Q & A
Q.なぜ太陽光パネルにコーティングが良いのですか？
★ＡＬコーティング オフィシャル動画もご覧下さい
A.
コーティングという名称ですがALコーティングは実際は防汚洗浄メンテナンス施工です。一般的なコーティングにもいろいろありますが、「防汚」という点で考えてみましょう。まず太陽光パネルは、汚れると発電変換効率が低下し、発電量が低下します。JQA(日本品質保証機構)がモジュールを利用して試験した
結果では、地域性にもよりますが、パネル面の汚れは雨等で落ちない汚れもあり、その場合、年間で１～２．２％程度の出力低下もあるとの事です。 また日本メーカーはおおよそ５％の低下と説明しています。
（平成25年4月9日北国新聞朝刊）
15年前に当時としては国内最大級規模の、石川県工業試験場の太陽光発電システムも
当初より15％程度発電量が減少（国内で10 年以上にわたり発電のデータを取り続けてい
る現役設備は殆どなし）
屋根に取り付けた太陽光パネルには様々な汚れが付着、堆積します。鳥の糞、黄砂、自動車の排気ガス、落ち葉、沿岸地域では潮風による塩分の付着、火山灰の降灰、降雪地域での積雪などがあります。ここでいうパネル面は、強化ガラス製であり、黄砂や火山灰などの無機の汚れは、パネル面の静電気によっても堆積していきます。また鳥の糞などは車のボディなどに付いた時を見ても分かるように長期間留まります。（この鳥の糞の付着は重要なポイントなのですが、それは次のAでご説明します。）
太陽光発電時に考えられる、汚れの堆積による発電 変換効率の低下と年々発電量が低下する課題に対して、強化ガラス製の太陽光パネル面（以下ＰＶ面）に、超微粒子二酸化珪素化合物を主原料とし水を溶媒とした常温・速乾性・一液性の水性完全無機コート剤ALコーティング(Advanced
Level Coating)をコートする事で、ＰＶ面の透過率を上げつつ反射率を下げる効果により、発電効率が上がる効果（発電量の向上）、さらには超親水効果と帯電防止効果というセルフクリーニング防汚効果により、経年の発電量の低下も抑制する（発電量の向上）というメリットがALコーティングにはあるのです。
【太陽光パネルに堆積する汚れ】
下の画像は降り積もった砂・黄砂・PM2.5の汚れの状態です。一定量以上の汚れの堆積は、当然、発電量にも影響を与えます。（発電量の低下）
黄砂の汚れ
黄砂による汚れを考える場合に、一番重要なのが「黄砂の飛来の繰り返しによる、汚れの」堆積とウォータースポット・イオンデポジットの関係です。
通常の太陽光パネルは、黄砂の汚れを雨や水によって洗い流してコンディションを保つという考え方です。それによって、一程の汚れは落ちますが、雨量が少なければ汚れは残留し、その状態が５年、１０年、２０年と続けば、ウォータースポット・鱗状痕・イオンデポジットなどの「固着して取れなくなる汚れ」が多くなる可能性が増し、そのことが太陽電池への太陽光の入射量低下やホットスポット現象の原因になることがあります。
PM2.5の汚れ
全国的に問題化している大陸由来のPM2.5。下の画像は完成1週間後の産業用太陽光発電所です。PM2.5飛来注意報の翌日にALC施工されていないパネルの汚れ具合を確認しました。
たった1度のPM2.5の飛来で、この汚れ具合です。十分な降雨がなければ、PM2.5の飛来の繰り返しにより、パネル表面はどんどん汚れていきます。これらが「汚れの固着と、発電量に悪影響を与える」事は当然予想されます。パネルのコンディションを上げる対策の重要性をお分かり頂けると思います。
【ウォータースポット・イオンデポジットの問題】
（ウォータースポット）
主に水分の酸性成分に起因するもの。ランダムに水滴が残る太陽光パネルにおいては、雨水の水滴が、レンズ効果で熱を集め、パネル表面が焼けつく場合があります。それが繰り返されると固着した、取れない汚れに発展します。（ALC施工がされていれば、パネル面はランダムな撥水ではなくなり、レンズ効果による焼付けを防ぎます）
（イオンデポジット）
主に水分のミネラル成分に起因するもの。雨水にはミネラルが含まれており、水道水には塩素が含まれています。パネルにこれらの水がかかると、通常のパネルは、急激な熱により水分のみ蒸発し（パネル面はかなりの高温になる場合があります）、ミネラル成分がパネル表面にに残り、白い鱗状の跡が残ります。（ALC施工がされていれば、パネル面はランダムな撥水ではなくなり、イオンデポジットの発生を低減します）
