太陽電池は、光によって電気を起こさせるシステムのことです。
太陽のエネルギーを受ける「太陽光パネル」と、そこで発生した電気を家庭用電気に変換する「パワーコンディショナー」で使用可能な電気を作ります。
太陽電池は半導体でできており、太陽光が太陽パネルのシリコン素材に当たると、半導体の原子はプラスとマイナスに分かれて発生します。
このプラスとマイナスがそれぞれ別の半導体に集まることにより、プラスとマイナスの間には電圧が発声し、プラスとマイナスの電極に電線をつなげば、そこへ電流が流れるという仕組みです。
太陽電池は二酸化炭素や排気ガスを排出しませんので、エコでクリーンな発電システムとしても知られていますね。電力が普及されていない場所や、緊急時でも太陽光だけで発電できるのも利点と言えます。
また、基本的には電気料金を支払うことなく、ただで電気を使用できます。
一方、燃料電池とは水素と空気中の酸素を化学反応させて水を作り、その過程で電気と熱を発生させるという発電システムのことです。都市ガスや液体石油ガス（LPG）から原料となる水素を取るので、太陽電池と違って光ではなく、燃料が必要となります。
燃料電池の原理は、電気の化学反応を利用したものです。簡単に言うと、水の電気分解「電解質を溶かす→電流を通す→水素と酸素が発生」の逆になります。水素と酸素から水を発生させ、その過程で電気を発生させるのです。
ガソリン、軽油、灯油などを燃焼する発電方法と比べて、排出する有毒ガスも抑えられ、また、エンジンなどで燃焼させる必要がない為、騒音を抑えられるという利点もあります。太陽電池同様、エコでクリーンな発電設備として注目されています。
太陽電池は、太陽光パネルの素材によって幾つかの種類に分けられます。代表的なものは、以下の４つです。
◎単結晶シリコン太陽電池
高価で高性能。太陽電池の中でも古くからあり、最近では変換効率20%を超える製品も販売されています。
◎多結晶シリコン太陽電池
変換効率は単結晶シリコン太陽電池よりも2%～5%ほど落ちますが、コストを抑さえたことで量産化に成功しました。現在多く使われている太陽電池です。
◎薄膜シリコン太陽電池
コストダウンを図るため、シリコンの厚みを出来るだけ抑えた太陽電池です。単結晶、多結晶シリコンと比較すると性能はやや落ちますが、量産性は高く、近年多くのメーカーが注目しています。
◎CIS（CIGS系、カルコパイライト系）系薄膜太陽電池
近年、実用化し始めた、シリコンを使わない太陽電池です。シリコンに代わる半導体がより光を吸収するため、軽くて薄い仕様が実現できました。
参照元： 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター
