JP2001127324A - 太陽電池パネル試験装置 - Google Patents

太陽電池パネル試験装置

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JP2001127324A
JP2001127324A JP31092199A JP31092199A JP2001127324A JP 2001127324 A JP2001127324 A JP 2001127324A JP 31092199 A JP31092199 A JP 31092199A JP 31092199 A JP31092199 A JP 31092199A JP 2001127324 A JP2001127324 A JP 2001127324A
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JP
Japan
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solar cell
cell panel
light source
irradiation
panel
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JP31092199A
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English (en)
Inventor
Katsutoshi Omura
勝敏 大村
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の大型太陽電池パネル照射試験装置で
は、光源は動かさず供試体を疑似太陽光の当たる範囲に
動かしたり、覆いをして試験範囲を区別したりして、大
変手間が掛かり、かつ幅・奥行きが共に20m以上の広
い部屋が必要であった。 【解決手段】 平行光が出せる大型光源を太陽電池パネ
ルに沿って平行に動かせるようにし、太陽電池パネル出
力をそれに合わせてデータ処理する事により、大型太陽
電池パネルの照射試験を短時間で、狭い部屋でも出来る
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池パネル
の試験装置に関するものである。なお、この発明は地上
用の太陽電池パネル、人工衛星用太陽電池パネルのいず
れかにも適用できるが、ここでは説明の便宜上人工衛星
用太陽電池パネルを例として説明する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の太陽電池パネルの照射試験
装置を示した図であり、1はキセノンランプ光源、2は
キセノンランプ用電源、3は太陽電池パネル照射特性測
定装置、4は供試体の太陽電池パネル、5は供試体太陽
電池パネルと同じ面内に設置される標準太陽電池セルで
ある。なお、キセノンランプ1は10KWクラスのパル
ス光源であり、太陽電池パネル4に対して一様な光強度
を与えるため、少なくとも太陽電池パネルまでの距離は
10m以上離して配置される。
【0003】次にこのような試験装置における動作につ
いて説明する。キセノンランプ用電源2に30秒程度充
電した後、オペレータのスイッチ操作により、キセノン
ランプ光源1にパルス状の高電圧電力が印加され、キセ
ノンランプ1が約150ミリ秒間発光する。その間に、
供試体太陽電池パネル4の出力は、太陽電池パネル照射
特性測定装置3によって負荷の開放から短絡までの変化
に応じた電圧・電流がデータ取得され、また標準太陽電
池セル5の出力電流値によりキセノンランプ光源の強度
変動を1太陽定数下の光強度に補正して、記録される。
また、室温データをインプットしておけば、28℃の標
準状態の出力に補正される。測定データは最終的には、
図11に示すように照射された太陽電池パネルの電圧・
電流特性カーブ(V−Iカーブ)として、光強度が1太
陽定数、温度28℃の標準状態に補正されて出力され
る。太陽電池パネルの特性としては、いわゆる3点法
(開放電圧、短絡電流、一定動作点電圧例えば50Vに
おける出力電流)で確認され、V−Iカーブ全体から読
み取って記録される。
【0004】また、キセノンランプ光源の照射面積はラ
ンプ光源からの距離を最低10mから15m程度に増す
ことにより、最大4mφ程度まで増やせるが、測定場所
は一種の暗室であり、反射光などを防止するバッフル板
などの付属設備も必要とする。そのため、供試体の大型
太陽電池パネルの大きさの限度があり、ある大きさ以上
になると供試体を複数に分割するように覆いで覆い、照
