JP2019187112A - Solar battery evaluation apparatus and method thereof - Google Patents

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Abstract

To easily evaluate the soundness of the solar cells and ascertain the potential risks of solar power plants even for large-scale photovoltaic power generation sites.SOLUTION: For a solar cell module 1a in which a plurality of solar cells 11 are connected in series, a first pn junction current amount when the semiconductor characteristics of the solar cell are normal and a second pn junction current amount as measured are calculated (S53, S54) on the basis of the measured current-voltage characteristics data of the solar cells, and the ratio of the second pn junction current amount to the first pn junction current amount is set as the deterioration index of the solar cell module (S55).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、太陽電池評価装置及び太陽電池評価方法に関する。   The present invention relates to a solar cell evaluation apparatus and a solar cell evaluation method.

FIT(Feed-in Tariffs:固定価格全量買取制度)による施策により、大規模な太陽光発電所が大量に導入されることになった。売電収入を最大化するため、太陽電池モジュールの低コスト化が進展したが、このとき、性能の良くない部材などが使用されていたとすると太陽電池モジュールの性能が将来的に大幅に劣化するということが起こりうる。また、太陽光発電所の売買や証券化といったセカンダリマーケットの市場も立ち上がりつつある。このため、当該太陽光発電所についてのテクニカルデューデリジェンス(Due Diligence)、すなわち当該太陽光発電所が、将来的にどの程度の性能で太陽光発電を継続できるかどうかを評価するニーズが増加していると考えられる。このため、太陽電池モジュールの半導体としての性能や健全性を定量化して、潜在的なリスクを把握することが求められている。   Large-scale solar power plants have been introduced in large quantities due to FIT (Feed-in Tariffs). In order to maximize the power sales revenue, the cost reduction of the solar cell module has progressed, but at this time, if a member with poor performance is used, the performance of the solar cell module will be greatly deteriorated in the future Can happen. In addition, secondary markets such as solar power plant sales and securitization are also starting up. For this reason, there is an increasing need for technical due diligence for the solar power plant, that is, how much performance the solar power plant can continue to generate in the future. It is thought that there is. For this reason, it is required to quantify the performance and soundness of a solar cell module as a semiconductor to grasp potential risks.

特許文献1は、太陽電池モジュールについて直接言及するものではないが、発光ダイオードやレーザーダイオードに用いる半導体基板の品質評価のため、そのエレクトロルミネセンス(EL)を計測することにより行うことが開示されている。特許文献2は、特許文献1が開示する評価方法を太陽電池モジュールに応用するものであり、太陽電池パネルのEL発光画像から、太陽電池パネルの性能を検査、評価することが開示されている。   Although patent document 1 does not directly refer to the solar cell module, it is disclosed to measure the electroluminescence (EL) for quality evaluation of a semiconductor substrate used for a light emitting diode or a laser diode. Yes. Patent Document 2 applies the evaluation method disclosed in Patent Document 1 to a solar cell module, and discloses that the performance of a solar cell panel is inspected and evaluated from an EL emission image of the solar cell panel.

特開平2−296347号公報JP-A-2-296347 特開2016−220471号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-220471

太陽電池パネルを1枚ずつ屋内の暗室に運搬し、ELを計測するための電界を印加して計測するとなると、太陽電池モジュールが数万枚〜数十万枚からなる大規模な太陽光発電サイトを対象として計測することは、統計的信頼性を満たす程度にサンプル数を絞ったとしても、現実的に極めて困難である。特許文献2では、曝露環境において、ELを計測する方法が開示されているが、計測にかかる手間は大きく、かつ、計測が夜間に限定されるため、大規模な太陽光発電サイトで太陽電池モジュールの性能を検査、評価するには限界がある。   A large-scale photovoltaic power generation site consisting of tens of thousands to hundreds of thousands of solar cell modules when solar panels are transported one by one to an indoor darkroom and an electric field for measuring EL is applied. It is practically extremely difficult to measure the target even if the number of samples is narrowed to such an extent that the statistical reliability is satisfied. Patent Document 2 discloses a method for measuring EL in an exposure environment. However, since the labor involved in measurement is large and the measurement is limited to nighttime, a solar cell module at a large-scale photovoltaic power generation site. There are limits to testing and evaluating the performance of

本発明の目的は、大規模な太陽光発電サイトであっても、その太陽電池の健全性を容易に評価し、太陽光発電所の潜在的なリスクを把握可能とすることである。   An object of the present invention is to make it possible to easily evaluate the soundness of a solar cell even in a large-scale photovoltaic power generation site and grasp a potential risk of the photovoltaic power plant.

本発明の一実施態様である、複数の太陽電池セルが直列接続される太陽電池モジュールを有する太陽電池を評価する太陽電池評価装置は、プロセッサと、メモリと、メモリに読み込まれ、プロセッサにより実行される太陽電池評価プログラムとを有し、太陽電池評価プログラムは、接合部電流算出部を有し、接合部電流算出部は、太陽電池モジュールについて計測された太陽電池セルの電流−電圧特性データより、当該太陽電池セルの半導体特性が正常である場合の第1のpn接合部電流量及び実測通りの第2のpn接合部電流量を算出し、第1のpn接合部電流量に対する第2のpn接合部電流量の比を当該太陽電池モジュールの劣化指標とする。   A solar battery evaluation apparatus for evaluating a solar battery having a solar battery module in which a plurality of solar battery cells are connected in series, which is an embodiment of the present invention, is read by the processor, the memory, and the memory, and is executed by the processor. A solar cell evaluation program, the solar cell evaluation program has a junction current calculation unit, the junction current calculation unit, from the current-voltage characteristic data of the solar cell measured for the solar cell module, A first pn junction current amount when the semiconductor characteristics of the solar battery cell are normal and a second pn junction current amount as measured are calculated, and a second pn with respect to the first pn junction current amount is calculated. The ratio of the junction current amount is used as a deterioration index of the solar cell module.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

太陽電池の太陽電池モジュールの半導体特性を平均的、かつ定量的に把握することが可能になる。   It becomes possible to grasp the semiconductor characteristics of the solar cell module of the solar cell in an average and quantitative manner.

