運転人員不要

太陽電池は電池です。ですから、誰もなにもしなくても、電池が勝手に電力を生み出してくれるのです。

■１【操作不要】

発電所といえば水力発電所、火力発電、原子力発電所が思い浮かぶでしょう。これらの発電所は高度にオートメーション化され、自動運転されています。しかし、それでも多くの人が働いています。

山小屋に電気とテレビをつけるだけの小さな発電機でも、定期的に燃料を入れる人は必要です。

しかし、太陽電池はこのような人手が全くいりません。設置したらあとは放りっぱなしです。

燃料の補給もいりませんし、点検設備もいりません。

■２【無人発電】

保守点検の要因がいらないということは、すごいメリットです。これは無人運転が可能ということです。電力は必要だが、係員を常駐させるには費用がかかりすぎる。

あるいは係員がしばしば行くには遠すぎる、さらには人間が行くのは危険だ、このような場所に電力を供給する施設として最適なのが、太陽光電池なのです。そのため、太陽光電池は重要な場所で活躍します。

【A】人工衛星：多くの人工衛星が電力源として太陽電池を用いていりのは御存じのとおりです。

【B】灯台：灯台は、人里離れた断崖絶壁に設置されることが多いものです。昔は灯台守という人たちが、献身的な犠牲を払って灯台の管理をしたものですが、現在では太陽電池が一手に引き受けてくれます。

【C】ブイ：海面に漂って明かりをともし、船に位置や危険個所を知らせるのがブイです。これも太陽電池にすれば、誰も保守点検や燃料補給に行く必要がありません。太陽電池が勝手に光続けてくれます。

太陽電池は故障知らず

太陽電池の長所（メリット）は非常に沢山あります。どれからお話しましょうか？迷うほどです。まずは、故障知らずというところから見ていきましょう。

■１【故障知らずの太陽光電池】

太陽電池の構造について簡単に説明します。1mmの10分の１ほどの厚さのシリコン（ケイ素）の膜を金属の電極（正極）と、ガラスでできた透明電極（ITO電極、負極）の2枚で挟んだものです。それだけでは機械的に弱いので保護ガラスでサンドイッチしたり、封じ込めたりしています。

ITO電極を通してシリコン膜に太陽光が当たると、それだけで自動的に正負の電極に電流が流れるのです。

これだけの構造です。中に粉末や液体が入っていることはありませんし、まして風車のようなｎ可動部分はいっさいありません。セトモノのようなものです。したがって、太陽電池単体に故障のしようがありません。物理的な衝撃で壊れるぐらいのものです。

■２【故障の少ない太陽電池システム】

実用的なな太陽電池は何百、何千個もの太陽電池とインバーターがセットになった太陽電池システムとなっています。システムとなれば、故障無しとはいきません。

太陽電池を設置する架台は、何年も何十年も経てば錆びて痛むでしょうし、つなぐ導線は切れることがあるでしょう。またインバーターは故障するでしょう。しかし、ほかの発電システムに比較したら、その故障の確立は格段に小さいということができるでしょう。

一度設置したら、その発電効率が許容限度以下に下がるまで、数十年にわたって使い続けることがでできるのです。これは素晴らしいメリットではないでしょうか？

太陽電池は直射日光だけを利用するのではありません。反射光等も利用できます。

■１【直射日光と散乱日光】

太陽は１日中同じように輝いているわけではありません。朝は弱く、昼は最強になってまた夕方には弱くなり、夜にはみえなくなります。

散乱日射強度というのは、直射日光以外の光、すなわち反射光などの強度を表します。そして全天日射強度は散乱日射強度と直射日光強度を足した、すべての光の強度を表したものです。

■２【設置角度】

太陽は南から射します。直射日光をもっとも効率的に受光しようとするなら、太陽電池を真南に向けて、設置場所の緯度と同じ角度で設置すればよいことになります。

しかし上でみたように、太陽電池は直射日光だけではなく、散乱光も利用します。そのため、一般にその土地の緯度よりいくぶん低めの角度が良いようです。

さらに角度によってもかなりの違いがあります。最大日射量を与える角度３２度と最小日射量を与える角度９０度では日射量で3.8と2.7くらいの開きがあります。

すなわち最小は最大７０％足らずです。さらに真南で３２度の場合（最良の条件）と真北で９０℃の場合（最悪の条件）では、４倍近い開きがあります。設置方向と角度が、いかに大切かがよくわかります。