射光源範囲内に入るように分割し、光源をその都度移動
させて一つ一つ測定し、最後に合成して全体出力を求め
るような測定が行われていた。このため、供試体分割の
ための覆いの取付け・取外しや光源の移動が必要であ
り、それを実行するには例えば30m×20mの暗室と
言うような非常に広い場所と、光源移動や覆い取付け等
の試験セットアップに多くの手間がかかり、大型の太陽
電池パネルの試験を実施する上で問題であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の太陽電池パネル
照射試験装置は、以上のように構成されており、太陽電
池パネルがある範囲を超えて大型化すると、供試体に覆
いをかけて分割し、光源の範囲に入るように移動させて
測定し、それぞれの出力データを足し合せて全体出力デ
ータにするような方法で測定していた。このため、大型
供試体が移動設置出来るような試験場所の広さが十分な
ければ試験できないとか、供試体の覆いの取付・取外し
や光源の移動を繰り返すなど、多人数で数日かかって作
業しなければならないと言う問題があった。
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、大型太陽電池パネルの照
射試験を狭い場所でも簡便に行えることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明による太陽電
池パネル照射試験装置では、キセノンランプ光源を大型
蛍光燈ランプに置換え、ある一定幅と高さを一様に照射
できるようにし、かつそれを太陽電池パネル面に平行に
移動させながら一定間隔毎に停止して照射試験すること
を繰り返し、最終的に全体の出力特性を取得するもので
ある。これにより、大型太陽電池パネルを展開試験した
状態で床にガイドラインテープを敷くことにより、それ
に沿ってランプ光源を移動できるようにすれば、同じ場
所で照射試験を短時間で行う事が出来、従来の課題を改
善できる。
【0008】また、第2の発明による太陽電池パネル照
射試験装置では、蛍光燈ランプ光源を連続的に大型太陽
電池パネルに平行に移動させながら、一定電圧点での出
力電流データを記録し、最終的に足し合せて太陽電池パ
ネル全体の出力データを取得する。同様にさらに簡便に
大型太陽電池パネルの照射試験が可能となる。
【0009】また、第3の発明による太陽電池パネル照
射試験装置では、平面型でない大型円筒形太陽電池パネ
ルや多角形型太陽電池パネルの出力特性を、その外側に
敷いたガイドラインテープ上を移動蛍光燈ランプ光源が
移動することにより、供試体を動かしたり回転させるこ
となしに狭い場所でも簡便に照射試験が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す側面図であり、6は蛍光燈ランプ光
源、7は蛍光燈ランプ用電源、8は太陽電池パネル照射
特性測定・制御装置、4は供試体の太陽電池パネル、5
は太陽電池パネルと同じ面内に設置される標準太陽電池
セル、9は蛍光燈ランプ光源6を移動させる台車であ
る。また、図2は、同じくこの発明の実施の形態1を示
す正面図であり、6は蛍光燈ランプ光源、7は蛍光燈ラ
ンプ用電源、8は太陽電池パネル照射特性測定・制御装
置、4は供試体の太陽電池パネル、5(5−1、5−
2、・・・、5−n)は太陽電池パネルと同じ面内に設
置される標準太陽電池セル、9は蛍光燈ランプ光源を移
動させる台車である。また、図3は、同じくこの発明の
実施の形態1を示す蛍光燈ランプ光源及び移動台車の詳
細図であり、6は蛍光燈ランプ光源、7は蛍光燈ランプ
用電源、8は太陽電池パネル照射特性測定・制御装置、
9は蛍光燈ランプ光源を移動させる台車、10は台車が
これに沿って移動するガイドラインテープ、11は、台
車をガイドラインテープに沿って移動させるためのセン
サー、12は蛍光燈ランプ光源を平行光に変える2次元
の放物面鏡、13は平行光、14は蛍光燈ランプであ
る。6の蛍光燈ランプ光源は、図4に示すように、2次
元の放物面鏡を利用した幅約1m×高さ約4mの一様な
照度分布を持たせた光源である。
【0011】次に動作について説明する。蛍光燈ランプ
光源6が大型太陽電池パネル4に平行に、床に引かれた
ガイドラインテープ10に沿って移動し、一定間隔で停
止してランプを点灯してその光源による太陽電池パネル
電圧・電流出力データ(V−Iカーブ)を取得する。こ
れを繰り返して部分毎の照射試験を行い、それらのデー
タ群から最終的に大型太陽電池パネル全体の照射試験デ
ータを出力する。5−1、5−2、・・・、5−nの標
準太陽電池セルは一定間隔で太陽電池パネルと同じ面内
