自然エネルギーとは、再生可能エネルギーとも呼ばれ、資源が非枯渇性の自然現象から得られるエネルギーのことです。環境汚染物質を排出する従来の化石燃料と比べ、無尽蔵でよりクリーンなエネルギー資源ともみなされています。

太陽電池は半導体の一種で、光エネルギーを直接電気に変えます。そして、太陽光を受けている間だけ電気を発生する太陽光発電装置です。この技術は1954 年に米国で発明されました。その後、人工衛星に搭載されたりなどしてきましたが、これまでの技術開発により、光から電気にかえる効率(変換効率)が向上 し、コストも下がってきたため、一般家庭用の電源としても普及し始めました。太陽電池は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な排気ガスを出さず、太 陽がある限り発電をし続ける、全くクリーンな発電装置です。

太陽電池は、使われる半導体によっていろいろ種類があります。大きくはシリコン系と化合物系他があります。現在の主流はシリコン系です。さらに、シリコン系の半導体には、結晶系と薄膜系があります。結晶系はシリコンを溶かして固めた後、スライスした基板を用いて作りますが、薄膜系はガラスなどの上にプラズマなどを利用して非常に薄いシリコンの膜を成膜して作ります。薄膜系は大きな面積のものを大量に作ることができますが、変換効率や信頼性の面で、まだ結晶系シリコンに劣っています。しかし、これからは資源の少なくてできる薄膜系に変わっていくでしょう。

太陽光発電とは太陽電池を使った発電のことです。太陽光発電システムは、太陽の光を電気(直流)に変える太陽電池と、その電気を直流から交流に変えるインバータなどで構成されています。現在、日本で多く利用されている住宅用の太陽光発電システムでは、発電した電気は室内で使いますが、電気が余った時には電力会社からくる配電線に戻し、電気が不足する夜間や雨天時には配電線から電気の供給を受けます。この配電線に戻した電力は、電力会社が買い取っています。

太陽光発電は、発電のための燃料が不要で、本質的には安価な発電設備といえます。しかし、現在ではまだ太陽電池などの製造コストが高く、火力発電などと比べると発電コスト(設備の費用などから計算するコストで電気代に相当するもの)が高いため、普及が進んでいません。

しかし、太陽電池の価格が下がると、太陽光発電の普及が大きく進みます。技術開発や大量生産によって太陽電池の価格は年々下がってきており、今後、住宅用や工場・商業ビル・公共施設などに太陽光発電はますます広がっていくと考えられます。

太陽電池については、日本は世界の生産量の約49%を占めており現在、世界最大の生産国です。技術的にも、米国や欧州に引けをとることなく進んでいます。太陽エネルギーは膨大で尽きることがありません。太陽光は1m2当たり約1kWのエネルギーを地球上に降りそそいでいます。例えば、ゴビ砂漠全部に太陽電池をひきつめますと、現在地球上で人間が使っているエネルギーの全てをまかなうことができます。それも、太陽電池の性能が上がりコストがどんどん下がっていけば、遠い夢の話ではありません。なんと言っても、太陽光発電は地球の環境に悪影響がない、クリーンなエネルギーだということが一番の魅力です。