太陽光発電のソースを表示

{{右|
[[ファイル:Giant_photovoltaic_array.jpg|thumb|250px|none|砂漠に設置された大規模太陽光発電所（米国）]]
[[ファイル:Catalonia Terrassa mNATEC FasanaFotovoltaica.jpg|thumb|250px|none|建物一体型の太陽光発電(BIPV)システム（スペイン）]]
[[ファイル:Solar panels on house roof.jpg|thumb|250px|none|一般家庭の屋根に載せた太陽光発電システム（米国）]]
[[File:Solor panels on the water.jpeg|250px|thumb|none|水上式太陽光発電システム（富山県射水市）]]
}}
'''太陽光発電'''（たいようこうはつでん、{{lang|en|photovoltaics}}<ref>[http://eu-solar.panasonic.net/en/about-panasonic-solar/what-are-photovoltaics/]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref><ref group="注">photovoltaicという語は、本来は太陽光発電パネルの動作原理である[[光起電力効果|光起電力]]（[[光電効果]]）を扱うもの全般を差す形容詞であるが[http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2002/solarcells/]、それを名詞化したphotovoltaic'''s'''という語は、太陽光発電を差す語として使用されている。新語であるため辞書にはphotovoltaicsという語が載っていない場合があるが、少なくとも米国の政府機関サイトでは多くがこの表記を用いている（google検索結果にて確認、2012.10.24）。</ref>、Solar Photovoltaics<ref>[http://www.cansia.ca/solar-energy-101/what-solar-photovoltaics-pv What is Solar Photovoltaics (PV)? | CanSIA<!-- Bot generated title -->]</ref>、略してPVとも）は、[[太陽光]]を[[太陽電池]]を用いて直接的に[[電力]]に変換する[[発電]]方式である。'''ソーラー発電'''とも呼ぶ。[[再生可能エネルギー]]である[[太陽エネルギー]]の利用方法の1つである。この項では発電方式としての太陽光発電について記載する。

==概要==
[[ファイル:ROSSA.jpg|thumb|[[ISS]]の太陽電池パネル]]
[[ファイル:NoupHeadLighthouse.jpg|thumb|灯台の電源として用いられる太陽光発電設備]]
技術的特徴として、発電量が日照に依存し不随意に変化する一方、昼間の電力需要ピークを緩和し[[温室効果ガス]]排出量を削減できる。[[#装置構成|設備]]は太陽電池、必要な電圧や周波数に変換する[[インバータ]]（[[パワーコンディショナー]]）、用途により[[蓄電池]]も組み合わせて構成される。開発当初は極めて高価で宇宙開発等限られた用途に用いた<ref name="Kuwano_History"/>が、近年[[#発電コスト|発電コスト]]の低減が進み、多くの発電方法と比較して高コストながら年間数十[[ギガ]][[ワット]]単位で導入されるようになった。<ref>{{see|[[太陽光発電の市場動向]]}}</ref>今後コスト低減や市場拡大が続くと見込まれ<ref name="EPIA2011Sep_Fig12"/><ref name="ETP2010_Costs"/><ref name="FujiKeizai_201012"/>、各国で普及[[#政策|政策]]が進められると同時に、貿易摩擦に発展する例<ref name="Forbes20120524"/>や価格競争で倒産する企業が見られる<ref name="PVmag20120111"/>。
=== 長所 ===
*装置
**発電部（セル）に可動部分が無く[[ソリッドステート]]であるため、原理的に機械的故障が起きにくい（[[太陽電池#原理]]を参照）
**規模を問わず発電効率が一定なため小規模・分散運用に向く
**発電時に廃棄物・排水・排気・騒音・振動が発生しない
**出力ピークが昼間電力需要ピークと重なり、需要ピーク電力の削減に効果がある<ref name="Fraunhofer_liefern">[http://www.ise.fraunhofer.de/aktuelles/meldungen-2011/solaranlagen-liefern-spitzenlaststrom Solaranlagen liefern Spitzenlaststrom, Statement Prof. Bruno Burger, Fraunhofer ISE, Freiburg, Juni 2011]{{リンク切れ|date=November 2013}}（ドイツにおける太陽光と風力発電の発電実績の例（独語））</ref>
*設置位置
**需要地に近接設置でき、送電コストや損失を最小化できる
**蓄電池利用で非常用電源となりうる
**運搬・移動に適した小型製品がある
**他の発電方式と比較し設置制限が少ない。建築物の屋根や壁面に設置でき土地を占有せずに設置可能
*社会
**エネルギー自給率を向上させる
**稼働に化石燃料を必要とせずエネルギー安全保障上有利（[[#エネルギー収支]]を参照）
**発電時に温室効果ガスを排出せず、設備製造等での排出も比較的少ない（[[#温室効果ガス（GHG）排出量]]を参照）

=== 短所 ===
*発電電力量当たりのコストが他の発電方法より割高である（[[#発電コスト]]を参照）
*夜間は発電せず、昼間も天候等により発電量が大きく変動する<ref name="AIST_fluctuation">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/fluctuation.html 出力変動と緩和策]（産総研　太陽光発電工学研究センター）</ref>
*配電系統へ連系する場合、交流への変換が必要
*設置面積当たりの発電量が集中型発電方式に比べて低い
*発電量に関してスケールメリットが効かず規模を拡大しても発電効率が変わらない（コストにはスケールメリットがある）
*高温時に出力が落ちる<ref name="AIST_output">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/irradiance.html 実環境における発電量]（産総研　太陽光発電工学研究センター）</ref>（[[太陽熱発電]]と逆の特性。[[太陽電池#温度の影響|温度の影響]]参照）
*影、汚れ、火山灰・降雪等で太陽光を遮蔽されると出力が落ちる<ref name="AIST_output"/><ref name="Sanyo_Kaisetsu">[http://jp.sanyo.com/solar/users/question/ 住宅用太陽光発電システム Ｑ＆Ａ、三洋電機]（メーカー解説例、2011年6月27日閲覧）</ref><ref name="Nikkei_Sumai">[http://sumai.nikkei.co.jp/edit/classroom/detail/MMSUc1001022032011/ 荒尾博、失敗しない家づくり教室第28回太陽光発電と日影規制、日経住宅サーチコラム、2011/3/2]（解説記事例）</ref>

===設置場所===
制約が少なく腕時計から[[人工衛星]]まで様々な場所で用いられる。地上に直接設置でき、太陽光を十分に受けられパネル重量に耐えられる場所であれば屋根や壁など様々な場所に設置可能である<ref name="JPEA_BIPV_example">[http://www.jpea.gr.jp/11basic072.html 公共施設における導入事例](JPEA)</ref><ref name="PVPS_Gallery">[http://www.iea-pvps.org/photos/index.htm Photo Gallery of PV-installations] (IEA PVPS)</ref>。軽量柔軟なフレキシブル太陽電池では、重量や接地面形状の制約も減少する<ref name="Fuji_Flexible">[http://www.fesys.co.jp/sougou/seihin/fwave/tokuchou.html フレキシブルなアモルファスシリコン太陽電池の例（富士電機システムズ株式会社F-Wave）]</ref>。剛性があるパネルであっても通常の半分程度まで軽量化し、耐荷重の制約を減らした製品も開発されている<ref>[http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1210/02/news023.html 独自の軽量ガラスを活用してメガソーラー、屋根に負担をかけずにパネルを設置、ITMedia スマートジャパン、2012年10月02日]</ref>。

==装置構成==
[[ファイル:PV-system-schematics-residential-JP.png|thumb|right|300px|住宅用太陽光発電設備(系統連系型)の構成例<ref name="SekkeiSekou"/><ref name="SC2nd_Fig10_2"/>]]
主に以下の要素で構成する<ref name="SekkeiSekou">太陽光発電協会編、太陽光発電システムの設計と施工 改訂4版、オーム社、2011年9月、ISBN 978-4-274-21060-0</ref><ref name="SC2nd_Fig10_2">Solar Cells and their Applications Second Edition, Lewis Fraas, Larry Partain, Wiley, 2010, ISBN 978-0-470-44633-1 , Figure 10.2</ref>。
*[[太陽電池]]
*架台
*接続箱
*パワーコンディショナ
**インバータ
**保護回路
*（直流側／交流側 開閉器）
*（売電用電力メーター）
*（[[チャージコントローラー]]）
*（[[蓄電池]]）

太陽電池からの電力は接続箱経由で取り出す。独立型での接続箱とインバータやパワーコンディショナとの間には直流側開閉器が備わる。系統連系型の接続箱とパワーコンディショナとの間にも直流側開閉器があるが、送電網につながる分電盤との間に交流側開閉器を備える。（余剰電力を）売電する系統連系型設備では売電用の電力メーターが買電力用のメーターと直列につなげる<ref name="SekkeiSekou"/>。（全量を売電する系統連系設備では、太陽電池に繋がる配線と建物内配線を分離する。）