太陽電池セルの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of a photovoltaic cell. 太陽電池ストリングのEL画像の模式図である。It is a schematic diagram of the EL image of a solar cell string. 太陽電池ストリングのEL画像の模式図である。It is a schematic diagram of the EL image of a solar cell string. PIDと封止材はがれの発生確率の相違を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference in the generation | occurrence | production probability of PID and a sealing material. 太陽電池セルの電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of a photovoltaic cell. 太陽電池セルの電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of a photovoltaic cell. 太陽電池セルの電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of a photovoltaic cell. 計測値に基づき太陽電池セルの輝度を算出するフローチャートである。It is a flowchart which calculates the brightness | luminance of a photovoltaic cell based on a measured value. 計測したIVデータから太陽電池モジュールの劣化を評価し、可視化するフローチャートである。It is a flowchart which evaluates and visualizes deterioration of a solar cell module from measured IV data. 計測したIVデータから太陽電池モジュールの劣化を評価し、可視化するフローチャートである。It is a flowchart which evaluates and visualizes deterioration of a solar cell module from measured IV data. 太陽電池モジュールの劣化評価をイメージ化するフローチャートである。It is a flowchart which visualizes deterioration evaluation of a solar cell module. 太陽電池モジュールの劣化評価を表示するフレーム例である。It is an example of a frame which displays degradation evaluation of a solar cell module. 太陽電池モジュールの劣化評価を表示するフレーム例である。It is an example of a frame which displays degradation evaluation of a solar cell module. 太陽電池モジュールの劣化評価を表示するセルイメージ例である。It is an example of a cell image which displays degradation evaluation of a solar cell module. 太陽電池モジュールの劣化評価を行う太陽電池診断装置のハードウェア構成例である。It is a hardware structural example of the solar cell diagnostic apparatus which performs degradation evaluation of a solar cell module.

図1に太陽電池セル11の等価回路を示す。太陽電池モジュール1aは、太陽電池セル11を複数枚直列に並べ、バイパスダイオード12に区切られたものとして表すことができる。太陽電池モジュール1aがさらに直列接続されたものが太陽電池ストリング1bである。太陽電池セル11は、並列接続された電流源13、pn接合ダイオード14、シャント抵抗15に対して、直列に直列抵抗16が接続された等価回路として表すことができ、日射量に比例した電流が電流源13から供給される。また、太陽電池モジュール1a内の太陽電池セル11のいずれかが故障すると、電流経路はバイパスダイオード12を迂回する。   FIG. 1 shows an equivalent circuit of the solar battery cell 11. The solar cell module 1 a can be represented as a plurality of solar cells 11 arranged in series and divided into bypass diodes 12. A solar cell string 1b is obtained by further connecting the solar cell modules 1a in series. The solar battery cell 11 can be expressed as an equivalent circuit in which a series resistor 16 is connected in series with a current source 13, a pn junction diode 14, and a shunt resistor 15 connected in parallel, and a current proportional to the amount of solar radiation is obtained. Supplied from the current source 13. Further, when any one of the solar cells 11 in the solar cell module 1 a fails, the current path bypasses the bypass diode 12.

太陽光発電サイトにおいては、複数の太陽電池ストリング1bが並列に束ねられて、パワーコンディショナに接続されており、太陽電池ストリング1bの直流電流、及び直流電圧はパワーコンディショナ単位で計測される。このため、パワーコンディショナで計測される太陽電池ストリング群(1台のパワーコンディショナに接続されている複数の太陽電池ストリング1bをいう)の直流電流Iopp、直流電圧Vopとすると、このときの太陽電池セル1つあたりの動作電流はIop(=Iopp/Nstr:なお、Nstrはパワーコンディショナに束ねられている太陽電池ストリング1bの数(「ストリング数」という))、動作電圧がVop/Ncell:なお、Ncellは太陽電池ストリング1bにおいて直列接続されている太陽電池セル11の個数(「セル数」という))となる。 In the photovoltaic power generation site, a plurality of solar cell strings 1b are bundled in parallel and connected to a power conditioner, and the direct current and direct current voltage of the solar cell string 1b are measured in units of power conditioners. Therefore, when the DC current I opp and the DC voltage V op of the solar cell string group (referred to as a plurality of solar cell strings 1b connected to one power conditioner) measured by the power conditioner are obtained, The operating current per solar cell is I op (= I opp / N str : N str is the number of solar cell strings 1b bundled in the inverter (referred to as “string number”)) and operation Voltage is V op / N cell : N cell is the number of solar cells 11 connected in series in the solar cell string 1b (referred to as “number of cells”).

太陽電池セル11の半導体特性は、pn接合ダイオード14、シャント抵抗15からなる部分回路17で決まるといえ、太陽電池セル11の半導体特性が劣化することは、シャント抵抗15が低下することと等価である。   It can be said that the semiconductor characteristics of the solar battery cell 11 are determined by the partial circuit 17 including the pn junction diode 14 and the shunt resistor 15. Degradation of the semiconductor characteristics of the solar battery cell 11 is equivalent to a decrease in the shunt resistance 15. is there.

