太陽光発電モジュールのなかの太陽電池セル（半導体）に光エネルギーが吸収されることで、
電気エネルギーに変換されます。

発電のしくみ（結晶シリコン）
太陽電池のN型半導体とP型半導体の間には、（＋）と（－）の電位差が生じています。
しかし、光が当たっていない状態では、そこに導線をつないでも、電気は流れ出すことはありません。
太陽電池に光が当たると、P型半導体の（－）電子がN型半導体（＋）のホールに移動し、不安定な状態になったN型半導体の自由電子（－）が導線を伝ってP型半導体に向かって移動することにより、電流が流れることになります。
＜※NEF財団法人 新エネルギー団体HPより抜粋＞

*1 N型半導体…マイナスの電気をおびる性質がある。
*2 P型半導体…プラスの電気をおびる性質がある。

変換効率とは、以下のような名称を指します。

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換します。
この光電変換効率を略して変換効率とよんでいます。
照射された太陽光のエネルギーのうち、何％を電力に変換できるかを、変換効率という値で表します。
＜※独立行政法人 産業技術総合研究所HPより抜粋＞

細かく分けていくと数十種類になりますが、おおまかにはシリコン系・化合物系・有機系の3つに分類できます。

最も広く用いられているのがシリコン系、最近量産され始めたのが化合物系、
開発中で将来を期待されているのが有機系、と言うことができます。
住宅用では、現在、発電量が多く安定している「シリコン系太陽電池」が主流となって活用されています。

また、太陽電池モジュールには標準タイプと建材一体型、また、電気製品などに内装されている小型のものもあります。

主に下記の4つが必要になります。

1. 太陽電池モジュール ： 太陽光を電気に変えます。
2. 接続箱 ： モジュールからの配線をひとつにまとめます。
3. パワーコンディショナ ： モジュールでできた電気を直流から交流に変えます。
4. モニター （オプション） ： 電力状況やCO²削減量などが一目でわかります。

システム概要はこちら

発電量は、設置条件（太陽電池モジュールの設置方位、傾斜角度、周辺状況、影の有無など）や気象条件によって変化しますが、1kW当たり約1000kWh/年の発電量を得ることができます。（*1）

一世帯当たりの年間総消費電力量は5,500kWh/年なので（*2）、3kWシステムを設置すれば、55％程度を太陽光発電でまかなえる計算になります。 ＜※JPEA 太陽光発電協会HPより抜粋＞

*1 東京地区で太陽電池を水平に対して30度傾け、真南に向けて設置した場合の計算例です。
　　地域や太陽電池の方位、傾斜角度により発電量が変わります。
*2 省エネルギーセンターHPより

晴れている日と比べると効率は落ちますが、曇りや雨の日でも日射量に応じて発電します。
発電電力は入射する光エネルギーに比例します。曇りや雨の日であっても日射があれば発電します。

発電量は、日射量や日照時間、天候等に影響されますので、季節によって差が出てきます。

発電量は一般的に日照時間の長い夏がもっとも多く、日照時間の短い冬は少なくなりますが、
天候や気温の関係で春や秋のほうがよく発電する地域もあります。

また、日射量が多くても高温が続くと発電量が下がる場合もあります。

昼間に電気を発電し、家庭で使って余った分を電力会社に売ることができます（売電）。
逆に、夜は発電することができないので、電力会社から電気を買って使います（買電）。

住宅用の太陽光発電システムでは、発電量が使用量を上回ったときに余った電気は自動的に電力会社に流れます。電力会社から私たちが電気を買うのと同じ単価でその代金を支払ってもらえます。

※経済産業省は、2009年内に余剰電力買取価格を現在の2倍で電力会社が買い取らせる方針を固めています。

太陽電池のメリットはこちら

日本における、2005年から2008年度（1月～6月）までの住宅太陽光発電システムの販売実績は、合計211,814件でした。全世帯数からするとまだまだわずかですが、関心をもたれているご家庭も多く、国の政策を考慮すると今後更に増える見込みです。