未電化地域・宇宙・遠洋・離島などの遠隔地や道路標識等の小電力用途では系統に繋がず、蓄電池や他の電源を組み合わせた独立型や独立蓄電型で構成される。

一般住宅用の系統連系型では高価な大型蓄電池の設置は稀であるが、災害等での停電時に電力供給が可能とする家庭用大型蓄電池製品も存在する<ref>住宅用大容量蓄電池をパナソニックが製品化、容量1.6kWhと3.2kWh。アットマークアイティ・モノイスト2011年10月。</ref><ref>ドコモが太陽光蓄電システム　家庭向け10万円以下。2012年にも発売。日経新聞、2011年10月27日。</ref>。独立蓄電型に商用電力を常時併用し災害停電発生時に必要な必要最小限の電力を連続供給する大型の[[UPS]]が発売された<ref>[http://sdb-solarups.nagano-now.info/ 信越電気防災 ソーラーUPS]</ref>。

==発電コスト==
[[ファイル:EU-PV-LCOE-Projection.png|200px|right|thumb|欧州での太陽光発電の発電コスト見通し<ref name="EPIA2011Sep_Fig7">[http://www.epia.org/uploads/tx_epiapublications/Competing_Full_MR.pdf Solar Photovoltaics competing in the energy sector - On the road to competitiveness, EPIA, Sep 2011], Figure 7</ref>]]
[[ファイル:RE-Cost-ETP-2050-JP.png|thumb|200px|設備容量あたりの各種発電所建設単価予測 (2050年)<ref name="ETP2010_Costs"/>]]
太陽光発電のコストは、一般的に設備の価格でほぼ決まる。運転に[[燃料]]費は不要であり、保守管理費用も比較的小さい。エネルギーセキュリティ向上などの付加的なコスト上のメリットも有する。特に昼間の需要ピークカットのコスト的メリットが大きいとされる（<ref name="smallisprofitable">エイモリー・B・ロビンス「スモール・イズ・プロフィタブル(Small is profitable)」ISBN 4-87973-294-X</ref>P.131-132, <ref name="solarrevolution">Solar Revolution / The Economic Transformation of the Global Energy Industry, Travis Bradford, The MIT press, ISBN 978-0-262-02604-8</ref>P.131など）。途上国で送電網が未整備な場合、消費電力に比して燃料輸送費や保守費が高い場所など（山地、離島、砂漠、宇宙等）では、現段階でも他方式に比較して最も安価な電源として利用されている。

設備導入費用の内訳は太陽電池モジュール（パネル）以外の工事・流通・周辺機器の割合が大きく、2011年時点のパネル製造費割合が２割程度とされる<ref name="NREL_Cost_PVSC37">[http://www.nrel.gov/docs/fy11osti/50714.pdf An Economic Analysis of Photovoltaics Versus Traditional Energy Sources: Where Are We Now and Where Might We Be in the Near Future?, Michael Woodhouse, Ted James, Robert Margolis, David Feldman, Tony Merkel, Alan Goodrich, NREL/CP-6A20-50714, July 2011]</ref>。{{see|[[太陽光発電のコスト#コスト構造]]}}

発電設備自体のコスト以外では[[火力発電]]や[[原子力発電]]の発電量の削減を進めるに伴い、需要と供給の各種変動ギャップを埋める費用発生も見込まれる。[[風力発電]]等の電源も関連する。[[スマートグリッド]]等の総合的な対策が各国で検討推進されている<ref name="METI_SmartGrid">[http://www.meti.go.jp/policy/energy_environment/smart_community/ 経済産業省、スマートグリッド・スマートコミュニティ（関連情報の集積ページ例）]</ref><ref name="EU_SmartGrid">[http://www.smartgrids.eu/ SmartGrids Technology Platform]（欧州のスマートグリッド開発推進機構）</ref><ref name="US_SmartGrid_NETL">[http://www.netl.doe.gov/moderngrid/docs/A%20Vision%20for%20the%20Modern%20Grid_Final_v1_0.pdf A Vision for the Modern Grid(NETL)]</ref><ref name="US_SmartGridLaw">[http://www.thomas.gov/cgi-bin/query/z?c110:H.R.6.ENR: U.S. Energy Independence and Security Act of 2007]</ref>。

開発当初は高価で用途も人工衛星等に限られたが<ref name="Kuwano_History">太陽電池はどのように発明され、成長したのか、[[桑野幸徳]]、オーム社、平成23年8月、ISBN 978-4-274-50348-1、P.89, P.38</ref>[[経験曲線効果]]に従い価格が低下した<ref name="EPIA2011Sep_Fig3">[http://www.epia.org/uploads/tx_epiapublications/Competing_Full_MR.pdf Solar Photovoltaics competing in the energy sector - On the road to competitiveness, EPIA, Sep 2011], Figure 3,4</ref>。現時点でもコストが比較的高く普及促進に助成が必要であるが<ref name="IEA_Deployment">[http://www.iea.org/publications/free_new_Desc.asp?PUBS_ID=2444 IEA, Deploying Renewables 2011]</ref>、条件の良い地域では既に[[グリッドパリティ]]が達成されたと報告されている<ref name="GTM201112">[http://www.greentechmedia.com/articles/read/New-Study-Solar-Grid-Parity-Is-Here-Today/ New Study: Solar Grid Parity Is Here Today, Greentech Media, Dec 7 2011]</ref>。中長期的にはコストが最も安い発電手段の一つになると予測されている<ref name="ETP2010_Costs">[http://www.iea.org/W/bookshop/add.aspx?id=401 IEA, Energy Technology Perspectives 2010, Chapter3, Table 3.2 - 3.5]</ref>。

[[グリッドパリティ]]達成はモジュール価格で１ドル/Wp以下が目安とされた。2012年時点でパネルの種類によっては0.5～0.9ユーロ/[[ワットピーク|Wp]]前後になっている<ref name="SolarServer_price">[http://www.solarserver.com/service.html Current price index of solar PV modules, SolarServer.com]</ref>。更なるコスト低減を表明する企業もある<ref name="FirstSolar_2014">[http://www.pv-tech.org/chip_shots/_a/52cent_manufactured_cost_per_wat_first_solar_analyst_day_post-mortem_part_i/ First Solar analyst day post-mortem, Part I: 52 cents manufactured cost per watt seen by 2014, PV-tech.org, 30 June 2009]</ref>。

フランス・ドイツ・イギリス等で2020年までに順次既存の火力発電とコストで競い始めると予測されている<ref name="EPIA2011Sep_Fig12">[http://www.epia.org/uploads/tx_epiapublications/Competing_Full_MR.pdf Solar Photovoltaics competing in the energy sector - On the road to competitiveness, EPIA, Sep 2011], Figure 12</ref>。また米国の好条件地域では、2012～2014年頃に天然ガス等の発電コストよりも安くなり始めると予測されている<ref name="GTM_2011">[http://www.greentechmedia.com/images/wysiwyg/research-blogs/GTM-LCOE-Analysis.pdf GTM Research, Cost and LCOE by Generation Technology, 2009 - 2020], P.5</ref>。

日本では補助金が中断した2005年頃から一時的に価格が上昇したが<ref name="IEA_PVPS_JPModulePriceTrend">[http://www.iea-pvps.org/trends/download/index.htm IEA PVPS, Indicative module prices in national currencies per watt in reporting countries]</ref>、2008～2009年にかけて普及促進政策が施行されてからは低減を再開した<ref name="KadenWatch201108">[http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column/solar/20110829_473699.html 家電Watch、藤本健のソーラーリポート再生エネ法成立でソーラー市場が一気に拡大 ～2020年までに発電コストは商用電力以下に、2011年8月]</ref>。{{see|[[太陽光発電のコスト#政策]]}}

蓄電池を用いる独立型システムについても、今後の価格低下と途上国での普及拡大が予測されている<ref name="EPIA_EUROBAT">[http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/documents/press/Press_Conference_The_role_of_Energy_Storage_in_the_future.pdf W.Hoffman(EPIA),R.Kubis(EUROBAT),The role of Energy Storage in the future development of photovoltaic power, Intersolar, 12 June 2008]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。

==利用形態==
===独立蓄電===
{{Vertical_images_list
| 幅= 120px
| 1=Parking-meter_hannover_20050625_111.jpg
| 2=[[パーキングメーター]]への利用例
| 3=Street light.JPG
| 4=街路灯で風力発電と併用
| 5=Solar-powered Coca-Cola vending machine in Japan 2011.jpg
| 6=[[自動販売機]]への利用例
}}
発電した電力を[[二次電池]]に蓄電利用し外部送電網に接続しない形態。夜間や悪天候時の発電量低下時も太陽光発電のみの発電で電力供給する場合利用する。系統連系に比べ蓄電設備にかかる費用・エネルギー・CO{{sub|2}}排出量が増加するが、外部からの送電費用が上回る場合のほか、移動式や非常用電源システムで用いる。消費電力が少なく送電網から遠い場合にメリットが大きいが、送電網に近くても送電電圧が高い場合には変電設備よりも独立電源設備が安いことがある。一般向けに、小型の[[最大電力点追従制御]]機能(MPPT)と自動車用バッテリーで構築する製品も市販されている<ref name="SMALLPC"> [http://www.morningstarcorp.com/ http://www.morningstarcorp.com/]</ref>。