先行技術文献に開示されるEL法の場合、太陽電池モジュールに電流を印加することにより、pn接合ダイオード14に少数キャリアが注入され、注入された少数キャリアが結合を起こして発光する現象を利用する。この発光をカメラで捉え、発光輝度を表示するEL画像を取得する。図2A,Bは、それぞれ太陽電池ストリングに対してEL法を適用して取得したEL画像を模式的に示したものである。いずれの図においても、全体が1つの太陽電池ストリング像21であり、互いに区切られた区画がそれぞれ太陽電池モジュール像22である。図2Aは太陽電池ストリングの全ての太陽電池モジュールが正常な場合であり、すべての太陽電池モジュールの像は輝度の高い状態で画像化される。これに対して、図2Bは、太陽電池セル11の半導体特性に劣化が生じた太陽電池モジュールが存在する場合の例を示している。太陽電池モジュール内になんらかの形で大量に電荷が発生し、太陽電池セルの表面などで再結合が生じると、再結合に伴う電流はシャント抵抗15(図1参照)に集中することになるため、太陽電池モジュール像22a〜bのように輝度低下が生じた太陽電池モジュールが現れる。太陽電池セルの半導体特性としての性能について、シャント抵抗が支配的、つまりオーミック化すると発光が発生しなくなり、太陽電池モジュール像22aに示されるように輝度がゼロになる。このような劣化は、PID(電位誘発劣化:Potential Induced Degradation)と呼ばれる。   In the case of the EL method disclosed in the prior art document, a phenomenon is used in which minority carriers are injected into the pn junction diode 14 by applying current to the solar cell module, and the injected minority carriers cause coupling to emit light. . This light emission is captured by a camera, and an EL image displaying the light emission luminance is acquired. 2A and 2B schematically show EL images obtained by applying the EL method to the solar cell strings, respectively. In any figure, the whole is one solar cell string image 21, and the sections separated from each other are solar cell module images 22. FIG. 2A shows a case where all the solar cell modules of the solar cell string are normal, and the images of all the solar cell modules are imaged in a high luminance state. On the other hand, FIG. 2B shows an example in the case where there is a solar battery module in which the semiconductor characteristics of the solar battery cell 11 are deteriorated. When a large amount of electric charge is generated in some form in the solar cell module and recombination occurs on the surface of the solar battery cell or the like, the current associated with the recombination is concentrated on the shunt resistor 15 (see FIG. 1). As shown in the solar cell module images 22a and 22b, the solar cell module in which the luminance is reduced appears. Regarding the performance as a semiconductor characteristic of the solar battery cell, when the shunt resistance is dominant, that is, when it is ohmic, no light emission occurs, and the luminance becomes zero as shown in the solar battery module image 22a. Such deterioration is called PID (Potential Induced Degradation).

ところで、太陽電池モジュール像の輝度を低下させる原因はPIDのような太陽電池セル劣化だけではない。太陽電池モジュールが設置された環境の湿度によって太陽電池モジュール内に水分が入り込むことにより、太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの封止材(EVA(エチレン酢酸ビニル共重合樹脂)等)が太陽電池セルから剥がれる現象が生じる。このような封止材はがれが生じた場合にも低抵抗が発生するため、太陽電池モジュールの輝度低下を示すことになる。   By the way, the cause of lowering the brightness of the solar battery module image is not only the deterioration of the solar battery cells such as PID. When moisture enters the solar cell module due to the humidity of the environment in which the solar cell module is installed, a solar cell module sealing material (such as EVA (ethylene vinyl acetate copolymer resin)) that seals the solar cells is solar. A phenomenon of peeling from the battery cell occurs. Since such a sealing material generates low resistance even when peeling occurs, the luminance of the solar cell module is reduced.

PIDによる輝度低下と封止材はがれによる輝度劣化とはどちらも太陽電池モジュールの劣化ではあるが、PIDの発生が太陽電池セルの半導体特性に依存して確率的に生じるのに対して、封止材はがれの発生は封止材の材料、太陽電池モジュールの組み立て工程やその後の設置環境に依存して太陽電池全体で均一的に生じる。このため、両者の発生確率には違いがある。図3に横軸を輝度とし、各輝度を有する太陽電池モジュールのヒストグラムを示す。(a)初期状態(全ての太陽電池モジュールが正常である場合)においては、輝度分布31に示されるように、いずれも輝度が高い状態にある。(b)太陽電池セル劣化が生じた場合、PIDはセル表面での電荷の再結合が統計的に発生し、オーミック化したものは、群はずれになっていく。このためヒストグラムには、群はずれ33が発生し、分布32は大きく広がる。一方、(c)封止材はがれの場合は、均一的に輝度の低下が発生するので、分布34に示すように群はずれが発生せず、輝度が低く、広がりの狭い分布となる。   Both the decrease in luminance due to PID and the deterioration in luminance due to peeling of the sealing material are degradation of the solar cell module, but the occurrence of PID occurs stochastically depending on the semiconductor characteristics of the solar cell, whereas The occurrence of material peeling occurs uniformly throughout the solar cell depending on the material of the sealing material, the assembly process of the solar cell module and the subsequent installation environment. For this reason, there is a difference in the occurrence probability of both. FIG. 3 shows a histogram of a solar cell module having the luminance on the horizontal axis and each luminance. (A) In the initial state (when all the solar cell modules are normal), as shown in the luminance distribution 31, all have high luminance. (B) When solar cell deterioration occurs, the recombination of charges on the cell surface statistically occurs in the PID, and those that are ohmic become out of group. For this reason, an out-of-group 33 occurs in the histogram, and the distribution 32 widens greatly. On the other hand, (c) when the sealing material is peeled off, the luminance is uniformly reduced. Therefore, as shown in the distribution 34, no group deviation occurs, and the luminance is low and the distribution is narrow.

