自動車の蓄電に必要な太陽電池の面積

地球軌道付近で太陽光に垂直な単位面積あたりに供給するエネルギー量を太陽定数という。
S＝ 1365 W/m2　
地球軌道上の人工衛星の太陽電池はこのエネルギーを利用できる。光子の数にして1平方メートル・秒あたり6×10の21乗個になる。地球には大気や雲がある。エックス線は殆どが大気で遮断される。また有害な紫外線も成層圏のオゾン層で90%以上がカットされる。可視光線、赤外光も、大気圏中での反射・散乱・吸収などによって平均4割強が減衰する。緯度や季節、時刻により大気を通過する距離が変わる。

日本の緯度はN35度であるので、南中時の太陽高度は冬至は31度夏至は78度である。

南中時の太陽光のエネルギーは以下のようになる

冬至　s＝S×sin31.6°＝ 709.8 W/m2
夏至　s＝S×sin78.4°＝ 1338 W/m2

そこで、中間をとって、日本での太陽光のエネルギーは1平方メートル当たり約1kWとされている。
また、大気や雲の影響による反射･吸収で40％程度費やされる。

メーカーにより多少違うが、太陽電池の効率は17％程度であるので太陽電池の出力を見積もるときは1平方メートル当たり0.1kWの数字を使えばよい。
また、平均日照時間が4時間とすると、リチウムイオンバッテリーの容量25kwhを家庭で太陽電池から充電すると必要な太陽電池面積は約6１平方メートルである。

一般家庭の電力消費量は、4,000kw/hであるから、
６１ｘ４ｘ０．１ｘ３６５＝8,906kwh
となり一般家庭で使う電気の2倍の容量の太陽電池が必要である。