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太陽光エネルギーの利用

太陽光エネルギーの利用として代表的なものは太陽電池である。太陽電池は、太陽放射エネルギーを電気的なエネルギーに直接変換する光電効果を利用するもので、電池といっても電気をたくわえる機能はなく、日射強度に比例して発電をおこなう。材料としては、結晶系シリコン(単結晶、多結晶)、非結晶系シリコン(アモルファスシリコン)、化合物半導体(カドミウムとテルルの化合物CdTeやガリウムとヒ素の化合物GaAsなど)、有機半導体などが利用されている。

太陽電池の照射した太陽光エネルギーが電力になる率(光電変換効率)は、研究開発がはじまった1970年代からしばらくは10%程度が平均的だったが、現在では変換効率が30%をこえる太陽電池もつくられている。太陽電池の用途としては、住居用発電システムや、海洋ブイや宇宙船などの電力装置として利用される低電力のものから、大規模な発電プラントにまで拡大してきている。国際エネルギー機関(IEA)によれば、2005年の太陽光発電システムの累積導入量は、世界全体で3696MW(1メガワット=1000kW)と、1997年当時の10倍以上にまで急成長をとげている。そうした中、日本は2000年代初頭までは世界のほぼ半数を1国で占める太陽光発電大国であったが、04年に年間設置量(MW)、05年には累積導入量でもドイツにぬかれた。