このようにEL画像における太陽電池モジュールの輝度から、太陽電池モジュールの劣化の程度、劣化原因の判定が可能になる。本実施例では、計測が困難な太陽電池モジュールのEL画像の輝度に相当する劣化指標(以下、この計測値から求める劣化指標についても輝度と称する)をパワーコンディショナで計測可能な計測値により定量化する。なお、計測はパワーコンディショナでの計測値を用いるのが最も容易であるが、この場合太陽電池ストリング単位で平均化された太陽電池セルのIVデータを用いることになる。これに対して、計測を太陽電池モジュール単位で行い、太陽電池モジュール単位で平均化された太陽電池セルのIVデータを用いることも可能である。以下では、パワーコンディショナでの実測値を用いる場合を例に説明する。   Thus, the degree of deterioration of the solar cell module and the cause of the deterioration can be determined from the luminance of the solar cell module in the EL image. In this embodiment, a deterioration index corresponding to the luminance of the EL image of the solar cell module that is difficult to measure (hereinafter, the deterioration index obtained from this measurement value is also referred to as luminance) is quantified by the measurement value that can be measured by the power conditioner. Turn into. In addition, although it is easiest to use the measured value in the power conditioner for the measurement, in this case, the IV data of the solar cells averaged in units of the solar cell string is used. On the other hand, it is also possible to perform measurement in units of solar cell modules and use IV data of solar cells averaged in units of solar cell modules. Below, the case where the measured value in a power conditioner is used is demonstrated to an example.

図4Aは、パワーコンディショナでの実測値に基づく太陽電池セルの電流−電圧特性データ(IVデータ41)である。このときの短絡電流Isc0、開放電圧Voc’、シャント抵抗Rsh(IVデータの傾き)はグラフから読み取ることが可能である。図4Bには、図4AのIVデータ41に加えて、太陽電池セルの半導体特性が正常な(シャント抵抗Rshが十分に高い(∞))場合のIVデータ42を示している。このときの開放電圧をVocとする。さらに、図4Cには、図4BのIVデータ42に加えて、太陽電池セルの半導体特性が正常かつ常温(298K)でのIVデータ43を示している。このときの開放電圧をVoc0とする。IVデータ42,43は実測値であるIVデータ41から見積もる。 FIG. 4A is current-voltage characteristic data (IV data 41) of the solar battery cell based on the actual measurement value in the power conditioner. At this time, the short-circuit current I sc0 , the open circuit voltage V oc ′, and the shunt resistance R sh (IV data slope) can be read from the graph. FIG. 4B shows IV data 42 in the case where the semiconductor characteristics of the solar battery cells are normal (the shunt resistance R sh is sufficiently high (∞)) in addition to the IV data 41 of FIG. 4A. The open circuit voltage at this time is V oc . Further, FIG. 4C shows IV data 43 in which the semiconductor characteristics of the solar battery cells are normal and at normal temperature (298 K), in addition to the IV data 42 of FIG. 4B. The open-circuit voltage at this time is V oc0 . The IV data 42 and 43 are estimated from the IV data 41 that is actually measured values.

太陽電池セルの一般式を(数1)に示す。Isは逆方向飽和電流、qは素荷量、nfは接合係数(ダイオード性能指数)、kはボルツマン係数、Tは太陽電池セルの動作温度[K]である。 The general formula of the solar battery cell is shown in (Equation 1). I s is the reverse saturation current, q is Motoni amount, the n f junction coefficient (diode performance index), k is the Boltzmann coefficient, T is the operation temperature of the solar cell [K].

Figure 2019187112
Figure 2019187112

ここで、右辺第3項がシャント抵抗のオーミック化による影響を示している。   Here, the third term on the right side shows the influence of the ohmicization of the shunt resistor.

実測値につき、Vop=Voc’のときIop=0であるから(数2)が成り立つ一方、太陽電池セルの半導体特性が正常な(Rsh=∞)場合、Vop=VocのときIop=0であるから(数3)が成り立つ。 Since I op = 0 when V op = V oc 'for the actual measurement value, (Equation 2) holds, but when the semiconductor characteristics of the solar cell are normal (R sh = ∞), V op = V oc Since I op = 0, (Equation 3) holds.

Figure 2019187112
Figure 2019187112

Figure 2019187112
Figure 2019187112

(数2)よりVoc’が、(数3)よりVocが求まり、これより、(数4)の関係が成り立つ。 V oc 'is obtained from ( Equation 2), and V oc is obtained from (Equation 3), and from this, the relationship of (Equation 4) is established.

Figure 2019187112
Figure 2019187112

また、太陽電池セルの半導体特性が正常かつ常温(T=298K)のとき、常温のときの逆方向飽和電流Is=Is0(≒1.7e-5[A])とすると、Vop=Voc0のときIop=0であるから、(数1)より、(数5)が導かれる。なお、298/q≒0.026であるため置き換えを行っている。 Further, when the semiconductor characteristics of the solar cell are normal and normal temperature (T = 298K), assuming that reverse saturation current I s = I s0 (≈1.7e −5 [A]) at normal temperature, V op = V Since I op = 0 at oc0 , ( Equation 5) is derived from ( Equation 1). Since 298 / q≈0.026, replacement is performed.

Figure 2019187112
Figure 2019187112

一方、太陽電池セルの温度特性をβ[V/K]とすると、温度による開放電圧の変化量は(数6)で表される。   On the other hand, when the temperature characteristic of the solar battery cell is β [V / K], the change amount of the open-circuit voltage due to temperature is expressed by (Equation 6).

Figure 2019187112
Figure 2019187112

(数5)を(数6)に代入することにより、(数7)の関係式が得られる。   By substituting (Equation 5) into (Equation 6), the relational expression of (Equation 7) is obtained.

Figure 2019187112
Figure 2019187112

(数4)及び(数7)より、Tが求まる(数8)。   From (Equation 4) and (Equation 7), T is obtained (Equation 8).

Figure 2019187112
Figure 2019187112

(数8)を更に(数7)に代入することにより、Vocが求まる(数9)。 By further substituting (Equation 8) into (Equation 7), V oc is obtained (Equation 9).

