ソーラーカーは実現できるのか？太陽光電池と車の関わり方を概観する

太陽光発電と太陽電池の概要

まず、太陽光発電と太陽電池について。

太陽光発電はその名の通り太陽の光エネルギーを電力に変換する方法のことを指す。そしてこの技術を使用しているのが太陽電池だ。

太陽電池は物理電池の一種で、太陽光で得られる光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置として認識されている。

発電効率は気候条件に依存するものの、送電設備が不要な遠隔地で使用できることや、用地の占有が少ないことから、日本での導入も増加している。

太陽光発電の基本となる原理は、物質に光が当たると電子が放出される「光電効果」だ。

通常、光電効果によって放出された電子は拡散してしまい、基本的に取り出すことはできない。一方、太陽電池ではn型とp型と呼ばれる二種の半導体を組み合わせることで、放出された電子を一方向へと導き電力エネルギーを取り出す。太陽電池はこの仕組みによって電力を獲得している。

一般的にソーラーパネルと呼ばれているものは、基本的にはこの太陽電池が複数枚つながったものを指す。

この太陽電池は 2011年から化石燃料を使わない安全でクリーンな発電装置として広く使われるようになった。

同年に東京電力福島第一原発事故が発生したのを機に、再生可能エネルギーが注目されたためだ。

しかし高価な部品を使うためコストダウンが難しいこと、日照がない夜には発電できないこと、天候によって発電能力が大きく左右されること、面積あたりの発電量が小さいことなどが課題として挙げられており、現在もこれら課題解決のための研究が行われている。

1955年、ソーラーカーの登場

ソーラーカーとはその名の通りソーラーパネルを電源とし、電気モーターで駆動する自動車のことだ。実はソーラーカーは歴史が深く、なんと1955年にまで遡ることができる。

1955年にアメリカ・シカゴでゼネラルモーターズ社が開催したイベントがソーラーカーの歴史の幕開けとして定説となっているようだ。このイベントでは「セレン光電池（鉄とセレンの境界面に光をあてると光起電力を生じる現象を利用した光電池）」を用いた約40cm長の模型自動車が走行を実演した。

1987年には、ハンス・ソルストラップ氏がワールド・ソーラー・チャレンジを開催。このレースは世界中のソーラーカーレースの最高峰として注目を集めた。最先端の技術が導入され、各国のチームがしのぎを削る舞台へと発展している。

これ以降、ソーラーカーレースは世界各地で開催され、日本でも鈴鹿、能登、北海道などさまざまな場所でレースが実施されてきた。中でも1992年から続いていた鈴鹿サーキットのソーラーカーレースは、その高いレース水準によって「FIA国際自動車連盟」の認定レースとして親しまれていたが、2021年にその歴史に幕を閉じることに。

鈴鹿サーキットのソーラーカーレースが終了した理由としては「EV、FCVなどの登場から、代替エネルギーのトレンドが変化してきたこと」が挙げられているようだ。

ソーラーカーの普及はなぜ難しいのか