これらの「固着した強固な汚れは」一度ついてしまうと、元に戻すのは大変困難になります。具体的な方法としては、薬品等で溶かして取る方法、物理的に削り取る方法があります。
通常のガラス窓などであれば、そのような方法での対応でも充分かも知れませんが、太陽光発電では「発電を妨げる事にならないか？」を考える必要が出てきます。
パネル面の表面に薬品を使用したり研磨することは、PVモジュールの強化ガラス面を溶かしたり微細なキズをつける、ということになります。つまり、その直後は「キレイに取れたように見えて」も、実際は元の状態よりも傷んだ表面になっていて、、しばらくすると前回よりもっとひどい固着した汚れになる、ということです（しかもキズの中に汚れが入り込み、より早く汚れる、という悪循環）
そうなると、本来は「透明度が高くて、より光を透過させるはずの」太陽光パネルの表面（強化ガラス）が、極端にいうと、すりガラスのように光が入りにくい状態になって、発電量を低下させる、という可能性があります。
「ホットスポット現象について」
「太陽光発電で予想されること」
「施工例（ビフォーアフター）」
もご参照下さい
Q. ALコーティングはどこが違うのですか？
A
防汚洗浄施工 『水性完全無機防汚施工』 ALコーティング
・ 水性完全無機。ナノサイズの二酸化珪素と無機添加剤及び水のみ。作業性高い
・ 膜厚は５０ナノ未満------（過度が向上し、発電効率が上昇、発電量が増加）
・ 化合物はナノ粒子、塗布面は無色
・ 塗面１０００ナノmsqに３００個以上５０ナノのフラクタル突起（凹凸表面積増大・ 収光・速乾・拡散放熱及び波長広域集光）
・ １液施工なので作業時間が短く、速乾性
・ 化合物、水性溶媒（水）とも無機の水性完全無機（劣化がない）
・ ガラス面が保水し超親水性を再現する為セルフクリーニング効果を発揮（接触角度 1.5°）
・ 朝夕の入射光をより多く取り入れ発電総量の増加も期待できる。
その他の特性
・炭素フリー、VOCフリー 揮発時の嫌な臭いゼロ
・親水性 ：無機基材塗布面は、シリカと吸湿剤による高い親水性
・ 安全性 ：水性無機化合物で中性域、人や環境にやさしく不燃性。
・外 観 ：やや乳白色透明の液体 （塗布後は超薄膜の為透明）
【鳥の糞などの有機の汚れ】
太陽光パネルに、有機の強力な汚れ（鳥のフンなど）が付着した場合、太陽電池に負担がかかり（ホットスポット現象）最悪の場合、セルの破損に至ります。それを回避する為に、バイパスダイオードという回路が設けられていますが、これによって破損は回避できても、全体の発電量は減少してしまいます。ＡＬコーティングの自助洗浄作用により、鳥の糞などはセルフクリーニングで流れ落ちやすくなり、これらの問題は軽減されます。
「ホットスポット現象について」もご参照下さい
Q.太陽光パネルへのコーティングは、どんなものでもよいのですか？
A
太陽光パネルへのコーティングは、それ以外の場所へのコーティング、たとえばビルのガラス窓や車のボディ、外壁や、浴槽などへのコーティングと比較すると「明らかに求められているものが違います」
太陽光パネル以外のものは、単純に「防汚・セルフクリーング」というもので良いのですが、太陽光パネル面へのコートは「太陽光発電自体を妨げない」という条件が加わるのです。以前、国内の大手電力会社が、とある防汚コーティング剤のフィールドテストを行った報告書によると、『一定期間中の某コーティング剤有無による発電量の違い』で、
塗布直後に発電量 13%低下、 期間経過後発電量17%の低下があったという事でした。 これは反射ロスやセル表面の温度上昇などで発電量が低下した結果だとレポートされています。。
つまり、汚れを防止する効果があるだけのコーティング剤では、太陽光パネルには使用できないのです。
また、コーティング時に有機溶剤や有機の成分を含んだバインダーを使用するコート剤にも疑問が残ります。有機の成分は、紫外線による劣化が必ず発生し（コート面が剝離する場合も）また、PVパネル面に残った有機は、後から付着する有機の汚れを抱き込み、パネルの汚れを増加させる原因となります。
以上のことから、太陽電池（PVパネル面）に適したコーティング剤とは、有機溶剤（紫外線などへの劣化）が含まれていないもので、さらに加えて、
・限りなく膜厚が薄いものであること （入射の減衰がない ）
・限りなく透明に近いものであること （透過度確保）
・施工後の表面がフラクタルであること （凹凸表面積増大・ 収光・速乾・拡散放熱及び波長広域集光）