*携帯用小型機器
**電卓・懐中電灯・腕時計など消費電力の少ない携帯機器を電池交換や充電せずに利用するために小型の太陽電池が使用される。小型一次電池が比較的高価なためコスト面で有利である。
*未電化地域での電源
**送電網がない地域の照明や家電の電源
*移動時の電源
**[[ソーラープレーン]]の電源
**砂漠移動時の電源
***ラクダに積む場合がある
**船舶の補助電源
***2008年から[[日本郵船]]・[[新日本石油]]（現：[[JX日鉱日石エネルギー]]）が自動車運搬船で実証試験を行った。<ref name="NYK">[http://www.nyk.com/csr/envi/ocean/index_05.htm 海での取組み、日本郵船]</ref>2012年には[[商船三井]]・[[三菱重工業]]・[[パナソニック]]がリチウム蓄電池付きシステムを搭載した自動車運搬船を進水させた<ref name="MSN20120625">[http://photo.sankei.jp.msn.com/kodawari/data/2012/06/0625ship/ 航海中に太陽光で充電 最新鋭の自動車運搬船公開、MSN産経ニュース2012年6月25日]</ref>。
**宇宙空間での電源
***人工衛星や太陽から近い所を飛ぶ探査機で利用
*小規模電源
**庭園灯や街路灯や駐車券発行機などメンテナンスや配線のコスト削減のために利用
**非常用電源
**無線通信網の中継局や航空管制局<ref name="RFSTATION">[http://www.pvsystem.net/mongolia/mngpvabs2.html http://www.pvsystem.net/mongolia/mngpvabs2.html]</ref>
**軍用・アウトドア用の可搬式電源
**自動車の換気用電源<ref name="SolarPrius">[http://www.solarelectricalvehicles.com/ SolarElectricalVehicles]ハイブリッド車に太陽電池を装備</ref><ref name="Toyota_Prius_withPV">[http://trendy.nikkeibp.co.jp/article/news/20090520/1026362/?rt=nocnt 新型プリウスオプション装備に京セラの太陽電池パネル、日経トレンディネット2009年05月20日]</ref>
**灯台用電源
***[[海上保安庁]]は[[灯台]]への太陽光発電の設置を進めている。<ref name="Yomiuri20120210">[http://www.yomiuri.co.jp/otona/news/20120210-OYT8T00448.htm 灯台にも太陽光発電とＬＥＤ…長崎、読売新聞2012年2月10日]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref><ref>[[常神岬灯台]]</ref>

===系統連系===
[[ファイル:Berlin_pv-system_block-103_20050309_p1010367.jpg|thumb|right|220px|集合住宅での利用例]]
電力会社の送電網に繋げる形態が[[系統連系]]である。送電網が来ている場合は売電できるため系統連系で利用する場合が多い。太陽電池モジュール→パワーコンディショナー→商用電源という接続形態を取る。余剰売電では発電量が設置場所での利用量を上回る分を電力会社が買う（売電）。売電電力を送電網に送ることを逆潮流と呼ぶ。夜間や悪天候時に発電量を利用量が上回ると系統側から電力供給する。一般に独立型より発電規模が大きい。独立蓄電型のような大容量の蓄電設備が不要であり、その分、発電量あたりのコスト・GEG排出量・ライフサイクル中の投入エネルギーが独立型より小さい。

==出力変動==
天候や気温で出力変動し曇天雨天時は晴天時より大幅に発電量が低下し夜間は発電しない。大規模な系統連系では変動が速すぎると他の電源による調整が追いつかない恐れがあるとされる。<ref name="Sansoken_Hendo"/>。

*比較的短い周期（数秒-数十分）の変動
**分散型電源では大規模化と分散化により速い変動成分が平滑化され電源網側での対処が容易となり、[[ならし効果]]と呼ばれる。ある程度の導入量まで問題ないとされる<ref name="Sansoken_Hendo">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/fluctuation.html 出力変動と緩和策]（[[産業技術総合研究所]]）</ref>。米国での調査では特別な対策をしなくても系統負荷の3割以上の設備容量を系統連系可能とし（<ref name="smallisprofitable"/>P.261）、過去の大規模な実証試験で変動を電力網側の調整余力で対応でき送電網全体で送電コスト低減によるメリットが上回ると報告されている（<ref name="smallisprofitable"/>,P.300など）。さらに連系する容量が増加すると変動対策が必要になるとされる<ref name="Sansoken_Hendo"/>。将来的に[[スマートグリッド]]など系統全体の包括的対策が必要とする。{{see|[[#発電コスト]]}}

*比較的長い周期（数時間-数日）の変動
**導入量が少ない段階では大きな心配はないとされる<ref name="Sansoken_Hendo"/>。昼間の電力が余ると余剰分の調整が必要である。独立型設備で電力を太陽光発電に頼る場合はバッテリーを追加して需給の差をバッテリー容量の範囲で埋める。{{see|[[#独立蓄電]]}}

モジュールを複数の方向に向けて設置する場合個々の方向で最大出力になる時間帯がずれ、正午の瞬間最大出力が低くなる代わりに、他の時間帯に出力増加する。電力需要は時間帯で変動し一般に午後の方が多い<ref>日本における一日の電力需要の変化の例：[http://www.iae.or.jp/energyinfo/energydata/data1013.html 電力の需要量の変化とその対応]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。固定式設備の場合、電力需要との整合性の観点では真南よりも多少西向きに設置するのが好ましい一方で角度により発電量が減る場合がある。米国サクラメント市における解析例では、20度の傾斜を持たせて設置する場合、真南から30度西にずらすと、総発電量は約1%減少するが、容量が系統に貢献する度合いは25%近く増加し全体で経済的価値が大きくなると報告された<ref name="WENGER">[http://www.energy.ca.gov/papers/1996-09_SMUD_SOLAR_STUDY.PDF H.Wengerら,1996年]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。[[冷房]]需要の多い地域では[[日照]]と電力需要の相関関係が高い（<ref name="smallisprofitable"/>,P.231など）。

===最大電力点追従制御===
[[最大電力点追従制御]](Maximum power point tracking、MPPT)は、インバーターが太陽電池からの電圧と電流の積である電力が最大になる出力電圧で電流を取り出すための制御機能である。使用することで日射量に応じて最適の条件で電力を供給できる。インバーターが直流/交流変換動作を行わない場合太陽電池の出力電流がゼロなら出力電圧は開放電圧(Open circuit voltage;Voc)である。インバータの電流制御によって除々に太陽電池の出力電流を増やした時にインバータを通過する電力が増えればさらに電流を増やし、逆に増やして電力が減れば電流を減らす方法によって最大電力点に到達する。この制御方法を山登り法と呼ぶ。住宅用太陽光発電用インバータでは太陽電池がアモルファス、結晶系など多様な電流・電圧特性を持つためいずれの特性の太陽電池に対しても安定に最大電力点に追従して運転することが求められることから最大電力追従のための一回の電流の変化幅と変化の速さ・頻度の選択が重要である。最大電力点追従制御は，インバーターでの直流運転電圧を太陽電池アレイと直流ケーブルを通した最大電力点の電圧に近付ける働きをする。最大電力点追従制御は太陽光発電システムの使用者による測定が困難でインバーターの直流／交流変換の効率と同じく製造者による性能表示が重要である。

==発電部の構成と特殊な製品例==
===セル、モジュール、アレイ===
[[ファイル:CellStructure-SiCrystal.PNG|thumb|right|200px|結晶シリコン型[[太陽電池]]（セル）の代表的構造]]
[[ファイル:4inch_poly_solar_cell.jpg|thumb|right|200px|多結晶シリコン型[[太陽電池]]（セル）]]
太陽光発電設備の発電部は、多数の太陽電池素子で構成される。素子やその集合体には、規模や形態に応じて下記の様な呼称がある。

;セル
:[[太陽電池]]の単体の素子は「セル」(cell) と呼ばれる。素子中の[[電子]]に光エネルギーを吸収させ、[[光起電力効果]]によって直接的に電気エネルギーに変換する。（[[太陽電池#原理]]を参照）

1つのセルの出力[[電圧]]は通常 0.5-1.0V である。複数の太陽電池を積層したハイブリッド型や[[太陽電池#多接合型太陽電池]]では1セルの出力電圧が高くなる。必要な電圧を得るために通常は複数のセルをハンダ付け等で直列接続する。薄膜型[[太陽電池]]では太陽電池を構成する薄膜の形成と並行して、セルの直列接続構造も造り込む（集積化）<ref name="Konagai_P120">太陽電池の基礎と応用、小長井 誠、近藤 道雄、山口 真史、培風館、2010年、ISBN 978-4563067809、4.6節(P.120)</ref>。

