ソーラーパネルの単結晶と多結晶の違いとは？選び方のポイントも解説

1．そもそも「単結晶・多結晶」とはシリコン系ソーラーパネルの種類のこと

「単結晶」「多結晶」は、ソーラーパネルの素材による分類のひとつです。ソーラーパネルの素材は大きく分けて、シリコン系・化合物系・有機系の3つがあります。 

● シリコン系｜単結晶・多結晶・アモルファスに分かれる、もっとも普及している素材

● 化合物系｜複数の元素を組み合わせた特殊な半導体。変換効率は高いが高コスト

● 有機系｜有機材料を使う新しい技術。軽量・柔軟だが実用化はこれから 

住宅用・産業用として広く流通しているのは、このうちシリコン系です。単結晶と多結晶は、いずれもシリコン系に含まれる種類で、シリコンの結晶構造が違います。

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2．ソーラーパネルの単結晶と多結晶の違いは何ですか？

ソーラーパネルの単結晶と多結晶は製造工程の違いから、見た目や発電効率・コスト・寿命にまで差が出ます。 

5つの違いを見ていきましょう。

①製造工程｜単結晶は高純度なシリコンを引き上げて作るため手間がかかる

単結晶シリコンは、純度の高いシリコンを溶かし、種結晶を使ってゆっくり引き上げながら大きな1つの結晶(インゴット)を作る「チョクラルスキー法」という製法で作られます。この結晶を薄く輪切りにして、パネルの材料にします。 

一方の多結晶シリコンは、単結晶を切り出す際に出る端材や規格外になったシリコンを集めて溶かし、鋳型に流し込んで固める製法が一般的です。素材を無駄なく再利用できるため、製造コストを抑えられます。 

単結晶が「1つの結晶を丸ごと使う」のに対し、多結晶は「複数の結晶の集まりを使う」とイメージすると分かりやすいでしょう。

②見た目｜単結晶は角が丸く黒に近い、多結晶は四角形で青みがかっている

単結晶ソーラーパネルのセル（※）は、角が丸みを帯びた黒に近い色をしています。インゴットを円柱状に育てたあと四角く切り出す工程で角を落とすため、この独特な形になります。1枚の結晶でできているため、色ムラが少なく均一な見た目です。 

※太陽光を電気に変換する「太陽電池」の最小単位 

多結晶ソーラーパネルのセルは、正方形に近い形で青みがかった色をしています。複数の結晶が集まってできているため、光の当たり方によってパネルの表面にキラキラとした模様が浮かび上がって見えることもあります。屋根の見た目を重視する場合、このの違いも選ぶポイントのひとつになります。

③変換効率｜単結晶ソーラーパネルが20～25%、多結晶ソーラーパネルは15〜18%程度が目安

ソーラーパネルが受けた光を電気に変える効率を「変換効率」といいます。単結晶ソーラーパネルの変換効率は20～25%が目安です。1つの結晶でできているため電子の流れがスムーズで、エネルギーの変換ロスが少なくなります。 

一方、多結晶ソーラーパネルの変換効率は15〜18%程度が目安です。結晶の集まりでできている分、結晶と結晶の境目(粒界)で電子の流れが妨げられやすく、単結晶よりも効率が落ちます。 

同じ屋根の面積で発電量を最大化したいなら、単結晶ソーラーパネルを優先して選ぶことになります。

④コスト｜単結晶は製造工程が複雑な分、多結晶より高価になりやすい

単結晶ソーラーパネルは高純度のシリコンを使い製造工程も複雑なため、多結晶パネルより価格が高くなりやすいです。 

多結晶ソーラーパネルは、単結晶の製造過程で出る端材を再利用して作られるため、材料費を抑えられます。初期費用を少しでも抑えたいなら、多結晶パネルがコスト面で有利です。

⑤寿命｜どちらも20〜30年程度とされるが単結晶の方がやや劣化しにくい傾向がある

単結晶ソーラーパネル・多結晶ソーラーパネルとも、寿命の目安は20〜30年程度とされています。ソーラーパネルは、年数を経るごとに出力が少しずつ落ちていく経年劣化を避けられません。 