に設置され、照射試験毎に照射光度の補正が出来るよう
にしている。蛍光灯ランプは点灯→消灯→移動→点灯→
消灯→・・・を繰り返し、点灯時間は太陽電池パネルの
温度上昇を防ぐため数秒間とする。その間に太陽電池パ
ネルの出力は接続負荷を開放から短絡まで変えられ、照
射範囲に設置された標準太陽電池セル出力でランプ光源
の強度変動を補正しながら、図11に示すV−Iカーブ
を取得する。これらの部分毎のV−Iカーブから大型太
陽電池パネルの全体出力特性を合成する。
【0012】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2を示す側面図であり、6は蛍光燈ランプ光源、7は
蛍光燈ランプ用電源、8は太陽電池パネル照射特性測定
装置、4は供試体の太陽電池パネル、5は太陽電池パネ
ルに近い面内を蛍光燈ランプ光源と一緒に移動する標準
太陽電池セル、9は蛍光燈ランプ光源を移動させる台
車、10はガイドラインテープ、11は、台車をガイド
ラインテープに沿って移動させるためのセンサーであ
る。図5は、同じくこの発明の実施の形態2を示す正面
図であり、6は蛍光燈ランプ光源、7は蛍光燈ランプ用
電源、8は太陽電池パネル照射特性測定装置、4は供試
体の太陽電池パネル、9は蛍光燈ランプ光源を移動させ
る台車である。6の蛍光燈ランプ光源は、実施の形態
1.と同じく2次元の放物面鏡を利用した幅約1m×高
さ約4mの一様な照度分布を持たせた光源である。
【0013】次に動作について説明する。蛍光燈ランプ
光源6が、点灯したまま大型太陽電池パネル4に平行
に、床に引かれたガイドラインテープ10に沿って移動
し、発生する太陽電池パネルの一定電圧点(例:50
V)における出力電流を連続的に取得する。最終的に大
型太陽電池パネル全体の照射試験データを出力する。5
の標準太陽電池セルは支持具により移動する蛍光燈ラン
プ光源から一定距離で太陽電池パネルの面とほぼ同じ面
内に設置され、ランプ光源の強度変動の補正に利用す
る。太陽電池出力は計測装置内の測定回路により、負荷
を調節して常に一定電圧(例:50V)になるように
し、その負荷電流値を連続的に取り入れてデータとす
る。これらの部分毎の連続負荷電流値を足し合せて、大
型太陽電池パネルの全体負荷電流値を合成する。
【0014】実施の形態3.図6はこの発明の実施の形
態3を示す側面図であり、6は蛍光燈ランプ光源、7は
蛍光燈ランプ用電源、8は太陽電池パネル照射特性測定
装置、15は供試体の円筒型太陽電池パネル、5は太陽
電池パネルに近い面内を蛍光燈ランプ光源と一緒に移動
する標準太陽電池セルであり、15の供試体太陽電池パ
ネルは載せられた台16の周りに回転できるものであ
る。図7は、この発明の実施の形態3を示す上から見た
図であり、図において、6は蛍光燈ランプ光源、7は蛍
光燈ランプ用電源、8は太陽電池パネル照射特性測定装
置、15は供試体の円筒型太陽電池パネル、5は太陽電
池パネルに近い面内を蛍光燈ランプ光源と一緒に移動す
る標準太陽電池セルである。また、図8は、6の蛍光燈
ランプ光源に移動した状態を上から見た図であり、図に
おいて、6は蛍光燈ランプ光源、7は蛍光ランプ用電
源、8は太陽電池パネル照射特性測定装置、15は供試
体の円筒型太陽電池パネル、10はガイドラインテー
プ、11はガイドラインテープに沿って移動するための
センサーである。6の蛍光燈ランプ光源は、実施の形態
1、2と同じく2次元の放物面鏡を利用した幅約1m×
高さ約4mの一様な照度分布を持たせた光源である。
【0015】次に動作について説明する。蛍光燈ランプ
光源6が、点灯したまま円筒形または多角形の大型太陽
電池パネル4に平行光線を照射し、供試体の大型太陽電
池パネルは載せられた台周りに回転する。標準太陽電池
セル5は支持具により移動する蛍光燈ランプ光源から一
定距離で太陽電池パネルの面とほぼ同じ面内に設置さ
れ、ランプ光源の強度変動の補正に利用する。太陽電池
出力は計測装置内の測定回路により、負荷を調節して常
に一定電圧(例:50V)になるようにし、その負荷電
流値を連続的に取り入れてデータとする。これらの部分
毎の連続負荷電流値を足し合せて、大型太陽電池パネル
の全体負荷電流値を合成する。円筒形または多角形太陽
電池パネルでは、太陽光による出力は入射する角度によ
り変化するが、図8に示すように一定面積の部分平行光
線の足し合せによって実際の太陽光線を照射した時と同
じ照射試験が可能となる。ただし、この場合蛍光燈ラン
プ光源は図8に示すように床上のガイドラインテープ1
0に沿って一定間隔で移動させ、その度に供試体を36
0度回転させて出力電流データを取り、最終的に合成す