;モジュール
:セルを直列接続し、樹脂や強化ガラスや金属枠で保護したものを「モジュール」(module) または「パネル」(panel) と呼ぶ。モジュール化で取り扱いや設置を容易にし、湿気や汚れや紫外線や物理的な応力からセルを保護する。モジュールの重量は通常は屋根瓦の1/4-1/5程度である。太陽光発電モジュールは「ソーラーパネル」(solar panel) と呼ばれることもある。この名称は太陽熱利用システム（[[太陽熱温水器]]など）の集熱器にも用いられる。

;ストリング
:モジュールを複数枚数並べて直列接続したものを「ストリング」(string) と呼ぶ<ref name=autogenerated1>太陽光発電協会編「太陽光発電システムの設計と施工」ISBN4-274-20273-9]</ref>。

;アレイ
:ストリングを並列接続したものを「アレイ」(array) と呼ぶ<ref name="SekkeiSekou"/>。

===モジュール製品の例===
*セルとセルの間に隙間を作り光を透過させる機能も併せ持つもの（[[タミヤ製作所]]）
*[[高効率]]で狭い面積で済むもの
*高温環境対策品（[[太陽電池#温度の影響]]）
*強風対策品
*[[塩害]]対策品
*低角度設置に対応し汚れを落ちやすくしたもの
*反射光を軽減し周囲に配慮したもの
*網目状セルの半透過型（窓やビル壁面で利用）
*着色し[[デザイン]]性を持たせたもの
*軽量で屋根への負担を軽減したもの
*両面から光を取り入れ周囲からの[[反射]][[散乱光]]も利用するもの
*曲げられる[[フレキシブル]]型（持ち歩きが容易）
*平面や曲面に接着剤で貼り付け設置できるもの

==経年劣化と寿命==
大部分の製品が稼働できると推測される「期待寿命」とメーカーが性能を保証する「保証期間」がある。メーカーの製造ミスで早期出力低下などトラブルが起こることもある。通常の経年劣化による出力低下は20年で1割未満とされる。
*ソーラーパネルは税制面において法定耐用年数が17年と定められている。<ref name="taiyounensu">[http://standard-project.net/solar/jyumyo.html 太陽光発電の耐用年数およびソーラーパネルの寿命について]</ref>
*屋外用大型モジュールの期待寿命は、過去の製品の結果から一般に20-30年以上とされる<ref name="JPEA_Lifetime">[http://www.jpea.gr.jp/pdf/009.pdf 耐用年数と補修]、[[JPEA]]</ref><ref name="Jordan"/>。期待寿命は明確に定められておらず、統一基準も無い。
*モジュールは年月と共に徐々に性能低下する。世界各国の2000例近い各種太陽電池モジュールの経年劣化調査データのまとめでは、性能低下速度の中央値は0.5%/年、平均値は0.8%/年と報告されている<ref name="Jordan">[http://dx.doi.org/10.1002/pip.1182 D. C. Jordan, S. R. Kurtz, Photovoltaic Degradation Rates — an Analytical Review, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2011.]</ref>。
*経年劣化を調査する実証実験<ref>[http://unit.aist.go.jp/energy/event/20110309/proc/C2.pdf 各種太陽電池の長期曝露試験による出力劣化特性評価]</ref>においてパネルの種類による経年劣化の違いを検証した結果をもとにすると、25年間に使用により単結晶シリコンパネルで出力が82～85％、多結晶シリコンパネルで86.8～89％、CISパネルで92.7～93.2％、ヘテロ接合（HITハイブリッドなど）パネルで90.4％、アモルファスシリコンパネルで74.6%に低下するという結果になる。<ref name="taiyounensu" />なお、屋外用モジュールの出力保証として、各メーカーが10～25年の出力保証を付けているが、定格出力に対して保証される経年劣化による出力は25年で80%など、それぞれ実験結果と比べて低い基準でもうけられている。<ref>[http://standard-project.net/solar/maker/ 太陽光発電メーカー・比較と一覧]（保証内容比較）</ref> 
*モジュールの強化ガラスとセルとの間に通常[[酢酸ビニル|EVA]]等の樹脂が充填される。昔の製品は樹脂が紫外線で黄変（browningまたはdarkening）し性能が急速に劣化する場合があったが樹脂の改良やガラスに[[セリウム]]を添加する等の対策で解決された<ref name="Holley">[http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=/iel3/4263/12206/00564361.pdf?temp=x W.H.Holley Jr., S.C.Agro, J.P.Galica, R.S.Yorgensen,UV stability and module testing of nonbrowning experimental PVencapsulants, Conference Record of the Twenty Fifth IEEE, May 1996, pp.1259 - 1262]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref><ref name="CeriumGlass">[http://www.jdsu.com/product-literature/sccrrg_ds_co_ae.pdf http://www.jdsu.com/product-literature/sccrrg_ds_co_ae.pdf]{{リンク切れ|date=November 2013}}(JDSU)</ref><ref name="Sandia_Browning">[http://www.sandia.gov/pv/docs/PDF/prmking.pdf D.L.King et al, Photovoltaic Module Performance and Durability Following Long-Term Field Exposure, Sandia National Laboratories]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。
*経年劣化で発生する代表的変化としては、セルを固定するEVAなど樹脂がはがれたり（delamination)、湿気がモジュール内部に侵入し電極の腐食を起こす例が挙げられる<ref name="NREL_Degradation">[http://www.sandia.gov/pv/docs/PDF/IEEE%20Quintana.pdf M.A.Quintana, D.L.King, T.J.McMahon, C.R.Osterwald, COMMONLY OBSERVED DEGRADATION IN FIELD-AGED PHOTOVOLTAIC MODULES, NREL]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref><ref name="ArcoModule_20years">[http://sunbird.jrc.it/solarec/publications/Munich_20yeayold.pdf A.Realini et al, STUDY OF A 20-YEAR OLD PV PLANT (MTBF PROJECT)]</ref>。製造企業の技量不足から比較的早期に性能低下し交換対象になる例もある<ref name="Niels_UniSolarReliability">[http://www.ecw.org/wisconsun/learn/pvroofs.pdf Niels Wolter, Joe Burdick, Photovoltaic (PV) Roofing Products - Are They Reliable?, 2003]</ref>。
*アモルファスシリコンを用いたモジュールは屋外光で劣化しやすかったが現在では長寿命化され、20年以上の性能を保証する製品もある<ref name="UNISOLAR">[http://www.uni-solar.com/interior.asp?id=100 http://www.uni-solar.com/interior.asp?id=100]</ref>。{{see|[[太陽電池#アモルファスシリコンの光劣化]]}}
*[[太陽電池]]の型式により使用開始時に数%程度性能が低下しその後安定する挙動を示す（初期劣化）。定格値として初期劣化後の値（安定化効率）が用いられる<ref name="NEDO_aSi">[http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/nedonews/166/1-1.html 太陽電池技術開発動向]{{リンク切れ|date=November 2013}},NEDO</ref><ref name="Konagai_aSi">[http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/bestmix/opinion24.html 太陽光発電新時代の現状と将来の展望]{{リンク切れ|date=November 2013}},NEDO</ref>。
*製品寿命予測のための加速試験手法として塩水噴霧や紫外線照射、高温多湿（Damp Heat）環境試験などを用いる。検証手段として実際に屋外の環境に晒すフィールドテストが1980年代から大規模に行われ、現在20数年分のデータが蓄積された<ref name="DUNLOP2">[http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/110531855/ABSTRACT Ewan D. Dunlop, David Halton, Progress in Photovoltaics: Research and Applications 14 (2005) 53.]</ref>。
*パワーコンディショナーなど周辺機器に寿命（10年?）があり部品交換などメンテナンスが必要である。{{see|[[太陽光発電#参考データ]]}}
*[[人工衛星]]の電源など[[宇宙]]空間での利用では温度差200℃程度の周期的な温度変化、打ち上げ時の振動、放射線による劣化などに対応できる必要がある<ref name="Sharp_space">[http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/journal70/pdf/70-14.pdf 宇宙用単結晶シリコン太陽電池]</ref><ref name="Ogiso_space">[www.aero.osakafu-u.ac.jp/as/lab3/ 衛星の開発と設計について]（[http://www.aero.osakafu-u.ac.jp/as/lab3/ 大阪府立大学　小木曽研究室]資料）</ref>。このためモジュール（パドル）の構造、セルの材料や構造など各部にわたり対策が施される。
*太陽光発電モジュールは長寿命なため、取り付ける架台や施工部分にも長寿命が求められる。一般の建築物同様に数年ごとの保守点検が推奨され、メーカーや代理店によっては定期保守点検プランを用意する場合がある。点検項目のガイドラインとして[[日本電機工業会]]が定めたものがある<ref name="JEM_TR228">技術資料JEM-TR228、小出力太陽光発電システムの保守・点検ガイド、平成15年12月、[[日本電機工業会]]</ref>。