Figure 2019187112
Figure 2019187112

以上のように、パワーコンディショナで計測可能な計測値である、短絡電流Isc0、開放電圧Voc’、シャント抵抗Rshを用いて、温度T及び太陽電池セルの半導体特性が正常である場合の開放電圧Vocを算出することができる。 As described above, when the temperature T and the semiconductor characteristics of the solar cells are normal using the short-circuit current I sc0 , the open-circuit voltage V oc ′, and the shunt resistance R sh that are measurement values that can be measured by the power conditioner. The open-circuit voltage V oc can be calculated.

図5に計測値(図4AのIVデータ)に基づき太陽電池セルの輝度を算出するフローチャートを示す。まず、計測されたIVデータより、短絡電流Isc0、開放電圧Voc’、シャント抵抗Rshを算出する(S51)。これら実測された値に基づき、(数8)により温度Tを、(数9)により太陽電池セルの半導体特性が正常である場合の開放電圧Vocを算出する(S52)。次に、太陽電池セルのpn接合部に流れる電流(pn接合部電流Ipn)を算出する(S53,S54)。ステップS53、S54に示した数式が注入された少数キャリアが結合されることによって発生する電流であり、この電流量が、EL画像の輝度に対応する。ただし、劣化指標(輝度)Lは正常時のpn接合部電流量Ipn1を1として規格化して、Ipn2/Ipn1として求めている(S55)。なお、逆方向飽和電流Isはバンドギャップリファレンス−Ego、飽和定数Aを用いて(数10)により求められる。 FIG. 5 shows a flowchart for calculating the luminance of the solar battery cell based on the measured value (IV data in FIG. 4A). First, the short circuit current I sc0 , the open circuit voltage V oc ′, and the shunt resistance R sh are calculated from the measured IV data (S51). Based on these actually measured values, the temperature T is calculated by (Equation 8), and the open circuit voltage V oc when the semiconductor characteristics of the solar battery cells are normal is calculated by (Equation 9) (S52). Next, the current flowing through the pn junction of the solar battery cell (pn junction current I pn ) is calculated (S53, S54). The current shown in steps S53 and S54 is a current generated by combining the injected minority carriers, and this amount of current corresponds to the luminance of the EL image. However, the deterioration index (luminance) L is obtained as I pn2 / I pn1 by normalizing the pn junction current amount I pn1 at normal time as 1 (S55). Incidentally, the reverse saturation current I s bandgap reference -E go, obtained by using the saturation constant A (number 10).

Figure 2019187112
Figure 2019187112

このように、パワーコンディショナで計測可能な計測値からEL画像の輝度に相当する劣化指標Lを算出することが可能になる。この劣化指標Lは、太陽電池ストリング単位で計測された計測値であれば太陽電池ストリング単位で平均化された太陽電池モジュールの劣化指標であり、太陽電池モジュール単位で計測された計測値であれば太陽電池モジュール単位で平均化された太陽電池モジュールの劣化指標であるとみることができる。   In this way, it is possible to calculate the deterioration index L corresponding to the luminance of the EL image from the measurement value that can be measured by the power conditioner. If the degradation index L is a measurement value measured in units of solar cell strings, it is a degradation index of the solar cell module averaged in units of solar cell strings, and if it is a measurement value measured in units of solar cell modules. It can be regarded as a deterioration index of the solar cell module averaged for each solar cell module.

図3では先行技術に即してある1つの太陽電池ストリングにおける太陽電池モジュールのヒストグラムとして説明したが、太陽光発電サイトにおける太陽電池モジュールのヒストグラムとしても、太陽電池セル劣化と封止材はがれとではそれぞれ同様の傾向をもって、すなわち太陽電池セル劣化は確率的に、封止材はがれは均一的に発生し、それが太陽電池モジュールの輝度分布にあらわれるものと考えられる。そのため、太陽電池ストリング(太陽電池モジュール)単位で統計信頼性を満たす程度に十分な数の太陽電池ストリング(太陽電池モジュール)について輝度(劣化指標)を算出し、劣化原因によってその輝度の分布に違いがあることを利用して、太陽光発電サイトにおける太陽電池モジュールの劣化状況、劣化原因を把握することが可能である。さらに、太陽電池モジュールの劣化の程度、劣化原因をユーザに分かりやすくイメージ化して示すことが可能である。   In FIG. 3, the histogram of the solar cell module in one solar cell string according to the prior art has been described. However, the solar cell module histogram in the photovoltaic power generation site also shows the solar cell deterioration and the sealing material peeling. It is considered that each of them has the same tendency, that is, the deterioration of the solar cell is stochastically and the sealing material peels off uniformly, which appears in the luminance distribution of the solar cell module. Therefore, the brightness (deterioration index) is calculated for a sufficient number of solar cell strings (solar cell modules) to satisfy the statistical reliability in units of solar cell strings (solar cell modules), and the distribution of the luminance differs depending on the cause of deterioration. It is possible to grasp the deterioration state and cause of deterioration of the solar cell module at the photovoltaic power generation site by using the fact that there is. Furthermore, the degree of deterioration of the solar cell module and the cause of the deterioration can be visualized in an easy-to-understand manner for the user.

図6A,Bに、n本の太陽電池ストリング、またはn個の太陽電池モジュールについて計測したIVデータから、太陽電池モジュールの劣化を評価し、イメージ化するフローチャートを示す。nは後述する統計処理を行うのに十分な数とする。   FIGS. 6A and 6B are flowcharts for evaluating and imaging the deterioration of the solar cell module from IV data measured for n solar cell strings or n solar cell modules. n is a number sufficient to perform statistical processing described later.

