日本市場で見たソーラーパネルの「出力・サイズ・重量」の変遷とは?

  • URLをコピーしました!
目次

進化する太陽光パネルの“スペック”を見逃すな!

再生可能エネルギーの中核を担う太陽光発電。その心臓部とも言えるのが「ソーラーパネル(太陽光パネル)」です。ここ数十年で、ソーラーパネルの性能は飛躍的に進化しました。

特に「出力(W数)」「サイズ(長辺・短辺)」「重量」といったスペックは、日本市場のニーズに合わせて劇的に変化しています。

この記事では、日本市場におけるソーラーパネルの出力・サイズ・重量の変遷とその背景にある技術革新を、現時点の最新情報としてお伝えしていきます。

ソーラーパネルのスペックはどう進化した?

以下の表は、2012年から2024年にかけての日本市場で主流となったパネルのW数・技術の変遷をまとめたものです。

年度モジュール容量(W)技術的進化備考

2012年

200〜250W

多結晶が主流
FIT制度開始、住宅用は200W前後、産業用は250W前後が主流
2014年250〜280W多結晶の高効率化変換効率の競争が始まり、両面パネルも登場
2016年280〜320W単結晶への移行拡大多結晶から単結晶へのシフトが進む
2018年320〜370WPERCセルの採用高出力化と共に単結晶PERCが主流化
2020年370〜450Wハーフカットセル技術出力と同時に耐久性も向上
2022年450〜550W両面発電・大型モジュール主にメガソーラー向けに採用されるように

2024年

550〜700W超

210mmセルの採用
Trina Solar、LONGi、JA Solarなどが高出力モジュールを提供

サイズ・重量はどう変わった?

出力の向上とともに、ソーラーパネルの物理的な「大きさ」や「重さ」も変化してきました。以下に、日本市場で流通した主な住宅用パネルの推移を示します。

時期出力(W)長辺×短辺cm重量(kg)特徴
1990年代100〜150W約120×60約12〜15kg初期の住宅導入期、小規模向け
2000年代200〜250W約140×80約15〜18kg本格導入期、コストも大幅減少
2010年代250〜350W約165×99約18〜20kg一般家庭向け標準サイズへ進化
2020年代370〜500W約180×110約20〜25kg商業施設・メガソーラーでも採用

2024年以降

550W〜700W超

約210×115以上

約25〜30kg
高出力・高効率だが設置には注意が必要

パネル出力670W超クラスになりますと、「長辺 2384 × 短辺1303 」、「 質量 : 38.3kg」とバレーボールのネットの高さレベルになりました。

2012年7月1日FIT開始当初の当社パネル260Wでは、「長辺1,637×短辺952」です。約10年で長辺が約1.5倍、長くなりました。これは、セル大きさに比例してパネルの大きさも変わります。

技術革新がもたらした性能向上

ここまでスペックの推移を見てきましたが、性能向上の裏には次のような技術進化があります。

PERCセル技術

裏面パッシベーションにより光の取りこぼしを減らし、変換効率を大幅に向上しました。住宅用パネルの主流パネルとしても使用されています。

基本構造の違い(従来 vs PERC)

項目従来型シリコンセルPERCセル
裏面構造アルミニウム電極のみパッシベーション層+反射層
+電極
光の利用効率一部はセル外に漏れる漏れた光も再度反射して活用
電子の再結合起こりやすいパッシベーション層が防止
効率約17〜19%約20〜22%以上(現行主流)

ハーフカットセル構造

通常サイズの太陽電池セルを縦に半分にカット(分割)し、それらをモジュール内により多く・効率的に配置する構造のことです。

従来の構造に比べて、発電効率・耐久性・影の影響耐性が向上するのが大きな特徴です。

ハーフカットセルの基本イメージ

項目通常セルハーフカットセル
セル形状標準サイズ1/2サイズ
セル数例:60セル例:120セル(2倍)
電流の流れ1系統上下2系統(独立)
発電効率標準向上
熱の発生多い少ない(熱ロス減)