==発電可能な量==
===資源量===
[[ファイル:Solar_land_area.png|thumb|right|250px|地球上の太陽光エネルギー資源量の分布（1991-1993年の平均、昼夜の変化や天候の影響含む）。黒点は変換効率8%と仮定して世界の主要エネルギー源を太陽光で十分賄うのに必要な面積（[[:en:Solar_energy]]）]]
[[ファイル:Fullneed.jpg|thumb|250px|right|ドイツ、EU25カ国および全世界の需要と等しい電力を[[太陽エネルギー]]で発電するのに必要な面積<ref name="DLR">[http://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/dokumente/institut/system/projects/Ecobalance_of_a_Solar_Electricity_Transmission.pdf http://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/dokumente/institut/system/projects/Ecobalance_of_a_Solar_Electricity_Transmission.pdf]</ref>]]
太陽光のエネルギーは膨大で、地上で実際に利用可能な量だけで世界のエネルギー消費量の約50倍と見積もられる<ref name="taiyoukouhatsudenkougaku">[[山田興一]]・[[小宮山宏]]「太陽光発電工学」ISBN 4-8222-8148-5</ref>。地球に降り注ぐ太陽光の総エネルギー量173000 TWのうち僅か40 TWが光合成を経て有機物を生成する。人間活動で消費するエネルギー量はさらに少なく14 TWである。仮に[[ゴビ砂漠]]に現在市販されている太陽電池を敷き詰めれば、全人類のエネルギー需要量に匹敵する発電量が得られる計算である<ref name="NEDOkaisetsu">[http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/egy/ey05/index.html 太陽光発電って何だろう]{{リンク切れ|date=November 2013}}(NEDO)</ref>。

生産に必要な原料は豊富で少なくとも2050年頃までの予測需要は十分満たせるとされる<ref name="NREL_FAQ_MATERIALS">[http://www.nrel.gov/docs/fy04osti/35098.pdf PV FAQs:Will we have enough materials for energy-significant PV production?],[http://www.nrel.gov/ 米国国立再生可能エネルギー研究所](NREL), DOE/GO-102004-1834, January 2004</ref>。[[シリコン]]を用いる太陽電池では資源量は事実上無限とされる。シリコンを用いない太陽電池は[[インジウム]]などの資源が将来的に制約要因になる可能性があるが、技術的に使用量を減らせば2050年以降も利用可能とされる<ref name="NREL_FAQ_MATERIALS"/>。太陽電池用シリコン原料の供給は2008年まで逼迫し価格が高止まりしたが各社の増産が追いつき2009年から価格低下が予測された<ref name="greentech_SiPrice">[http://www.greentechmedia.com/articles/new-energy-finance-predicts-43-solar-silicon-price-drop-1288.html New Energy Finance Predicts 43% Solar Silicon Price Drop, greentechmedia, 18 August 2008]</ref>。太陽電池専用シリコン原料生産技術は様々なものが実用化され、精製に必要なエネルギーやコストが大幅に削減されるとされる（[[ソーラーグレードシリコン]]を参照）。

===日本国内で導入可能な規模、導入効果の目安===
潜在的には必要量よりも桁違いに多い設備量（7984GWp = 約8TWp分）が導入可能と見積もられるが、実際の導入量は安定電力供給の電源構成上の観点から決まると見られる<ref name="Sansoken_JapanCapacity">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/JPpotential.html 日本で導入できる量]（[[産業技術総合研究所]]）</ref>。導入可能な設備量は102GWp-202GWp程度とされる。建造物へのソーラーパネル設置により期待される導入量が多く、将来の導入可能量は戸建住宅53GWp([[ギガ]][[ワットピーク]])、集合住宅22GWp、大型産業施設53GWp、公共施設14GWp、その他60GWpとされる<ref name="NEDO_PV_CAPACITY">[http://www.nedo.go.jp/nedata/17fy/01/b/0001b008.html 2030年頃までの技術発展を想定したときの国内導入可能量（MW）]{{リンク切れ|date=November 2013}}（[[NEDO]] [http://www.nedo.go.jp/nedata/17fy/index.html 新エネルギー関連データ集 平成17年度版]{{リンク切れ|date=November 2013}}）</ref>。
太陽光発電の累計導入設備量が100GWp（=1億kWp）になれば日本の年間総発電量の約10%に相当する（200GWpで約20%、8TWpで8倍）。ここまで日本で太陽光発電を導入するには、「農地転用しない限り農地にはソーラーパネルを置けない」と規定している農地法を規制緩和する必要がある。たとえばソーラー電気を農産物と定義し直すと、農地のままで転作作物としてのソーラー発電ができるようになる。

世界的に見て日本の平均年間日照量は最も日照の多い海外地域の半分程度であるが、導入量世界一のドイツより多い（右上図参照）。国内では冬期に晴天が少なく積雪の多い日本海側で日照量（発電量）が少なく、太平洋側で多くなる<ref name="AIST_Hatsudenryo">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/irradiance.html 実環境における発電量] （[[産業技術総合研究所]]）</ref>。
{{see|太陽光発電の資源量}}

==温室効果ガス（GHG）排出量とエネルギー収支==
[[温室効果ガス|GHG]]排出量は[[化石燃料]]電源の排出量より格段に少なく、利用するとGHG排出量を削減できる<ref name="Sansoken_PV_Emission">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/feature/feature_1.html 温室効果ガス排出量の削減]（[[産業技術総合研究所]]）</ref>。エネルギーペイバックタイムやエネルギー収支比の点でも実用水準である<ref name="Sansoken_PV_EPT">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/e_source/PV-energypayback.html 太陽光発電のエネルギー収支]（[[産業技術総合研究所]]）</ref><ref name="NEDO_LCA"/>。

===主な影響要因===
太陽光発電の発電電力当たりのGHG排出量や投入エネルギー量はシステム製造工程と設置環境での発電量でほぼ決まる。稼動時は燃料を必要とせずGHGを排出しない<ref name="Sansoken_PV_Emission"/>。メンテナンスや廃棄時に排出するGHGや投入エネルギー量も比較的少ない<ref name="NEDO_LCA"/>。

*製造時GHG排出量や投入エネルギー量は用いる[[太陽電池#種類]]や量産技術、量産規模に影響される。生産量は単結晶シリコン型が最も多く多結晶シリコン型が続く<ref name="NEDO_LCA"/>。薄膜型（アモルファス、CdTe、CIGS、積層型など）は比較的少ない。年間生産量が10MWから1GWになると設備容量あたりの投入エネルギー量が半分以下と計算される<ref name="taiyoukouhatsudenkougaku"/>。

*設置地域で寿命まで発電できる量は[[日照時間]]や温度の影響を受ける。緯度や気候のデータや過去の実績から大まかな予測が可能である<ref name="Sansoken_Hatsudenryo">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output/index.html 太陽光発電の発電量]（[[産業技術総合研究所]]）</ref>。

===温室効果ガス（GHG）排出量===
製造時等では[[温暖化ガス]]の排出を伴うが、発電中は全く排出しない。採鉱から廃棄までのライフサイクル中の全排出量をライフサイクル中の全発電量で割った値（排出原単位）は数十g-CO2/kWhであり、化石燃料による排出量(日本平均690g-CO2/kWh<ref name="ENV_FIRE_EMISSION">[http://www.env.go.jp/council/06earth/r062-01/2-4.pdf http://www.env.go.jp/council/06earth/r062-01/2-4.pdf]</ref>）より桁違いに少ない。

*日本での排出原単位は一般家庭で29-78g-CO2/kWh（稼働期間20年の場合。30年だとこの2/3）と算出される<ref name="Sansoken_PV_Emission" /><ref name="NEDO_LCA">[http://www.nedo.go.jp/library/database_index.html NEDO成果報告書] みずほ情報総研、NEDO、太陽光発電システムのライフサイクル評価に関する調査研究、No. 20090000000073</ref>。削減効果の目安は660g-CO2/kWhとされる<ref name="Sansoken_PV_Emission" />
*欧州南部の見積もりでは結晶シリコン太陽電池は現状25-32g-CO2/[[kWh]]、将来は約15g-CO2/kWhに減少すると見積もられている<ref name="ECN2006"> Alsema, E.A.; Wild - Scholten, M.J. de; Fthenakis, V.M.''[http://www.ecn.nl/publicaties/default.aspx?nr=ECN-RX--06-016 Environmental impacts of PV electricity generation - a critical comparison of energy supply options]'' ECN, September 2006; 7p.Presented at the 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Dresden, Germany, 4-8 September 2006.</ref> 
{{see|太陽光発電の環境性能}}