図6Aでは、計測したIVデータから算出したpn接合部電流量に基づき、群はずれとなる太陽電池モジュールを抽出する。まず、n本の太陽電池ストリング(またはn個の太陽電池モジュール、以下では太陽電池ストリングとした場合を例に説明する)に対して、それぞれ図5に示した輝度の算出フローを実行する(S61,S62)。これにより、太陽電池ストリング[1]〜[n]につき、それぞれ太陽電池セルの半導体特性が正常である場合のpn接合部電流Ipn1[1]〜[n]及び実測されたpn接合部電流Ipn2[1]〜[n]601を取得する。取得したpn接合部電流について、平均と標準偏差とを算出する(S63)。太陽電池セルの半導体特性が正常である場合のpn接合部電流の平均をIpn1_av、標準偏差Ipn1_σとする。また、実測通りのpn接合部電流の平均をIpn2_av、標準偏差Ipn2_σとする。 In FIG. 6A, the solar cell modules that are out of the group are extracted based on the pn junction current amount calculated from the measured IV data. First, the luminance calculation flow shown in FIG. 5 is executed for each of n solar cell strings (or n solar cell modules, which will be described below as an example) (S61). , S62). Thus, for the solar cell strings [1] to [n], the pn junction current I pn1 [1] to [n] and the actually measured pn junction current I when the semiconductor characteristics of the solar cells are normal are obtained. pn2 [1] to [n] 601 are acquired. An average and a standard deviation are calculated for the acquired pn junction current (S63). The average of the pn junction current when the semiconductor characteristics of the solar battery cell are normal is I pn1 _av and the standard deviation I pn1 _σ. In addition, the average of the pn junction current as measured is I pn2 —av and the standard deviation I pn2 —σ.

次に群はずれとなる太陽電池モジュールを抽出する(S64)。n本の太陽電池ストリングについて、計測したIVデータから算出された太陽電池モジュールのpn接合部電流Ipn2それぞれが群はずれとなる値であるかどうかを判定する(S641〜S645)。実測されたpn接合部電流Ipn2が群はずれであるかどうかは、以下の2つの条件を同時に満たすか否かで判定することができる。
第1条件:(Ipn2_σ/Ipn2_av)/(Ipn1_σ/Ipn1_av)>α
第2条件:|Ipn2_av−Ipn2[i]|>3Ipn2
第1条件のαはあらかじめ定めた所定値であり、この条件を満たす場合は、実測されたpn接合部電流の分布が、太陽電池セルの半導体特性が正常である場合のpn接合部電流の分布よりも、αで定められる正常範囲を超えて大きいということを意味する。第2条件を満たす場合は、実測されたpn接合部電流が±3σから外れていることを意味する。
Next, the solar cell modules that are out of group are extracted (S64). For n solar cell strings, it is determined whether each of the pn junction current I pn2 of the solar cell module calculated from the measured IV data is a value that is out of the group (S641 to S645). Whether or not the actually measured pn junction current I pn2 is out of the group can be determined by whether or not the following two conditions are satisfied simultaneously.
First condition: (I pn2 _σ / I pn2 _av) / (I pn1 _σ / I pn1 _av)> α
Second condition: | I pn2 _av−I pn2 [i] |> 3I pn2
Α in the first condition is a predetermined value, and when this condition is satisfied, the distribution of the measured pn junction current is the distribution of the pn junction current when the semiconductor characteristics of the solar battery cells are normal. Is larger than the normal range defined by α. When the second condition is satisfied, it means that the actually measured pn junction current is out of ± 3σ.

図6Bでは、図6Aのフローに引き続いて、太陽電池セルの劣化状況を評価し、イメージ化する。まず、図6Aで求めた群はずれとなる太陽電池モジュールを除いた残りの太陽電池モジュールについてpn接合部電流の平均Ipn2_av’と標準偏差Ipn2_σ’とを算出する(S65)。実測されたpn接合部電流Ipn2[i]について、群はずれと判定された値は0、そうでない値は実測値として平均と標準偏差とを算出すればよい。 In FIG. 6B, following the flow in FIG. 6A, the deterioration state of the solar battery cell is evaluated and imaged. First, the average I pn2 —av ′ and the standard deviation I pn2 —σ ′ of the pn junction current are calculated for the remaining solar cell modules excluding the solar cell modules that are out of the group obtained in FIG. 6A (S65). For the actually measured pn junction current I pn2 [i], the value determined to be out of group is 0, and the value other than that is calculated as an average and standard deviation.

