもあります。
いくらソーラーパネルはタフな作りとはいえ、まったく壊れないわけではないのです。猛暑の日に熱によって破損する、物がぶつかって破損する……などさまざまな原因で破損する可能性があります。
ソーラーパネル表面の破損は見つけやすいですが、ソーラーパネル内部の配線が劣化により破損してしまった場合、注意して見なければ気付きにくいものです。
ソーラーパネルは精密機器ですので、どこかが破損すれば正常な動作が難しくなり、発電効率が大きく下がることにもつながるので注意しましょう。
劣化の原因⑥配線トラブル
接続不良や断線などの配線トラブルも、ソーラーパネルの劣化を引き起こします。
経年劣化や破損によって起こる配線トラブル以外に、初期不良による配線トラブルも考えられます。また、折りたたみ式のソーラーパネルを自身でポータブル電源に接続するような場合、接続ミスや接続時の取り扱いで配線トラブルが起こるケースも。
配線トラブルは、正常に発電できない事態を招くだけでなく、場合によっては火災など大きな事故につながるリスクがあります。
接続ミスのように未然に防げる配線トラブルを防ぐのはもちろん、日頃から配線トラブルが起きていないか目を光らせていくことも大切です。
劣化の原因⑦収納や移動に伴う劣化
折りたたみ式のソーラーパネルでは、収納や移動に伴い劣化が起こるケースが多くあります。
前でも解説したとおり、折りたたみ式のソーラーパネルは、住宅の屋根に備え付けるソーラーパネルとは使用シーンが大きく異なります。「アウトドアのときにだけ使う」「防災用に準備している」など、ごく限られたシーンのために折りたたみ式のソーラーパネルを使用している場合も注意が必要です。
ソーラーパネルは精密機器です。保管状態が悪ければ、劣化を招いてしまう場合があります。長期間使用していないと、知らないうちに正常に動作しない状態になっている場合があるかもしれません。
そのような事態を避けるためにも、ソーラーパネルの保管状態には気を配りましょう。EcoFlowソーラーパネルはすべて専用収納ケース付きで、保管時に便利です。この専用バッグに入れて高温多湿な場所を避けて保管し、定期的に動作確認を行ったりするのがおすすめです。
折りたたみ式ソーラーパネル使用時の注意点
先述の通り、折りたたみのソーラーパネルは、限られた時間に使用することを想定して作られており、使用のたびに展開したり持ち運ぶ際の衝撃などで、設置型に比べてどうしても寿命が短くなります。しかし、正しく使うことで目安となる2～3年以上使用することも可能です。ここでは、EcoFlow折りたたみ式ソーラーパネル使用時の注意点をご紹介します。
1. ソーラーチャージャーの発電効率は、光強度と傾きの角度によって異なるため、発電量は天候条件、季節の変化、設置場所などのさまざまな要因によって影響を受ける場合があります。ソーラーチャージャーの設置と接続はユーザーマニュアルに記載されている手順に厳密に従って行う必要があります。
2. 本製品は本体のみが防水仕様になっています。MC4出力コントローラの部分は、水に浸さないでください。
3. 本製品は腐食性の高い物質との接触や腐食性の液体への浸漬を避けてください。
4. 製品の損傷を防ぐため、刃物など鋭利なもので突き刺したり、製品を叩いたり、衝撃を与えたりしないでください。
5. 損傷のおそれがありますので、製品に圧力をかけたり、製品を落としたりしないでください。
6. 輸送または設置を行うときに、製品をぶつけたり、強い圧力をかけたり、曲げたりしないでください。移動または保管するときは、製品を垂直にすることをお勧めします。
7. 保管する時、必ずジャンクションボックスのプラス・マイナス端子を日光に当たらないように納めてください。
8. 怪我の恐れがありますので、製品を分解しないでください。
以上の８点を守り、正しくご使用ください。