===エネルギー収支===
エネルギー源としての性能を比較する際に、[[エネルギーペイバックタイム]]（EPT）や[[エネルギー収支比]](EPR)が指標として用いられることがある。製造や原料採鉱・精製、保守等に投入されるエネルギーに対して得られる電力の大きさを示す。[[ライフサイクルアセスメント]](LCA)の一環である。エネルギー収支や環境性能の実用性を否定する意見は[[都市伝説]]として否定されている<ref name="Sansoken_QA">[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/supplement/Supplement_EPT.html [Q&A] 太陽光発電のEPT/EPRについて]（[[産業技術総合研究所]]）</ref><ref name="NREL_QA">[http://www.nrel.gov/docs/fy05osti/37322.pdf What is the energy payback for PV?, PV FAQs]([[米国国立再生可能エネルギー研究所]](NREL)</ref><ref name="DOE_QA">[http://www1.eere.energy.gov/solar/myths.html Learning About PV: The Myths of Solar Electricity]（[[米国エネルギー省]]）</ref>。

現状でEPTが1-3年程度、EPRが10-30倍程度とされる<ref name="Sansoken_PV_EPT" /><ref name="NREL_QA"/>。
{{see|太陽光発電の環境性能}}

==世界各国の状況==
[[ファイル:SolarCellProduction-J.PNG|thumb|300px|世界の太陽電池（セル）生産量<ref name="PVNEWS_201105"/>]]
{{see|[[太陽光発電の市場動向#世界各国の状況]]}}
世界全体の太陽電池生産量は指数関数的に拡大し続ける。PV NEWSの集計は2010年の生産量が[[2009年]]に比べ111%増加し23.9GWp([[ギガ]]・[[ワットピーク]])となった<ref name="PVNEWS_201105">[http://www.greentechmedia.com/research/report/pv-news PV NEWS (Greentech Media)]、2011年5月号</ref>（値は調査会社で異なりPhoton Internationalは27.2GWpとする<ref name="Photon">[http://www.photon-magazine.com/ Photon International誌]2011年3月号</ref>）。地域シェアは中国台湾合計59%、欧州13%、日本9%、北米5%、他14%である<ref name="PVNEWS_201105"/>。
世界全体の[[2010年]]の太陽光発電導入量は[[EPIA]]の集計では16.6GWpである<ref name="EPIA_Outlook2015">EPIA, Global Market Outlook for Photovoltaics Until 2015 [http://www.epia.org/publications/photovoltaic-publications-global-market-outlook.html 公式サイト]{{リンク切れ|date=November 2013}}からダウンロード可）</ref>。solarbuzz社の集計で18.2GW、額が820億米ドル(約6.5兆円)である<ref name="TechOn110318">[http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20110318/190447/ 2010年の太陽電池設置量は18.2GWで市場規模は6.5兆円―Solarbuzz調査、日経Tech-On!2011年3月]</ref>。地域別年間導入量は欧州（13.2GWp）、日本(0.99GWp)、北米(0.98GWp)、中国(0.52GWp)、APEC(0.47GWp)、他(0.42GWp)である<ref name="EPIA_Outlook2015"/>。
市場規模は2025年に太陽電池約9兆円、構成機器全体で約13兆円、システム構築市場が約18兆円となり、それぞれ2009年の5倍以上に達するとも予測されている<ref name="FujiKeizai_201012">[https://www.fuji-keizai.co.jp/market/10117.html 世界の太陽光発電システム、周辺機器市場の調査を実施、富士経済、2010年12月]</ref>。

===セル製造シェア===
{{see|[[太陽光発電の市場動向#世界各国の状況]]}}
2010年の世界市場の太陽電池セル製造メーカー上位3社のシェアは次の通りである<ref name="RTS201105">太陽光発電情報、2011年5月分、[http://www.rts-pv.com/index.html 資源総合システム]</ref>。上位10企業のシェアの合計は44%で、2008年の54%<ref name="RTS200904">太陽光発電情報、2009年4月分、資源総合システム</ref>から低下した。日本メーカーはシャープ8位、京セラ10位である<ref name="RTS201105"/>。供給過剰と価格競争が続き旧来の大手企業が倒産する例がある<ref name="PVmag20120111">[http://www.pv-magazine.com/opinion-analysis/blogdetails/beitrag/the-solar-shakeout--and-what-to-expect-in-2012_100005443/ The solar shakeout, and what to expect in 2012, PV Magazine, 2012 Jan 11.]</ref>。
{|
|{{CHN}}
| [[サンテックパワー|Suntech]]
|6.6%
|-
|{{CHN}}
| [[w:en:JA Solar Holdings|Ja Solar]]
|6.1%
|-
|{{USA}}/{{GER}}/{{MYS}}
| [[ファースト・ソーラー|First Solar]]
|5.9%
|}

===太陽電池セル製造用装置メーカー===
2008年の世界市場の太陽電池セル製造装置売上高トップは[[アプライド・マテリアルズ]]であった<ref>VLSI Research [http://www.sijapan.com/content/l_news/2009/02/lo86kc000000bf68.html]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。以下[[w:en:Roth & Rau|Roth & Rau]]、[[w:en:centrotherm Photovoltaics|Centrotherm]]、[[ユナクシス|OC Oerlikon Balzers]]、[[アルバック]]と続く。

===政策===
*[[固定価格買い取り制度]]（フィードインタリフ制度）で法的に電力買取価格を保証する国が増加し<ref name="Martinot_SUMMARY">[http://www.isep.or.jp/event/080603sympoGEN_ISEP/Eric%20Martinot080603.pdf Global Renewable Energy Trends, Policies, and Scenarios, Eric Martinot, June 3, 2008]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>、普及促進効果が報告された<ref>[http://www.iea.org/w/bookshop/add.aspx?id=337 IEA, Deploying Renewables -- Principles for Effective Policies, 2008年9月], ISBN 978-92-64-04220-9</ref><ref name="EPIA_SG">[http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/documents/EPIA_SG_V_ENGLISH_FULL_Sept2008.pdf Solar Generation V]{{リンク切れ|date=November 2013}}(EPIA)]</ref>。普及量世界一のドイツでは国内の設備導入費用が2006年から５年間で半額以下になった<ref name="Germany_PriceCut">[http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20110810/195270/ ドイツの太陽光発電システムはこの5年で半額以下に、業界団体が発表、日経Tech-On!、2011年8月]</ref>。一方で供給過剰と価格低下で[[Qセルズ]]、ソロン、ソーラー・ミレニアムが破綻した。また電気料金への転嫁による消費者負担も問題となり、2012年6月ドイツ連邦議会は買い取り価格の20～30%の引き下げに同意し同年4月に遡って適用された。<ref>[http://archive.is/20130425004908/www.asahi.com/international/update/0628/TKY201206280442.html ドイツ、太陽光発電の買い取り価格引き下げ　議会が合意]朝日新聞デジタル2012年6月28日</ref><ref>http://www.jaea.go.jp/03/senryaku/topics/t12-3.pdf 原子力海外ニューストピックス2012年第3号]日本原子力研究開発機構</ref><ref>[http://www.bmu.de/pressemitteilungen/aktuelle_pressemitteilungen/pm/48558.php BMU - Bundestag beschliest Anpassung der Fordersatze fur Solarstrom im EEG<!-- Bot generated title -->]</ref>。
{{see|[[固定価格買い取り制]]}}

*EUで電力の34%程度が風力や太陽光などを含む再生可能エネルギーで賄われる可能性があると予測する<ref name="NEDO_EU_REPORT">[http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/1000/1000-01.pdf http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/1000/1000-01.pdf]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。2008年12月には、2020年までにエネルギー需要の20%に再生可能エネルギーを使用すると決定した<ref name="AFPBB_EU2020">[http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/environment/2547376/3600605 EU、2020年までに再生可能エネルギー20％使用で合意、AFP BBNews,2008年12月09日 23:26]</ref><ref name="Guardian_EU2020">[http://www.guardian.co.uk/environment/2008/dec/09/climatechange-energy EU agrees 2020 clean energy deadline,Guardian, Tuesday 9 December 2008 17.02 GMT]</ref>。

*モジュール製造で中国がシェアを大幅に拡大した<ref name="RTS201105"/>。米国は中国による政策的ダンピングとして高率関税をかける決定を下し<ref name="FT20120518">[http://www.ft.com/intl/cms/s/0/eeda5714-a051-11e1-88e6-00144feabdc0.html Finantial Times, Trade war fears over US solar duties, 2012 May 18]</ref><ref name="Guardian20120517">[http://www.guardian.co.uk/world/2012/may/17/us-tariffs-chinese-solar-panels US commerce department brings heavy tariffs against Chinese solar panels, Guardian, 2012 May 17.]</ref>、中国は米国をルール違反として反論する等<ref name="Forbes20120524">[http://www.forbes.com/sites/toddwoody/2012/05/24/solar-trade-war-heats-up-as-china-accues-u-s-of-violating-rules/ Solar Trade War Heats Up As China Accuses U.S. Of Violating Rules, Forbes, 2012 May 24]</ref>、貿易戦争が激化した<ref name="Forbes20120524"/>。

