太陽光発電とは、太陽の光エネルギーを利用してソーラーパネルで電気をつくる発電方法です。ソーラーパネルは住宅の屋根に設置できるため、一般家庭でも太陽光発電を始めることができます。

太陽光は、風力や水力、地熱などと同じく「再生可能エネルギー」に分類されます。再生可能エネルギーとは、自然界に存在し、枯渇の心配がないエネルギー源のことです。発電時に二酸化炭素を排出しないため、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの削減にも役立ちます。こうした特徴から、太陽光発電は地球環境にやさしい発電方法として注目されています。

次に、太陽光の特徴として知っておきたいのが、その光の種類です。太陽光にはさまざまな波長の光が含まれており、代表的なものは以下の3つです。

• 紫外線
• 可視光線
• 赤外線

これらのうち、太陽光発電で主に活用されているのは人の目に見える可視光線です。

一方で、紫外線はソーラーパネルの劣化を早める原因になります。具体的には、ソーラーパネルの表面の酸化や変色、さらに温度変化による素材の収縮・伸長などが挙げられます。こうした劣化を防ぐため、一部の製品では紫外線をカットするガラス素材を採用するなど、耐久性を高める工夫が施されています。

以下の記事では、太陽光発電の仕組みやメリット・デメリットを解説しているので、ぜひあわせてご覧ください。

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太陽光発電とは？仕組みとメリット・デメリット、導入方法をわかりやすく解説

• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「再生可能エネルギーとは」

太陽光発電の起源は、1839年にフランスの物理学者アレクサンドル・エドモン・ベクレルが発見した「光起電力効果」にあります。光起電力効果とは、光を当てることで電気が発生する現象です。

1883年には、アメリカの発明家チャールズ・フリッツが、太陽光発電の原型となる「セレン光起電力セル」を発明しました。しかし、変換効率が低く実用化には至りませんでした。

1954年には、アメリカのベル研究所が世界初のシリコン太陽電池を開発しています。翌1955年には日本でも太陽電池の製造に成功しましたが、価格やメンテナンス費用が高く、一般家庭にはあまり普及しませんでした。

日本で太陽光発電が普及するきっかけとなったのは、1973年の第一次オイルショックです。翌年には石油依存の危機感から「サンシャイン計画」が立ち上げられ、太陽光発電を含む新エネルギーの開発が推進されました。

1993年には環境保護も重視した「ニューサンシャイン計画」が始まり、住宅用太陽光発電が登場します。1994年からは住宅用太陽光発電の補助金制度がスタートし、家庭での導入が増えました。

2009年には、太陽光発電で余剰電力を電力会社が買い取ることを義務付けた「太陽光発電余剰電力買取制度」が始まりました。その後、2012年には太陽光以外の再生可能エネルギーにも対象を広げた「固定価格買取制度（以下FIT制度）」に移行し、太陽光発電は広く普及するようになったのです。

• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「再生可能エネルギーの歴史と未来」
• ※参考：一般社団法人　太陽光発電協会「協会沿革」

太陽光発電は、複数の太陽電池を組み合わせたソーラーパネルを使って発電する技術です。太陽電池には、シリコンなどの半導体が使用されており、「n型半導体」と「p型半導体」という2種類の層で構成されています。

ソーラーパネルに太陽光が当たると、半導体の内部で「正孔（プラスの電気を帯びた粒子）と電子（マイナスの電気を帯びた粒子）が以下のように移動します。

• 正孔（＋）がp型半導体へ移動する
• 電子（－）がn型半導体へ移動する

正孔（＋）と電子（－）の移動により、p型とn型の間に電位差が生まれ、乾電池のような状態がつくられます。ここに導線を繋げることで、電気を取り出せます。このような太陽光発電の原理は、光が当たることで電子が外に飛び出す「光電効果」という物理現象を応用しています。

ここでは、太陽光発電における全体的な仕組みを簡単に解説します。太陽光から電気をつくり、家庭で使えるようになるまでの流れを見ていきましょう。

太陽光発電システムの年間発電量は、ソーラーパネル1kWあたり1,000kWh程度（注）といわれています。一方、一般家庭1世帯の年間電力消費量は、全国平均で3,950kWh（2022年度）です。

ソーラーパネルの容量ごとの年間発電量と、家庭の電力消費をまかなえる割合の目安は以下のとおりです。

ここでは、太陽光発電システムの導入方法を解説します。主な導入の流れは以下のとおりです。

1. 太陽光発電システムの仕組みを理解する
2. 設置に適した条件か調査する
3. 3つの利用方法から選ぶ
4. 導入コストを調べる

特に注意が必要な導入時のポイントも解説しているので、詳しく見ていきましょう。

太陽光発電は日本国内だけでなく、世界各国でも普及が進んでいます。主要国における太陽光発電の総発電量に占める割合と発電量は、以下のとおりです。

太陽光の発電量では中国が圧倒的に多く、4,000億kWhを超える規模となっています。総発電量に占める割合で見ると、スペインがもっとも高い10.8％を記録しています。

日本は、太陽光の発電量で4位に位置し、総発電量に占める割合では上から3番目です。また、国土面積あたりや平地面積あたりの太陽光の設備容量は、主要国の中で一番高い数値です。そのため、日本が太陽光発電の導入に積極的に取り組んでいることがわかります。

2025年2月時点で、日本を含む146の国と地域が、温室効果ガスの実質的な排出量をゼロにする「カーボンニュートラル」を目標に掲げています。カーボンニュートラルの達成には、再生可能エネルギーの活用が不可欠であるため、今後も世界的に太陽光発電の普及が加速していくことでしょう。

• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「国内外の再生可能エネルギーの現状と今年度の調達価格等算定委員会の論点案」
• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「大きく変化する世界で、日本のエネルギーをどうする？「エネルギー基本計画」最新版を読みとく（前編）」

太陽光発電は、ソーラーパネルに太陽光が当たることでプラスとマイナスの粒子が移動し、その動きによって電気を発生する仕組みです。

太陽光発電を導入すると、電気料金の節約はもちろん、温室効果ガスの削減にも繋がるなど、多くのメリットがあります。しかし、導入には初期費用がかかるため、まとまった資金の準備がネックに感じる方も少なくありません。

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