太陽エネルギー利用には光を電気に変換し利用する方法と熱に利用しエネルギーを利用する方法の2通りがあります。
太陽光発電は太陽の光エネルギーをシリコンなどの半導体により、直接電気エネルギーに変換するものです。
太陽熱温水器は太陽熱で水をお湯に変え熱エネルギーとして利用するシステムです。

太陽電池は半導体の一種であり、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するもので、半導体が光を受けると内部に電子エネルギーが与えられ電流が起きる性質を利用したものです。
半導体にはそれぞれ電気的性質の異なるＮ型シリコンとＰ型シリコンがあり、この2つをつなぎ合わせた構造になっています。太陽電池に光が当たると、その光エネルギーは太陽電池に吸収され、これにプラスとマイナスを持った粒子（正孔と電子）が生まれ、マイナスの電気はＮ型シリコン側へ、プラスの電気はＰ型シリコン側へ多く集まります。このため太陽電池の表面と裏面につけた電極に電球やモータをつなぐと電流が流れます。これが太陽電池の原理です。

セル

太陽電池の基本単位です。結晶系の場合は200〜400μmの厚みの薄いシリコン板ウェハーにPN接合を形成後、電極と付けたもので、電圧は約0.5V、電流は面積に比例します。125mm角で5A前後の電流が発生します。

モジュール

野外使用環境に耐えるようにセルを必要枚数直列に接続し、 強化ガラス・樹脂・フィルムで覆い、アルミ枠 等を付けパッケージ化したものです。

アレイ

モジュール（パネル）を複数枚、直列あるいは並列に結線し架台等に設置したものです。

変換効率とは、太陽電池が受けた光エネルギーを電気エネルギーに変換する割合を示すものです。
セル単位で計測したセル変換効率と、モジュールにパッケージした時の最大寸法での面積から算出したモジュール変換効率の両表現方法が使用されています。
現在の太陽モジュールでの変換効率は単結晶タイプで13〜18％、多結晶タイプで10〜15％、アモルファスタイプで7〜10％程度です。（例）変換効率が10％とは太陽光は晴天時において地上で最大1kw/㎡ のエネルギー（日射強度の標準としています。）があり、このエネルギーを1㎡ の太陽電池に照射したとき、太陽電池の発電電力が100Wとなることを意味します。

太陽光発電システムは太陽電池モジュールアレイ、パワーコンディショナ（通称パワコン）、これらを接続する配線、接続箱、屋内分電盤及び交流側に設置する電力量計などで構成されます。

“太陽の光エネルギー”を太陽電池アレイで直接電力（直流電力）に変換し、パワーコンディショナ（通称パワコン）で直流を交流に変換し、建物内又は構内設備に電力供給します。また、使用量より発電量が多く余った電力は電力会社に売電されます。
太陽光発電システムの例を下図に示します。

一般に電力会社の配電線網の事を系統と言います。
その系統に太陽光発電設備などを繋いで電気のやり取りを行うことを系統連系と言います。
※電力会社と系統連系するためには、別途契約が必要です。

電力会社との系統連系システムでは、昼間は太陽光発電と一部売買で電力をまかない、余った場合は電力を電力会社に売ることができます。夜間や発電量が少ない時には、従来通り、電力会社から電力を買います。

【単結晶太陽電池モジュール】

• 変換効率が高く（13〜18%）、信頼性もあり人工衛星などの電源としても用いられます。
• 結晶系全般に言える事ですが、温度上昇により変換効率が低下します。
• ワット当りのコストが多結晶と比べると若干割高になります。
• 製品の歴史が最も長く豊富な実績を持っています。

【多結晶太陽電池モジュール】

• 変換効率は単結晶より若干下がり（10〜15%）となっています。
• 単結晶と同じく、温度上昇により変換効率が低下します。
• 単結晶とアモルファスの中間的な価格です。

【アモルファス太陽電池モジュール】

• 変換効率が結晶系に比べ低い（7〜10%）が、フレキシブル太陽電池が可能で建材一体等が可能です。
• 温度上昇による変換効率の低下率は結晶系より小さくなる特性があります。（夏期の変換効率が高い）
• 効率が低い分、結晶系太陽電池に比べ設置面積が大きくなります。

アモルファス型には、下記のような特徴があります。

１．結晶型に比べて製造コストが安価となる要素がある。

アモルファス型の場合は、世の中に大量にあるケイ素をガス化したものを基盤に吹き付けて製作する為、結晶型の約1/300と薄く、原料（シリコン）の使用量が圧倒的に少なくて済みます。