==日本の状況==
[[ファイル:Japan-SolarCellProductionAndExport-2.png|thumb|日本における太陽電池の出荷状況<ref name="JPEA_STATISTICS">[http://www.jpea.gr.jp/04doc01.html JPEAによる国内の生産量・出荷量の統計]</ref>]]
[[ファイル:ModulePrices-Japan-2011.png|thumb|日本におけるモジュール単価の推移<ref name="IEA_PVPS_trend">[http://www.iea-pvps.org/index.php?id=32 IEA-PVPS, Trends in Photovoltaic Applications]</ref>]]
{{main|太陽光発電の市場動向}}
日本は1970年代の[[オイルショック]]から開発と普及に力を入れ<ref name="Kuwano">太陽電池はどのように発明され、成長したのか、桑野幸徳、オーム社、平成23年8月、ISBN 978-4-274-50348-1</ref>、生産量や導入量で長く世界一であり<ref name="Ikki">知らなきゃヤバイ！太陽光発電ビジネス、一木修、日刊工業新聞社、ISBN 978-4-526-06447-0</ref>。2000年ごろまで欧州全体より日本一国太陽光発電量が多かった。

2004年頃には世界の約半分の太陽電池を生産していたが2010年の生産世界シェアは9%である<ref name="PVNEWS_201105"/>。生産自体は2GWpを超えて増加しており（右図）<ref name="JPEA_STATISTICS_PDF">[http://www.jpea.gr.jp/pdf/qlg2007.pdf 日本における太陽電池出荷量の推移(JPEA)]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>半分以上を輸出する。輸入量は国内販売量の約16%である<ref name="JPEA_FYstat"/>。国内出荷量の約8割は住宅向けで<ref name="JPEA_FYstat">[http://www.jpea.gr.jp/pdf/t110520.pdf 平成22年度第4四半期及び年度値 太陽電池セル・モジュール出荷統計について、太陽光発電協会(JPEA)]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>一戸建て向けが中心であるが近年は集合住宅での導入例も見られる<ref name="Shuugou_METI">[http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g90326a07j.pdf 集合住宅における太陽光発電システムの設置の現状と課題、資源エネルギー庁、H21年3月]</ref><ref name="Sekisui">[http://diamond.jp/articles/-/4827 環境価値と経済メリットを両立させる積水ハウスのECO賃貸住宅、ダイヤモンドオンライン]</ref>。

2005年に[[新エネルギー財団]](NEF)の助成が終了すると国内市場は縮小し価格が下がらなくなった。

2008年以降助成策強化で国内市場は拡大し価格が下がり始めた。（右図)　{{see|[[太陽光発電の市場動向#歴史的経過]]}} 関連産業の規模は2010年度見込みが約1.3兆円とされた<ref name="OITDA">[http://www.oitda.or.jp/main/press/prdct10-j.pdf 2010（平成22）年度光産業国内生産額、全出荷額調査結果について、光産業技術振興協会、2011年4月]</ref>。2011年度に約1.5兆円に拡大するとする<ref name="OITDA"/>。約半分がセル・モジュールで半分が他産業の分である<ref name="OITDA"/>。関連雇用は4万人を超えたとする<ref name="IEA_PVPS_trend"/>。

===政策===
{{main|太陽光発電の市場動向#助成策}}
日本では2011年現在余剰電力買取制度（[[固定価格買取制度]]）と国・自治体の各種助成策が実施された。2012年から公共産業向け設備への全量買取制度が導入されると共に、他の[[再生可能エネルギー]]も全量買取対象に加わる<ref name="KaitoriPortal">[http://www.enecho.meti.go.jp/saiene/kaitori/index.html なっとく！再生可能エネルギー、資源エネルギー庁]（買取制度の解説サイト）</ref>。
共同で太陽光発電所を設置・運営し売電収入を分配する市民共同発電所の設置例・検討例がある<ref name="Kyodo_Hikone">[http://www.ex.biwa.ne.jp/~sunden/kifushusshi/toppage.html 市民共同発電所　出資者　募集！、彦根市、愛荘町、NPO燦電会]（市民共同発電所、彦根市の例）</ref><ref name="Kyodo_Shiga">[http://web.archive.org/20110612160419/www.asahi.com/areanews/shiga/OSK201106040144.html 住民出資、共同で太陽光発電所　東近江モデル、拡大構想、asahi.com]（市民共同発電所、滋賀県の例）</ref><ref name="Kyodo_Hyogo">[http://www.kobe-np.co.jp/shasetsu/0004442356.shtml 住民出資発電／自然エネ推進のモデルを、神戸新聞]{{リンク切れ|date=November 2013}}（市民共同発電所、兵庫県の検討例）</ref>。

===日本の太陽光発電システムメーカー===
2010年の日本の太陽電池生産企業はシャープ、京セラ、三洋電機、三菱電機である<ref name="RTS201105"/>。{{see|[[太陽光発電の市場動向]]}}
他にセル生産や部材供給に関わる企業が多数存在する（例：<ref name="JPEA_CompanyList">[http://www.jpea.gr.jp/01jpea04.html 太陽光発電協会（JPEA）によるメーカー一覧]</ref>）。

中国やカナダ等海外からの日本市場参入が見られる<ref name="NDL">[http://www.ndl.go.jp/jp/data/publication/document/2011/201002_12.pdf 日中企業の相互進出の諸相、帖佐廉史]</ref>。

==宇宙太陽光発電==
{{wakumigi|[[ファイル:Solardisk.jpg|thumb|none|200px|宇宙太陽光発電衛星（想像図）]]}}
{{main|宇宙太陽光発電}}
[[宇宙]]で太陽光発電を行う[[宇宙太陽光発電]]構想があり、日本、アメリカ、欧州等で研究が進められている。

太陽光発電用の[[人工衛星]]を打ち上げ、発電した電力を[[マイクロ波]]または[[レーザー光]]に変換して地上の受信局に送信し、地上で再び電力に変換する構想である。宇宙空間の太陽光は、大気に遮られる地上より強力であり大気圏外では地球上の天候（雲）や季節に左右されない。

==外部リンク==
===解説サイト===
;日本国内
*[http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/neg/index.html 太陽光発電って何だろう]{{リンク切れ|date=November 2013}}（[[NEDO]]）
*[http://www.jpea.gr.jp/11basic01.html 太陽光発電基礎知識]（[[太陽光発電協会]]）
*[http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/index.html 太陽光発電とは]（産総研・太陽光発電研究センター）
*[http://www.jsap.or.jp/apsp/oralhistory/QOBU090212.pdf] (太陽電池開発の歴史の回顧録)
*[http://www.sigma.es.osaka-u.ac.jp/pub/nano/.../20110722_tawada.pdf]{{リンク切れ|date=November 2013}} (太陽電池開発の歴史)

;日本国外
*[http://www.nrel.gov/learning/sr_photovoltaics.html Student Resources on Photovoltaics]…米国再生可能エネルギー研究所(NREL)の学生向け教育素材集。
各メーカーや販売企業によるものもある。