ステップS65で算出した値に基づき、基準輝度L’及び変動係数CVを算出する(S66)。基準輝度L’はIpn2_av’/Ipn1_av、変動係数CVはIpn2_σ’/Ipn2_av’で求められる。基準輝度L’は群はずれを除いた残りの太陽電池モジュールの劣化指標の代表値であり、変動係数CVは、群はずれを除いた残りの太陽電池モジュールのpn接合部電流Ipn2のばらつきを示すものである。これらに基づき太陽光発電サイトにおける太陽電池モジュールの劣化評価を行う(S67)。まず、群はずれの有無を評価する(S671)。群はずれありの場合は、当該太陽光発電サイトの太陽電池モジュールには太陽電池セル劣化604が進行していると評価する。次に、基準輝度L’と所定値βとを比較する(S672)。群はずれがなく、かつ基準輝度L’も所定の値を満たしていれば(この場合、L’≧β)、当該太陽光発電サイトの太陽電池モジュールは正常602と評価する。次に、変動係数CVと所定値γとを比較する(S673)。これは図6Aのフローで群はずれとして判定されていなくても、残りの太陽電池モジュールのpn接合部電流Ipn2が著しくばらついている場合(CV>γ)は太陽電池セル劣化604と判断するものである。群はずれがなく、基準輝度L’も所定の値を満たさず(L’<β)、かつばらつきもそれほど大きくない場合(CV≦γ)に封止材はがれ603と判断される。 Based on the values calculated in step S65, the reference luminance L ′ and the variation coefficient CV are calculated (S66). The reference luminance L ′ is obtained by I pn2 —av ′ / I pn1 —av, and the variation coefficient CV is obtained by I pn2 —σ ′ / I pn2 _av ′. The reference luminance L ′ is a representative value of the deterioration index of the remaining solar cell modules excluding the group deviation, and the coefficient of variation CV indicates a variation in the pn junction current I pn2 of the remaining solar cell modules excluding the group deviation. Is. Based on these, the deterioration evaluation of the solar cell module at the photovoltaic power generation site is performed (S67). First, the presence / absence of group deviation is evaluated (S671). When there is a deviation from the group, it is evaluated that the solar cell deterioration 604 is progressing in the solar cell module of the photovoltaic power generation site. Next, the reference luminance L ′ is compared with the predetermined value β (S672). If there is no group deviation and the reference luminance L ′ also satisfies a predetermined value (in this case, L ′ ≧ β), the solar cell module at the solar power generation site is evaluated as normal 602. Next, the coefficient of variation CV is compared with a predetermined value γ (S673). Although this is not determined as out-of-group in the flow of FIG. 6A, if the pn junction current I pn2 of the remaining solar cell modules varies significantly (CV> γ), it is determined that the solar cell deterioration 604 It is. When there is no group deviation, the reference luminance L ′ does not satisfy the predetermined value (L ′ <β), and the variation is not so large (CV ≦ γ), it is determined that the sealing material is peeled off 603.

以上の太陽電池モジュールの劣化評価に基づき、これをユーザに分かりやすいようにイメージ化する(S68)。イメージ化のフローチャートを図7に示す。   Based on the above-described deterioration evaluation of the solar cell module, this is imaged so as to be easily understood by the user (S68). A flowchart of imaging is shown in FIG.

まず、太陽電池モジュールの劣化状況をイメージ化するフレームを設定する(S71)。フレームとしては、特に限定されないが、図8Aのような太陽電池モジュールが敷き詰められた太陽電池パネルを模したフレーム80を用いることができる。この例では、合計60個のセル81が、10行6列のマトリックス状に配置されている。まず、群はずれがある場合、群はずれの比率分のセルの輝度を0とする(S72)。例えば、n=60で群はずれが2個であった場合は2つのセルの輝度を0とし、n=120で群はずれが2個であった場合は1つのセルの輝度を0とする。続いて、残るセル(群はずれがない場合には全セル)の輝度の平均がIpn2_av’、標準偏差がIpn2_σ’に対応するように残りの各セルの輝度を算出する(S73)。この輝度の算出には例えばモンテカルロ法を用いることができる。以上により、フレームのセルの有する輝度が求まるので、輝度を各セルに割り当てる(S74)。この割り当ては、ランダムに割り当てればよい。図8Bが割り当て後の輝度である。 First, a frame for imaging the deterioration state of the solar cell module is set (S71). Although it does not specifically limit as a flame | frame, The flame | frame 80 imitating the solar cell panel by which the solar cell module was laid like FIG. 8A can be used. In this example, a total of 60 cells 81 are arranged in a matrix of 10 rows and 6 columns. First, when there is a group deviation, the luminance of the cell corresponding to the group deviation ratio is set to 0 (S72). For example, if n = 60 and there are two group deviations, the luminance of two cells is 0. If n = 120 and there are two group deviations, the luminance of one cell is zero. Subsequently, the luminance of each remaining cell is calculated so that the average luminance of the remaining cells (all cells when there is no group deviation) corresponds to I pn2 —av ′ and the standard deviation corresponds to I pn2 —σ ′ (S73). . For example, the Monte Carlo method can be used to calculate the luminance. As described above, since the luminance of the cell of the frame is obtained, the luminance is assigned to each cell (S74). This assignment may be randomly assigned. FIG. 8B shows the luminance after the assignment.

また、セルに対して、太陽電池モジュールの劣化原因をイメージ表示させてもよい。図9に示すように、太陽電池モジュールの劣化評価が正常または太陽電池セル劣化である場合には、セルイメージ90とし、背景部分91の輝度により劣化の程度を表現する。一方、太陽電池モジュールの劣化評価が封止材はがれである場合には、セルイメージ92とし、背景部分93の輝度により劣化の程度を表現する。   Moreover, you may display the cause of deterioration of a solar cell module with respect to the cell. As shown in FIG. 9, when the deterioration evaluation of the solar battery module is normal or solar battery deterioration, the cell image 90 is used, and the degree of deterioration is expressed by the luminance of the background portion 91. On the other hand, when the deterioration evaluation of the solar cell module is peeling of the sealing material, the cell image 92 is used, and the degree of deterioration is expressed by the luminance of the background portion 93.