２．製造エネルギーが少ない。

製造時に必要なエネルギーが、結晶型に比べて少なくて済みます。

３．夏場の発電特性が良い。

アモルファス製太陽電池は気温上昇により発電効率が若干上がる特性があり、夏場の気温が高い時期に効率が良くなります。

アモルファス太陽電池はシリコン原材料の使用量が結晶系太陽電池に比べ少なく、生産に関わるエネルギー量も少なくてすみますので、太陽電池発電部分としては、その分価格が安くなると言われています。

結晶系より効率が低い分、設置面積が大きくなることから、屋外使用のための対候性素材パッケージ費用・取付部材や工事費が増える可能性があります。

一方、建材一体型のものでは、既存の建材がその分不要になるので、建築部材や工事費がその分減る可能性もあり、架台・取付配線工事等、システム全体で考える必要があります。そのため、価格的な面よりも長所・短所及び建物構造、設置可能面積、デザイン等によって、結晶系との使い分けがされています。

太陽電池の発電量は入射する光の強度に比例します。曇りでは晴天の1/2〜1/10、雨天では1/5〜1/20になります。

太陽電池にごみやほこりが付着する晴天が続き、砂ほこり等が付けば発電量3〜5%程度ダウンすることもありますが、雨風で洗い流されるとほぼ元の能力に回復します。
一般の住宅地区では塵などの汚れは降雨で流されるので、掃除の必要は殆どありません。

また、木の葉や鳥の糞などが、部分的に付着しても発電量が大きく損なわれることはありません。
ただし、交通量の多い道路への隣接地域では油性浮遊物が付着し降雨だけでは流されない場合があります。
平均的な都市部で汚れによる出力低下はおよそ5%以下です。

現時点では蓄電池への蓄電コストがプラスとなるため、電力会社の配電線と継ぎ、夜は電力会社の電気を利用します。

住宅用は、昼間に余った電気は売り、夜は電力会社の電気を買うシステムを採用し補助金の対象としていますが、防災用システムでは蓄電池を使用したシステムも設置されています。

太陽電池は太陽光により発電しますが、太陽電池自体に蓄電能力はありません。蓄電の際は別途二次電池を備えた太陽電池システムが必要となります。（現時、当社では対応しておりません）

特殊ガラスを使用しており、窓ガラスほど反射しない表面となっており、とくに問題となった事はほとんどありません。
特殊な例として道路の中央分離帯用の防眩タイプガラスを使用した設置例もあり、低反射タイプのものも用意されています。

積雪の場合は太陽電池の発電量は期待できません。
傾斜を持たせた太陽電池モジュールアレイ上の、光が届く程度のわずかな積雪であれば、太陽電池セル部の蓄熱と、周囲の気温上昇により一部の雪が溶け滑落します。

一方、積雪量が多く太陽電池に光が届かなければ、発電はできなくなりますので、雪が多い地域では、雪がパネルから滑り落ちる角度とし、積雪以上の高さの補高台に設置する等の考慮をして計画します。

• クリーンな発電方式です。 太陽光発電は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換するもので、物理的あるいは化学的変化を伴いません。発電時に一切の排出物の発生がなく、可動部分も無いため騒音の発生もありません。
• 発電のためのエネルギー源は太陽光であり非枯渇エネルギーであり、且つ無料です。 可動部分がないので保守が容易なため無人化が可能であり、且つ高寿命です。
• 必要に応じて小規模なものから大規模なものまで、自由な設置が容易できます。
• 環境に優しいエネルギーを導入することで、各自治体における住民意識の向上や、企業のイメージアップに貢献することがでます。

• 他の発電設備に比べると、発電効率が低いため、ある程度の面積が必要となります。しかし、屋上、屋根等の遊休スペースに設置することが可能です。
• 発電出力は日射がある昼間にしか発電できず、季節、時刻、天候に左右されます。また、夜間は発電できません。しかし通常は電力会社の電力と連系することにより負荷に安定した電力を供給できます。
  また目的に応じて蓄電池を設けて発電可能な昼間に電気を貯めておき、夜間や災害等の停電時にその電気を使用する防災型システムもあります。
• 技術進歩と市場の広がりで価格は下がってきてますが、まだ他の発電設備に比べると発電単価は割高です。
  国策として太陽光発電拡大には様々な補助金が用意されています。

地球温暖化をはじめ、酸性雨、オゾン層破壊など、地球環境は目に見えて悪化しています。この背景には、石油・天然ガス・石炭といった化石燃料の大量消費（CO2の増大）による環境破壊が大きな要因としてあげられます。

