太陽光発電の仕組み

太陽光発電の仕組みについてご説明しましょう。ちょっと難しいかもしれませんが、大まかに理解すれば大丈夫です。

電気を作る太陽電池

まず、太陽光発電の電気を作り出す部分は、太陽電池と呼ばれます。「電池」という名称ですので、電気をためるイメージがありますが、一般の太陽電池には電気をためる能力はありません。むしろ、発電器ですので「太陽光発電器」という名称のほうがふさわしいと言えます。

太陽電池はさまざまな素材の種類がありますが、主にシリコンでできたプラスの性質を持ったP型半導体とマイナスの性質を持ったN型半導体を張り合わせたもので、大きなLED（発光ダイオード）です。

ただし LED とは逆に光のエネルギーを半導体の性質を利用してエネルギーを持った電子を直接的に電力として取り出します。

太陽電池を数十枚まとめたものを太陽電池モジュールといい、所定の電圧と電流を得るのに必要な数だけモジュールを直列や並列に接続して配列したものを太陽電池パネルと呼んでいます。家の屋根に設置してあるのはこの太陽電池パネルです。

電気を流す仕組み

太陽電池パネルから集めた電気は接続箱を通して 1 本の電線になり、「パワーコンディショナー」に流されます。太陽電池によって作られる電気は直流ですので、家庭用の交流電気に交換する必要があります。パワーコンディショナーは変電所の働きをし、直流から交流に電気を変換します。

パワーコンディショナーで交流に変換された電気は、屋内の分電盤を通って家庭内での電気製品・機器の電力消費に使用されます。

電気の余剰分は電力量計のうち売電計を通して電力会社に売ることができます。電気を売る契約のことを「逆流契約」と言います（詳しくは「売電の仕組み」を参照）。

昼間の天気の良い日には売電計が動き、夜中には買電計が動くことになります。夜の電気使用料は昼間よりも割安ですので、売電と買電の電力量が同じであったとしても支払い金額よりも入金金額のほうが多くなります。

パワーコンディショナーの中は複雑な配線になっており、電力を家の外の電力会社の電線に流す働きもします。そのため、異常発生時に備えて系統連系保護機能が組み込まれています。

異常発生時には、パワーコンディショナーの出力を遮断し、家の中の電気製品や系統をトラブルから保護します。また、自立運転機能も備えていて、停電時にある程度の電力を供給することも出来ます。