ることにより大型太陽電池パネル出力データを求める。
【0016】
【発明の効果】第1の発明によれば、大型平面太陽電池
パネルの横に平行に移動するランプ光源・ガイドライン
テープ等をセットするだけで自動試験が可能であり、従
来の試験装置では光源のセット・移動、覆いの取付、取
外しなどの手間がかかっていたのを簡単化できると言う
効果がある。また、試験場所も展開試験された大型太陽
電池パネルに対し数mの幅があれば試験可能であり、従
来必要であった太陽電池パネルの横方向に10数m以上
の広さが不要になると言う効果がある。
【0017】第2の発明によれば、第1の発明と同じ効
果がある他、連続的な照射によるため、より短時間
(例:台車の走行速度を0.1m/sとして、10m幅
に対し100秒程度。一方第1の発明では、停止・照射
を繰り返すので、約3倍、300秒程度掛かる)で照射
試験が可能となると言う効果がある。
【0018】第3の発明によれば、大型太陽電池パネル
全体の出力試験場所の広さが横に10m以上も要らず、
数mで済むと言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態1を示す側面図である。
【図2】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態1を示す正面図である。
【図3】 a)は、この発明による大型太陽電池パネル
照射試験装置の蛍光燈ランプ光源の詳細を示す図であ
り、b)は、それを移動させる台車の詳細を示す図であ
る。
【図4】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態2を示す側面図である。
【図5】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態2を示す正面図である。
【図6】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態3を示す側面図である。
【図7】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態3を示す上から見た図である。
【図8】 この発明による太陽電池パネル試験装置の実
施の形態3で、光源の移動を示す図である。
【図9】 従来の太陽電池パネル試験装置を示した図で
ある。
【図10】 太陽電池パネル照射試験データの例を示し
た図である。
【符号の説明】
1 キセノンランプ光源、2 キセノンランプ用電源、
3 太陽電池パネル照射特性測定装置、4 供試体の太
陽電池パネル、5 供試体太陽電池パネルと同じ面内に
設置される標準太陽電池セル、6 蛍光燈ランプ光源、
7 蛍光燈ランプ用電源、8 太陽電池パネル照射特性
測定・制御装置、9 蛍光燈ランプ光源を移動させる台
車、10 ガイドラインテープ、11 台車をガイドラ
インテープに沿って移動させるためのセンサー、12
2次元放物面鏡、13 平行光、14 蛍光燈ランプ、
15 円筒型太陽電池パネル、16 円筒型太陽電池パ
ネル回転台。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試太陽電池パネルに沿って平行に一定
    速度での移動と停止を繰り返し、停止時に点灯する照射
    光源と、この照射光源が一旦停止して照射し、その後一
    定距離を移動また停止して照射することを繰り返す間
    に、照射時に太陽電池パネルの開放電圧、短絡電流、一
    定動作点電圧における出力電流を自動的に繰り返し測定
    し、それによって太陽電池パネル全体の照射特性を確認
    する計測装置とからなる太陽電池パネル試験装置。
  2. 【請求項2】 照射光源を移動させる太陽電池パネルの
    照射試験装置において、連続的に一定速度で移動させる
    照射光源と、照射された太陽電池パネルの計測データを
    処理する計測装置とからなる、太陽電池パネル全体の照
    射特性の測定を行える太陽電池パネル試験装置。
  3. 【請求項3】 照射光源を移動させる太陽電池パネルの
    照射試験装置において、光源を曲面型または多面体型の
    太陽電池パネルに沿って移動させることにより太陽電池
    パネル全体の照射特性を確認できる太陽電池パネル試験
    装置。
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Cited By (3)

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