太陽光発電パネルの
種類とは？
素材別・メーカー別の
特徴や選び方を
わかりやすく解説

単結晶シリコンは、太陽光パネルの中でもっとも古くから使われているタイプです。

シリコン原子が規則正しく並んでいるため、電気の変換効率が高いのが特徴です。耐久性にも優れており、屋外での長期使用に向いています。ただし、製造コストが高く、その分導入費用が高額になりやすいという課題があります。

多結晶シリコンは、もっとも普及している太陽光パネルです。

単結晶シリコンのように大きな単体の結晶ではなく、異なる方向を向いた小さな結晶を組み合わせて作られています。電気の変換効率は単結晶に劣りますが、製造コストを抑えられるメリットがあります。

アモルファスシリコンは、1マイクロメートル以下の薄いシリコン膜を使用した太陽光パネルです。

結晶シリコン（単結晶シリコン、多結晶シリコン）と比べてシリコンの使用量が少なく、製造工程が容易なため、製造コストを抑えられます。シリコン系の太陽光パネルの中では電気の変換効率が低いですが、高温下でも変換効率が落ちにくいという特徴があります。

ヘテロ接合型は、結晶シリコンとアモルファスシリコンを組み合わせた太陽光パネルです。

2つのシリコンを組み合わせることで、接合部の破損を抑えつつ電気がスムーズに流れるため、変換効率が高くなります。また、アモルファスシリコンの特性によって、高温でも変換効率が低下しにくいメリットもあります。

一方で、複数の素材を組み合わせているため製造工程が複雑になり、コストが高くなる点が課題です。

III-V族は、III族元素（ガリウムGa、インジウムIn、アルミニウムAlなど）とV族元素（リンP、ヒ素Asなど）を組み合わせた化合物半導体を利用した太陽光パネルです。

集光した場合に変換効率が40％以上を記録するほど高性能であり、主に宇宙で使用されています。製造コストが高額な点が課題ですが、地上でも直射日光の多い地域や電気自動車向けの活用が検討されています。

CIS系は、銅（Cu）・インジウム（In）・セレン（Se）を主原料とする太陽光パネルです。原料にガリウム（Ga）を加えたものは、CIGS系と呼ばれます。

CIS系は、厚みを2〜3マイクロメートル程度に抑えられるため、設計の自由度が高く、大型のものを製造しやすいのが特徴です。変換効率の低さが欠点ですが、効率的に発電可能な製品が開発されるなど、研究が進んでいます。

• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「変換効率37％も達成！「太陽光発電」はどこまで進化した？」

CdTe系は、テルル化カドミウム（CdTe）を原料とする太陽光パネルです。

低コストで製造できることから、欧米の大規模発電所で広く導入されています。毒性のあるカドミウム（Cd）と異なり、テルル化カドミウム（CdTe）は化学的に安定しているといわれています。しかし、日本ではカドミウム（Cd）に対する抵抗感が強いため、普及していません。

量子ドット系は、量子効果を活用して性能を向上させた太陽光パネルです。量子ドットとは、直径2〜10ナノメートルほどの半導体の微粒子を指します。

量子ドット系は、使用する原料によって「化合物系」と「有機系」に分類されます。化合物系では、セレン化カドミウム（CdSe）やリン化インジウム（InP）などが代表的な原材料です。

量子ドット系は、紫外光から近赤外光まで幅広い波長の光を吸収できるため、従来の太陽光パネルを超える高い変換効率の実現が期待されています。ただし、加工技術が要求されるので、製造コストの高さが課題となっています。

色素増感は、色素が光を吸収して電気に変換する仕組みを活用した太陽光パネルです。

製造が比較的簡単で、色素を変えることでカラフルな製品を作れるのが特徴です。色素の種類を工夫すれば、蛍光灯の光でも効率よく発電できます。一方で、ほかの太陽光パネルと比べて耐久性や変換効率に課題があります。

量子ドット系の太陽光パネルには、カーボン量子ドットやグラフェン量子ドットなど、炭素系量子ドットを用いたタイプもあります。炭素を原料とするため、化合物系の量子ドットよりも安全性に優れているのが特徴です。

有機薄膜は、n型とp型の半導体を混ぜ合わせた液で電極を形成する太陽光パネルです。

材料の使用量が少なく、製造方法もシンプルなため、低コスト化が期待されています。また、さまざまな色や形のデザインに対応でき、半透明の製品を製造することも可能です。ただし、耐久性の低さが課題で、現在は屋内向け製品の生産が進められています。

ペロブスカイト型は、ペロブスカイトという結晶構造の材料を用いた太陽光パネルです。日本で開発され、国内だけでなく世界中で製品化が進められており、次世代の太陽光パネルとして注目を集めています。

ペロブスカイト型の原料であるヨウ素は、日本の生産量が世界第2位であり、国内で安定的に調達することが可能です。また、ペロブスカイト型はフィルムなどに材料を塗布・印刷して製造できるため、製造工程を簡素化しやすく、大量生産による低コスト化が見込まれています。

さらに、軽量で折り曲げに強い点も大きな特徴です。従来の太陽光パネルでは設置が難しい建物の壁面や耐荷重の小さな屋根、小型の電気機器にも設置できます。日本は平地面積あたりの太陽光発電システムの導入量が主要国でもっとも多いため、設置スペースの問題を解決する手段として期待されています。

一方で、寿命が短く耐久性に問題があり、広範囲への設置は難しい点が現状の課題です。

• ※参考：経済産業省資源エネルギー庁「日本の再エネ拡大の切り札、ペロブスカイト太陽電池とは？（前編）～今までの太陽電池とどう違う？」