・乾燥時間が短いこと （生産性向上及びローコスト）
・溶媒・化合物が無機であること （紫外線による劣化がなく、耐久性が高い）
・セルフクリーニング効果があること （防汚）
が求められ、これらの条件全てを満たすのがALコーティングなのです。
【発電効率・発電量低下を抑制し発電量向上に貢献するＡＬコーティング】
①コート面は、朝露でもパネル面の水滴が流れて綺麗な状態を維持、水滴残留のない（親水）状態になっている。一方で②と③の非コート面は水滴が多く残っている（撥水）。このまま水分が蒸発すれば、汚れがウォータースポット状態で残留する。
Q. 超親水性とはどのようなものですか？
A
「撥水・はっすい」という言葉を聞かれた方は多いと思います。撥水とは水をはじく、ことです。蓮の葉の上を水玉がコロコロと転がる状態を連想して下さい。この時、水滴の「接触角度」は大きくなっています。（90°以上）
これに対して「親水」とは、水となじむ、親和する状態をいいます。接触角度が40°～50°以下だと「親水」、10°以下だと「超親水」といいます。世の中にある様々なコーティングの中にも超親水効果を謳うコート剤はありますが、（だいたい接触角度は3.5°～6°）ALコートは、「1.5°」という超親水の中でも極めて高い親水性を持つコート剤」です。（ALコートの特徴もご参照ください）
そして、この超親水性が高次元の自浄能力（セルフクリーニング能力）を発揮するのです。カタツムリの殻がなぜいつもきれいなのかご存知でしょうか？。カタツムリの殻を電子顕微鏡で見ると、表面に微細な溝があり、溝に水が溜まる構造になっています。これにより、常に薄い水の膜が形成されることで、汚れが雨で洗い流され、常にきれいな殻の状態を保っていることが発見されました。
ALコートの超親水性も、無機化合物が基材と密着し、塗布した瞬間から空気中の水分を取り込み、ウォーターバリアが形成されます。汚れが付着してもコートされた基材は、そのウォーターバリアで保護されていますので、汚れはウォーターバリアの上に浮いた状態にあり、水などを掛けると汚れが落ちる仕組みです
ALコーティング 超親水効果と防汚テスト もご参照下さい
「ホットスポット現象について」
「太陽光発電で予想されること」
「施工例（ビフォーアフター）」
もご参照下さい
Q. 耐久性はありますか？
A
京都工芸繊維大学での摩擦磨耗試験では、荷重300g・回転数60.0r/min・回数1000往復（2000回）・摺動幅40mm の摺動後、防汚性能が変わることなく、コート剤の剥離は認められませんでした。完全無機であるため、紫外線劣化もありません。イオン共有結合であることも高耐久性をあらわしています。
現存するコート剤で「無機コーティング」と言われるものでも、溶媒・化合物に有機が含まれていれば、「その部分は必ず、紫外線による劣化を起こし」太陽光パネルの寿命よりも早く不具合が起こります。
その点、ALコートは有機を一切含まない、完全な無機のコーティング剤であるため、コートした太陽光パネル本体の寿命（20～30年）以上の密着性、耐久性があります。
Q. ALコーティングの最大のメリットはなんですか？
A
劣化がない、防汚効果が高い、のはもちろんですが、最大のメリットは「費用対効果が高い」という点です。コーティングにより「洗浄メンテナンス費用が削減される」メリット、それにプラスして、「透過率の上昇と反射率の低下による」モジュールへの光の入射量の増加＝発電総量の増加＝売電収益の増加が最大のメリットです。
ＡＬコートの収支シュミレーション でも分かるように
★未施工であれば、パネル面に汚れが堆積し、発電量が低下し、その上で毎回の洗浄費用が掛かる
★ＡＬコーティング施工なら、20年の洗浄費用の削減だけでなく「新たな収益増加を生む」（コーティングしなければ生まれない）その差が、シュミレーションでは6千万の増収結果となっています。
これは「産業用ソーラー発電所を金融機関からの融資で設置した場合」には、金利負担分をもまかなえる数字です。売電目的で産業用ソーラー発電を展開される方は、コストパフォーマンスが高くて予算内で、より多くの発電量を出せる事に関心を持たれているはずですが、稼動が始まってからの、「モジュールの汚れの問題や、発電量低下の抑制」という事も非常に大切なポイントであることはいうまでもありません。
「ホットスポット現象について」
「太陽光発電で予想されること」
「施工例（ビフォーアフター）」
もご参照下さい