一方、設置型のソーラーパネルは定期的にメンテナンスを行うことで寿命を伸ばすことが可能です。
具体的には、メンテナンスにより以下のようなことを防いだり、早期発見できたりします。
・ホットスポットの発生による発電効率の低下や事故
・層間剥離によるソーラーパネルの劣化
・汚れや破損による発電効率の低下やソーラーパネルの劣化
・配線トラブルによるソーラーパネルの劣化や故障
・長期間保管中の劣化や故障
上記の予防や早期発見は、ソーラーパネルの寿命向上につながります。ぜひ定期的なメンテナンスを実施して、ソーラーパネルの寿命を向上させましょう。
設置型ソーラーパネルのメンテナンス方法
「一般社団法人日本電機工業会」及び「一般社団法人太陽光発電協会」は、「太陽光発電システム保守点検ガイドライン」を定めています。各メーカーやメンテナンス業者によるメンテナンスでは、このガイドラインに則ったメンテナンスが行われているのです。
ガイドラインには大きく分けて「目視点検」と「数値測定点検」の2種類があり、ものによっては個人でも行えるメンテナンス方法も。たとえば、以下のような目視点検は日常的に取り組めることなので、ぜひ実施していきましょう。
・樹木や建物の影など、周辺環境に変化がないか確認する
・パネル表面に汚れやゴミ、亀裂、破損などがないか確認する
また、日々発電量を確認し、発電量が下がっているときには何らかの異常が起きている可能性を疑うのも有効です。
発電量が下がっていても目視確認で異常が確認できない場合には、ソーラーパネルの内部でトラブルが発生している可能性があります。自身で内部を修理するのは難しいため、メーカーや専門業者にメンテナンスを依頼しましょう。
ソーラーパネル表面の亀裂や破損についても、自身で修理をしようとすると感電や火災などのリスクがあるため、必ずメーカーや専門業者に依頼をするようにしてください。
ソーラーパネルの清掃も有効
特に汚れやゴミが見受けられなくても、雨天に使用した場合や、花粉や黄砂の時期に使用した場合には、ソーラーパネルを清掃するようにしましょう。
ソーラーパネルの汚れを取り除くことで、発電効率がよくなるほか、汚れによる故障を防げます。
「清掃くらいなら自分でできそう！」と感じる方が多いかと思いますが、基本的には清掃もメーカーや専門業者に依頼するのがおすすめ。なぜなら、住宅の屋根に設置しているソーラーパネルの場合、屋根に登らなければならず、転倒や落下の危険性があるからです。
また、安全が確保できる状態で清掃を行った際、自身で清掃をしたことによって破損や故障が起きると、メーカー保証が受けられなくなる可能性もあります。
メーカーや業者に清掃を依頼する場合でも、小規模な清掃で済めば、1回の清掃にかかる費用も抑えられるはず。ぜひ定期的に清掃を実施してくださいね。
まとめ
折りたたみ式ソーラーパネルなら防塵・防水仕様のEcoFlowがおすすめ！
正しく使用して長持ちさせよう
ソーラーパネルは備え付けと折りたたみ式の２種類があり、EcoFlowソーラーパネルシリーズのようにキャンプや防災用途に気軽に使用できる折りたたみ式は、耐用年数は発電効率を考えると2～3年が目安となります。
一方、備え付けのソーラーパネルの法定耐用年数は17年ですが、大体のケースでは17年よりも長い期間使用できます。20～25年程度は使用に大きな支障がでない程度の発電効率を保てるソーラーパネルが多いほか、実際に30年以上現役で稼働し続けているソーラーパネルもあります。
しかし、ソーラーパネルは汚れや層間剥離などによって劣化が進んでしまうこともあります。ソーラーパネルの寿命を長く保つためにも、こまめなメンテナンスを行い、劣化の予防や異常の早期発見をするのが大切です。
設置型のソーラーパネルは敷居が高いと考えている方は、太陽光発電の入門としてEcoFlowソーラーパネルを導入してみませんか。また、その際には今回紹介したポイントを参考に、ソーラーパネルを長く愛用していきましょう！