セルを半分にカットすることで、電流の損失や発熱を抑制し、出力と耐久性を向上するのが特徴です。

両面発電(バイフェイシャル)

裏面でも発電できる技術で、地面からの反射光も活用できます。特にソーラーカーポートやメガソーラー向けに採用されています。

パネル面        役割
表面(フロント)太陽光を直接受ける/通常の発電
裏面(バック)地面や周囲からの反射光散乱光を利用して追加発電

太陽光パネルの表側(通常通り)+裏側(反射光を利用)の両面で発電できる技術です。

従来のパネルは片面だけが発電しますが、バイフェイシャルは裏面からも光を取り込んで発電するため、
白色系などの防草シートを設置することによって、発電量を10〜30%をUpを目指されています。

210mm大型セルの採用

1セルのサイズを大きくすることで、同じ面積でもセル数を減らし、製造効率と出力効率の両方を高めることが可能になりました。

セルサイズの比較表

呼称セルサイズ(mm)採用時期特徴
M2約156mm2010年代初頭初期の標準サイズ
M4〜M6約160〜166mm2015〜2020年主流に成長
M10約182mm2020年〜高効率で住宅用にも採用増加
G12(210mm)210mm2021年〜高出力大型セルの代表

大型セルの加工・接合等が技術的に可能になり、210mmクラスの大型セルの量産が可能となりました。

日本市場ならではの特徴とニーズ

日本は欧州や米国と比べて住宅が狭く、設置スペースにも制約があるため、以下のような特性が重視されています。

  • 軽量で屋根負荷の少ないモデル
  • 小型でも高出力なモジュール
  • 台風・積雪など気候に強い設計
  • 美観性を重視したオールブラック仕様

今後は、ペロブスカイト太陽電池のような「軽くて曲がる」次世代パネルの実用化も注目されています。

当社では、取引先様から500ピッチ用の折版屋根に最適なサイズのご相談を受け、パネル出力490W「長辺1906×短辺1134」の販売を開始しました。

これからの課題と展望

課題

  • 廃棄パネルのリサイクル・処理コスト
  • 海外製激安モデルとの品質競争
  • 高効率モデルの価格と導入コスト

世界のポリシリコンの75%以上を中国で生産しています。ポリシリコンとウエハーを含むソーラーパネルの製造段階の全体で考慮すると、中国は世界の生産能力の80%以上を占めています。

そのような状況から競争原理が働き過剰生産が行われた結果、相当安価な海外製パネルが流通しています。ただ、今年度から国際情勢や中国国内の要因などから、徐々にパネルのW単価が上がっていくとも言われています。

また将来的な日本の課題である廃棄パネル問題については、当社は2011年からリユースパネルの引取り事業を行っており、多数のお客様からお引き合いを頂けるようになりました。

展望

  • 超軽量パネルの普及で設置対象が拡大
  • 蓄電池との連携による家庭内自給率アップ
  • 自治体主導の補助金やキャンペーンによる後押し

今後は、ペロブスカイト太陽電池のような「軽くて曲がる」次世代パネルが設置困難場所に設置されていくのだろうと思います。その前段として、フレキシブルモジュールとペロブスカイトモジュールの競争が始まる時代も同時に始まっていきます。

最適なパネル選びのために

太陽光パネルは、過去30年で出力が5倍以上、効率は2倍以上に進化してきました。

日本市場においては、スペースや耐久性、景観といった独自のニーズに応じて製品が多様化しています。

ソーラーパネル自体の性能も規格も平準化されました。パネルを選ぶ際には、単純なW数だけでなく、「サイズ」「重量」「設置環境との相性」まで考慮することが重要になりました。

これから導入を検討されている方も、既に利用されている方も、ぜひ最新技術とスペックの進化をチェックしてみてください!

よかったらシェアしてね!
  • URLをコピーしました!

この記事を書いた人

永輝商事ブログはじめました。環境とエネルギーなどの情報をみなさんにお届け致します。また、プラスになる情報がありましたらご紹介させて頂きますので、ぜひご覧になってください。

目次