太陽電池のエネルギー変換効率計算式

太陽電池の性能はエネルギーを変換する効率の良さで決まります。

当たり前ですが、エネルギーの変換効率の良い電池だと、同じエネルギーでより大きな電力を得られます。

太陽電池の変換効率式

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太陽電池に入った光のエネルギーのうち電気エネルギーに変換した割合を表す数値。

1kWの光エネルギーを何％電気エネルギーに変換できるかを表します。

入ってくる太陽エネルギーは、世界共通の評価基準で計算されています。かなり専門的な用語でAM（エアマス）を使う。

STCは、おおまかには「AM1.5、1000W/平方メートル、25℃」という測定条件で表すことができます(*3)。ここでAM（エアマス）とは太陽光のスペクトルを表す言葉で、AM1.5は日本付近の緯度の地上における平均的なスペクトルとして用いられます（図２）。産総研

太陽電池の効率は使用する半導体材料が吸収できる太陽光の波長領域およびその吸収量で決まる。

当然、変換効率の高い太陽電池は、狭い面積でも大きな電力を発電できるためお得。基本的に高価格＝高効率であり、狭い場所で発電したい場合は高効率な電池を選び、場所が広い場合には性能が劣っていても安価なものを選ぶ方が太陽光発電投資の採算を取りやすい。

結晶シリコン製の場合、理論限界値は28％とされています。

詳しくは二通りの計算式が存在。通常は実効変換効率を示す。真性変換効率は、太陽電池素子自体の評価や固定価格買取制度の申請に利用される。

●実効変換効率

●真性変換効率

出典：太陽光発電協会

新エネルギー産業技術総合開発機構の太陽光発電に関するロードマップ（PV2030+）では、2050年に超効率太陽電池を開発し変換効率を40％に高めることを目標にしています。

効率を競い合うメーカー

世界的なエネルギー投資の流れからも再生可能エネルギーに対しての新規開発意欲は強く、将来の性能向上は期待が大きい。