===産業団体===
*世界：[http://www.pvgroup.org/index.htm PVGroup] …[http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_Equipment_and_Materials_International Semiconductor Equipment and Materials International(SEMI)]の下部組織。
*米国：[http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Energy_Industries_Association Solar Energy Industries Association(SEIA)] [http://www.seia.org/ 公式サイト]
*欧州：[http://www.epia.org/ European Photovoltaic Industry Association (EPIA)]、[http://www.eupvplatform.org/ European Photovoltaic Technology Platform]
*ドイツ：[http://www.solarwirtschaft.de/ German Solar Industry Association（BSW）]
*スペイン：[http://www.asif.org/ Spanish Photovoltaic Industry Association / Asociacion de la Industria Fotovoltaica (ASIF)]
;日本
:*[[太陽光発電協会]]（JPEA）[http://www.jpea.gr.jp/ 公式サイト]…日本最大の太陽光発電専門の業界団体。導入・普及促進・広報事業などを手がける。
:*[[太陽光発電技術研究組合]](PVTEC) [http://www.pvtec.or.jp/ 公式サイト]…日本の業界団体で、研究・技術開発に重点を置く。
:*[[光産業技術振興協会]](OITDA) [http://www.oitda.or.jp/index-j.html 公式サイト]{{リンク切れ|date=November 2013}}
:*[[ソーラーシステム振興協会]](SSDA) [http://www.ssda.or.jp/ 公式サイト]
:*[[日本電機工業会]](JEMA) [http://www.jema-net.or.jp/ 公式サイト]
===公的機関===
*[http://www.iea-pvps.org/ IEA Photovoltaic Power Systems Programme](IEA PVPS)…[[国際エネルギー機関]](IEA)内の専門組織。国際的な研究協力や情報収集・交換を手がける。
*2009年に「国際再生可能エネルギー機関」(IRENA)の設立が予定される<ref name="IRENA_Mainichi">[http://mainichi.jp/select/world/news/20090108k0000m030109000c.html IRENA：日本、参加を見合わせ 米国などの動向注視、毎日新聞2009年1月7日]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。
*[[アメリカ合衆国エネルギー省]](DOE)
*[http://www.bmu.de/english/aktuell/4152.php ドイツ環境省](BMU)
;日本
:*[[新エネルギー・産業技術総合開発機構]]（NEDO）[http://www.nedo.go.jp/ 公式サイト]…エネルギー・環境技術の一環として、太陽光発電に関する[[研究開発]]・普及を推進する活動を行っている。
:*[[新エネルギー財団]]（NEF）[http://www.solar.nef.or.jp/ 公式サイト]…2005年まで住宅用太陽光発電導入促進事業を行った。
:*[[日本学術振興会]] [http://www.jsps.go.jp/j-soc/main.htm 公式サイト]
:*[[環境省]] [http://www.env.go.jp/ 公式サイト]
:*[[資源エネルギー庁]] [http://www.enecho.meti.go.jp/ 公式サイト]
:*[[東京都]] 太陽エネルギー利用拡大会議 [http://www2.kankyo.metro.tokyo.jp/kikaku/renewables/solarenergy.html 公式サイト]…太陽光発電や太陽熱利用の利用拡大方策の検討会。平成20年2月に最終のとりまとめ[http://www.kankyo.metro.tokyo.jp/climate/attachement/finalreport.pdf 「太陽エネルギーの飛躍的な利用拡大に向けて」]を策定する。
===研究開発===
====専門部署を有する研究機関====
*[http://en.wikipedia.org/wiki/National_Renewable_Energy_Laboratory 米国国立再生可能エネルギー研究所 （National Renewable Energy Laboratory, NREL）] [http://www.nrel.gov/ 公式サイト] …[[再生可能エネルギー]]や[[省エネルギー]]技術全般を扱う米国の研究所。
*[http://ec.europa.eu/dgs/jrc/index.cfm 欧州機構共同研究センター](JRC)
*[http://www.ise.fraunhofer.de/ Fraunhofer-Instituts fur Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE)] …ドイツの研究機構である[[フラウンホーファー協会]]内で[[太陽エネルギー]]を専門とする研究機関。
;日本
:*[[産業技術総合研究所|産総研]] [http://unit.aist.go.jp/rcpvt/ 太陽光発電工学研究センター]…専門の研究機関。太陽電池の標準の供給、各種関連技術の研究開発を行っている。
:*[[東京大学]]: [http://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/ja/ 先端科学技術研究センター](RCAST)
:*[[東京工業大学]]: [http://solid.pe.titech.ac.jp/ 小長井・山田研究室]、[http://solid.pe.titech.ac.jp/pvrec/main_frame.html 太陽光発電システム研究センター]
:*[[東京農工大学]]: [http://www.tuat.ac.jp/~kurochan/ 黒川浩助研究室]{{リンク切れ|date=November 2013}}
:*[[東京理科大学]]: [http://www.rs.noda.tus.ac.jp/~solar/index.html 太陽光発電研究部門] … 2010年4月発足。各種太陽電池の他、宇宙用システム、システムの高信頼性化等も手がける
:*[[岐阜大学]]: [http://www.gifu-u.jp/view.rbz?cd=439&pnp=10 未来型太陽光発電システム研究センター] … 薄膜シリコン型、色素増感型、発電量評価等を手がける
{{節stub}}

====専門学会・展示会====
;国際学会
:* World Conference on Photovoltaic Energy Conversion （WCPEC）… 4年毎に地域を変えて開催される専門学会<ref name="PVSEC17_OITDA">[http://www.oitda.or.jp/main/cofrep/H19/H19No17.pdf OITDAによる専門学会に関する資料]</ref>。
:*[http://www.photovoltaic-conference.com/ European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition （EU-PVSEC）] … 欧州の専門学会。年々規模が拡大しており、2010年9月開催の第25回では学術セッションだけで参加者4540人、併設展示会（広さ8万平方メートル）への来場者38000人を記録している<ref name="EUPVSEC25">[http://www.photovoltaic-conference.com/pressnews/archive-pressreleases/archive2010/english.html 25th EU PVSEC / WCPEC-5, September 2010, Valencia, Spain, Press Release]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。
:*[http://www.pvsec21.jp/ Photovoltaic Science and Engineering Conference （PVSEC）] … 日本とアジア・太平洋地域で交互に1年半おきに開催。
:*[http://www.ieee-pvsc.org/ IEEE Photovoltaic Specialists Conference （PVSC）] … 米国の専門学会。
:国際的な展示会は年間数十件に上る<ref>[http://www.solarbuzz.com/InfoCenterUpcoming.htm Solarbuzzの展示会情報]{{リンク切れ|date=November 2013}}</ref>。
;日本の学会
:*[http://www.jses-solar.jp/ecsv/front/bin/home.phtml 日本太陽エネルギー学会]…日本国内の専門学会。
:*[http://pvjapan.org/ PV Japan]…専門展示会を主体とする。2008年から下記の新エネルギー世界展示会と併催。
:*[http://www.renewableenergy.jp/top.html 新エネルギー世界展示会] …[[再生可能エネルギー]]全般を扱う展示会と学会。
:*[http://www.pvexpo.jp/ PV EXPO] … アジア最大の国際商談展示会。
:*[[日本学術振興会]] [http://solid.pe.titech.ac.jp/~gakushin/ 産学協力研究委員会 次世代の太陽光発電システム 第175委員会]…次世代の太陽電池の各種技術開発に関する研究会・ワークショップ・シンポジウムなどを開催している。
====専門論文誌====
*[http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jhome/5860 Progress in Photovoltaics: Research and Applications]
*[http://www.elsevier.com/locate/issn/0038092X Solar Energy]
*[http://sdos.ejournal.ascc.net/cgi-bin/sciserv.pl?collection=journals&journal=09270248 Solar Energy Materials and Solar Cells]
==== 業界誌 ====
*[[Solvisto]]

===NGO・ユーザー団体===
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Renewable_Energy_Policy_Network Renewable Energy Policy Network for the 21st Century(REN21)] [http://www.ren21.net/ 公式サイト]…再生可能エネルギー全般について、世界の普及状況や政策に関する情報を収集・発信している、世界的なNGO組織。
*[http://www.greenenergy.jp/solar/ 太陽光発電所ネットワーク(PVowner Network Japan, PV-Net)]…日本のユーザー団体。
*[http://trust.watsystems.net/ 太陽光・風力発電トラスト]
*[http://www.jca.apc.org/repp/home.htm 自然エネルギー推進市民フォーラム（REPP）]
*[http://www.mamenergy.jp/ マメナジープロジェクト（mamenergy project）]
*[http://ecoene.com/ エコロジー・エネルギー・フォーラム（Ecology Energie Forum）]
*[http://www.rendev.org/ RENDEV]…EUと豊田通商の支援で国際NGOプラネットファイナンスが実施したバングラデシュ・インドネシアで貧困層向けのソーラーホームシステムの普及プロジェクト。[http://www.planetfinance.or.jp/ プラネットファイナンス（PlaNet Finance）]
*[http://www.nichijuken.org/　NPO法人日本住宅性能検査協会]…太陽光発電アドバイザー試験実施団体

===その他===
*[http://excel-pure.com/ 無機防汚コーティング]

==脚注==
<references group="注"/>
==参照文献==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist|2}}
==関連項目==
{{Commonscat|Photovoltaics}}
*[[日本の太陽光発電所]]
*[[太陽光]]
*[[宇宙太陽光発電]]
*[[太陽電池]]
*[[電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法]] - '''RPS制度'''について
*[[ソーラーアーク]]
*[[ソーラーカー]]
*[[太陽熱発電]]
*[[アウグスティン・ムショ]]、[[ジョン・エリクソン]]、[[オーブリ・エアネス]]
*[[太陽熱温水器]]
*[[新エネルギー]]
*[[再生可能エネルギー]]
*[[地球温暖化]]
*[[メディックスエンタテインメント]]

==参考文献==
*工業調査会編、「図解最新太陽光発電のすべて」2009年7月ISBN4769371713
*日本太陽エネルギー学会編、「太陽エネルギー利用技術」 ISBN4-274-20278-X
*浜川圭弘・桑野幸徳「太陽エネルギー工学」ISBN4-563-03603-X
*和田木哲哉（野村證券）、爆発する太陽電池産業、東洋経済新報社2008年11月ISBN978-4-492-76178-6
*飯田哲也「自然エネルギー市場」ISBN4-8067-1303-1
*太陽光発電協会編「太陽光発電システムの設計と施工」ISBN4-274-20273-9
*産業技術総合研究所太陽光発電研究センター編著「トコトンやさしい太陽電池の本」ISBN978-4-526-05795-3
*太陽電池に関する入門書 [[太和田喜久]]「太陽光が育くむ地球のエネルギー」ISBN4872593030
*太陽電池に関する専門書 [[岡本博明]]・[[太和田善久]]「薄膜シリコン系太陽電池の最新技術」ISBN4781301347
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[[Category:太陽光発電|*]]
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