18世紀に石炭を使い始めて以来、私たちは石油や天然ガスなどをエネルギー源として大量に使用してきました。

約2億年かかって蓄えられたこれら化石燃料を、1950年頃から急激に使用量を増やし、今後、100〜200年で使い切ろうとしています。
石油残存量に限っていえば、なんと35年で枯渇するといわれています。
問題は燃料の枯渇にとどまらず、化石燃料を燃やすことにより生じるニ酸化炭素や硫黄酸化物の増加により地球環境に危機を与えています。

今後は貴重な化石エネルギーの使用をできるだけ控え、太陽光発電など自然エネルギーを活用することが使命ともいえます。

1997年12月に開催された「地球温暖化防止京都会議」では、地球温暖化の原因とされるニ酸化炭素の排出について具体的な数値目標が設定されました。
1990年の水準に対して、EU（ヨーロッパ連合）諸国が平均8%、アメリカが7%、日本が6%で、2008年〜2012年までの期間に削減するという内容です。

このような状況の中、クリーンな発電方式である太陽光発電の普及・促進が地球環境問題の解決の一助になることが大きく期待されています。

次のような優れた特性を生かす為、さらに発電コストを下げ、普及拡大させる必要があります。

• 発電の際、二酸化炭素・窒素酸化物等の発生がなく、クリーンなエネルギーにより地球環境へ貢献できること。
• 回転・振動部分がないため騒音問題もなく、長寿命なこと。
• 環境共生ニーズに適合した太陽電池システム商品は、エネルギー必要とする場所で必要な分だけ容易に設置が可能です。
• 環境貢献商品である太陽光発電システムによる新産業分野の開拓により、雇用の増大が見込める。
• エネルギー自給率を高めることができる。
• 発展途上国への先進国としてのクリーンエネルギー供給が可能。
• 必要に応じ発電容量の増設が簡単にできる。
• 放射能を伴う原子力等と違い、高い安全性と国民の理解が得られている。

太陽光発電システムは、太陽光により直接電力を発生させるため、システムの運用中CO2の発生はなく、貴重な石油も節約できます。
　システム10kwあたり
　　・原油に換算すると、年間約2,750リットルの削減になります。
　　・二酸化炭素は、年間3,810kg-CO2削減できます。

＊一般的な家庭用として設置する3kW(年間発電量約3,000kWh）のケースでは下記の通りです。
　　・CO2を年間約1,027.6kg-CO2が削減できます。
　　・原油に換算すると、約740リットルの削減になります。

これらの数値は結晶系シリコン太陽電池の、屋根置き型の場合であり、アモルファス型や設置形態が異なると、上記数値は若干の差異があります。

10kWの太陽光発電システムを設置した場合、全国平均では年間約10,000kWhの発電量が期待できます。
これを火力発電所の代替と仮定すると、地球温暖化の原因であるCO2の年間発電量を炭素<C>量に換算すると年間1トン-Ｃ以上の二酸化炭素排出削減となります。
またそのCO2吸収効果を森林面積に換算削減すると、森林1.94ヘクタールに相当します。

★設置された太陽光発電システムは全くCO2を発生しませんが、システム生産時は商用電力を使用しております。
システムを20年間運用した場合の総発電量に、石油火力で発電された商用使用電力が排出したCO2の量を換算し、ここから差引し、年間削減量を算出しています。

太陽光発電システムの製造時に消費される電力と同量の電力を製造されたシステム自信が発電するのに結晶系太陽電池で1.6〜2.5年、アモルファスで1.1年〜2.3年程度かかります。
これをエネルギー・ペイバック・タイム（EPT）と表現します。すなわちシステムを設置して2.4年目以降は、全くクリーンな電気をお客様自身で創出・使用できます。

現在はまだ、特定家庭用機器再商品化法（家電リサイクル法）のような法律には適用されません。
家電4品目のリサイクル商品化率法定基準値（質量比）では、エアコン：60%、テレビ：55%、冷蔵庫：50%、洗濯機：50%等ですが、太陽光発電システムについてはまだ基準等についても何ら決まっておりません。
現状では一般産業廃棄物扱いとなっています。
期待寿命が20年以上と長い為、今後生産量が2桁上がるとリサイクルが必要と考えられており、現在産官学共同で研究中です。

構成部位毎のリサイクル可能性は次の通りとなっています。

• 強化ガラス：再生ガラスとして別途製品への使用は困難。
• 樹脂部：不可逆の架橋反応処理で現状では困難。
• 配線材：銅線は現状でも再生可能。
• 枠材：現状でも再生可能。
• 太陽電池架台：現状でも再生可能。
• 接続箱：一般家電製品と同等。
• パワーコンディショナ（通称パワコン）：一般家電製品と同等。