ただし一般的に、単結晶パネルの方が結晶構造が均一な分、多結晶パネルよりもやや劣化しにくい傾向があるといわれています。とはいえ実際の劣化スピードはメーカーや製品によっても差があるため、契約前に出力保証の年数や出力の維持率を確認しましょう。

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3．ソーラーパネルの単結晶と多結晶、どちらを選ぶべき？

単結晶と多結晶のソーラーパネル、どちらを選ぶべきかは設置場所や目的によって変わります。 

● 屋根の面積が限られる住宅用には、発電効率の高い単結晶ソーラーパネルが向いている

● 広い土地を確保しやすい産業用・野立て設置には、コストを抑えられる多結晶ソーラーパネルも選択肢になる

● 持ち運びやすさを重視するポータブル電源用のポータブルソーラーパネルは単結晶が主流 

3つのケースを見ていきましょう。

①設置スペースが限られる住宅は発電効率の高い単結晶ソーラーパネルが向いている

家の屋根は面積に限りがあるため、少ないパネル枚数でも発電量を稼げる単結晶が向いています。 

とくに都市部の狭小地や、屋根の一部にしかパネルを設置できない家では、単結晶の発電効率の高さがそのまま発電量の差に直結するでしょう。初期費用は多結晶より高くなりやすいものの、限られたスペースで発電量を最大化したいなら、単結晶を選ぶメリットは大きいです。

②広い土地でコストを抑えたい産業用・野立て設置は多結晶も選択肢になる

広い土地を確保しやすい産業用のメガソーラーや野立て設置では、1枚あたりの発電効率よりも、コストを抑えて枚数を増やす考え方をします。こうした用途では、コストを抑えられる多結晶パネルも選択肢です。発電効率が単結晶より数%低くても設置面積でカバーできます。

③ポータブル電源用の携帯型ソーラーパネルは単結晶が主流

キャンプや車中泊、防災用に使う携帯型のソーラーパネルは単結晶が主流です。持ち運びが前提の太陽光パネルはサイズをできるだけコンパクトにしたいため、発電効率の高い単結晶が選ばれやすい傾向があります。 

同じサイズなら単結晶の方がより多くの電気を発電できるため、限られた面積で効率よく充電したいポータブル電源用のソーラーパネルとは相性のよい組み合わせです。

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4．単結晶シリコン採用で変換効率25%！Jackery（ジャクリ）ソーラーパネル

Jackery（ジャクリ）のポータブルソーラーパネル「SolarSaga」シリーズは、単結晶シリコンを採用しています。単結晶ならではの高い発電効率を活かし、変換効率は業界トップクラスとなる25%を実現しているのが特徴です。 

● 単結晶シリコンならではの高い変換効率で、限られた面積でも効率よく発電できる

● コンパクトな携帯型パネルでも、しっかりと実用的な発電量を確保できる

● 折りたたみで片手でラクラク持ち運べるため、キャンプや車中泊、災害時の備えにも活躍する

● 設置工事が不要で、ベランダや庭などの空地に広げば、太陽光発電が開始できる 

Jackery（ジャクリ）は、ポータブル電源・ソーラーパネルの分野で国内売上・販売台数7年連続No.1の実績を持つブランドで、初めてでも安心して使えます。単結晶ソーラーパネルの高い発電効率を、屋根への設置工事なしで試せる「Jackery Solar Generator」シリーズから始めてみましょう。

まとめ

単結晶と多結晶は、同じシリコン系のソーラーパネルでも、製造工程の違いから発電効率・コスト・見た目まで差があります。単結晶は発電効率が高く省スペースな住宅向き、多結晶はコストを抑えられる産業用・野立て向きと、それぞれ得意な用途も別です。 

限られたスペースで手軽に太陽光発電を試したいなら、単結晶シリコンを採用した小型ソーラーパネルとポータブル電源のセット「Jackery Solar Generator」も選択肢のひとつ。「置くだけ」「ケーブルをつなぐだけ」で、今すぐ発電と蓄電を始めてみませんか。