以上説明した、太陽電池モジュールの劣化評価を行う太陽電池評価装置のハードウェア構成例を図10に示す。太陽電池評価装置100は、プロセッサ101、主記憶102、補助記憶103、入出力インタフェース104、表示インタフェース105、ネットワークインタフェース106を含み、これらはバス107により結合されている。入出力インタフェース104は、キーボードやマウス等の入力装置109と接続され、表示インタフェース105は、ディスプレイ108に接続され、GUIを実現する。また、図8Bや図9に示したようなイメージにより評価結果を表示する。ネットワークインタフェース106はネットワークと接続するためのインタフェースである。補助記憶103は通常、HDDやROM、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成され、太陽電池評価装置100が実行するプログラムやプログラムが処理対象とするデータ等を記憶する。主記憶102はRAMで構成され、プロセッサ101の命令により、プログラムやプログラムの実行に必要なデータ等を一時的に記憶する。プロセッサ101は、補助記憶103から主記憶102にロードしたプログラムを実行する。太陽電池評価装置100は例えば、PC(Personal Computer)やサーバにより実現できる。   FIG. 10 shows a hardware configuration example of the solar cell evaluation apparatus that performs the deterioration evaluation of the solar cell module described above. The solar cell evaluation apparatus 100 includes a processor 101, a main memory 102, an auxiliary memory 103, an input / output interface 104, a display interface 105, and a network interface 106, which are coupled by a bus 107. The input / output interface 104 is connected to an input device 109 such as a keyboard and a mouse, and the display interface 105 is connected to a display 108 to realize a GUI. In addition, the evaluation result is displayed with an image as shown in FIG. 8B or FIG. The network interface 106 is an interface for connecting to a network. The auxiliary storage 103 is usually composed of a nonvolatile memory such as an HDD, a ROM, or a flash memory, and stores a program executed by the solar cell evaluation apparatus 100, data to be processed by the program, and the like. The main memory 102 is constituted by a RAM, and temporarily stores a program, data necessary for executing the program, and the like according to instructions from the processor 101. The processor 101 executes a program loaded from the auxiliary memory 103 to the main memory 102. The solar cell evaluation apparatus 100 can be realized by a PC (Personal Computer) or a server, for example.

補助記憶103には、計測データ110、評価に必要な太陽電池セルの仕様111、その他のデータ及び太陽電池評価プログラム112、その他のプログラムが記憶されている。太陽電池評価プログラム112はその主要部として接合部電流算出部112a、劣化評価部112b、イメージ化部112cを含んでいる。計測データ110には、例えばパワーコンディショナで計測したn本の太陽電池ストリングの直流電流Iopp、直流電圧Vopを含む。接合部電流算出部112aは図5で説明したフローを実行する。劣化評価部112bは図6A及び図6Bで説明したフロー(ただし、ステップS68を除く)を実行する。イメージ化部112cはステップS68、すなわち図7で説明したフローを実行する。 The auxiliary storage 103 stores measurement data 110, solar cell specifications 111 necessary for evaluation, other data, a solar cell evaluation program 112, and other programs. The solar cell evaluation program 112 includes a junction current calculation unit 112a, a deterioration evaluation unit 112b, and an imaging unit 112c as main parts. The measurement data 110 includes, for example, a direct current I opp and a direct current voltage V op of n solar cell strings measured by a power conditioner. The junction current calculation unit 112a executes the flow described with reference to FIG. The deterioration evaluation unit 112b executes the flow described with reference to FIGS. 6A and 6B (except for step S68). The imaging unit 112c executes step S68, that is, the flow described in FIG.

以上のように、計測されたIVデータから太陽光発電サイトにおける太陽電池モジュールの平均的な劣化状況を定量的に評価することが可能になる。   As described above, it is possible to quantitatively evaluate the average deterioration state of the solar cell module at the photovoltaic power generation site from the measured IV data.

1a:太陽電池モジュール、1b:太陽電池ストリング、11:太陽電池セル、12:バイパスダイオード、13:電流源、14:pn接合ダイオード、15:シャント抵抗、16:直列抵抗、17:部分回路、21:太陽電池ストリング像、22:太陽電池モジュール像、100:太陽電池評価装置、101:プロセッサ、102:主記憶、103:補助記憶、104:入出力I/F、105:表示I/F、106:ネットワークI/F、107:バス、108:ディスプレイ、109:入力装置。 1a: solar cell module, 1b: solar cell string, 11: solar cell, 12: bypass diode, 13: current source, 14: pn junction diode, 15: shunt resistor, 16: series resistor, 17: partial circuit, 21 : Solar cell string image, 22: Solar cell module image, 100: Solar cell evaluation device, 101: Processor, 102: Main memory, 103: Auxiliary memory, 104: Input / output I / F, 105: Display I / F, 106 : Network I / F, 107: Bus, 108: Display, 109: Input device.

Claims (15)

複数の太陽電池セルが直列接続される太陽電池モジュールを有する太陽電池を評価する太陽電池評価装置であって、
プロセッサと、
メモリと、
前記メモリに読み込まれ、前記プロセッサにより実行される太陽電池評価プログラムとを有し、
前記太陽電池評価プログラムは、接合部電流算出部を有し、
前記接合部電流算出部は、前記太陽電池モジュールについて計測された太陽電池セルの電流−電圧特性データより、当該太陽電池セルの半導体特性が正常である場合の第1のpn接合部電流量及び実測通りの第2のpn接合部電流量を算出し、
前記第1のpn接合部電流量に対する前記第2のpn接合部電流量の比を当該太陽電池モジュールの劣化指標とする太陽電池評価装置。
A solar cell evaluation device for evaluating a solar cell having a solar cell module in which a plurality of solar cells are connected in series,
A processor;
Memory,
A solar cell evaluation program read into the memory and executed by the processor;
The solar cell evaluation program has a junction current calculation unit,
The junction current calculation unit calculates the first pn junction current amount and the actual measurement when the semiconductor characteristics of the solar battery cell are normal based on the current-voltage characteristic data of the solar battery cell measured for the solar battery module. Calculating the second pn junction current amount of the street,
The solar cell evaluation apparatus which uses the ratio of the said 2nd pn junction part current amount with respect to a said 1st pn junction part current amount as a degradation parameter | index of the said solar cell module.
請求項1において、
前記第1のpn接合部電流量は、前記太陽電池モジュールについて実測された太陽電池セルの電流−電圧特性データを、当該太陽電池セルのシャント抵抗を∞としたときの電流−電圧特性データにより算出したpn接合部電流量であり、
前記第2のpn接合部電流量は、前記太陽電池モジュールについて実測された太陽電池セルの電流−電圧特性データにより算出したpn接合部電流量である太陽電池評価装置。
In claim 1,
The first pn junction current amount is calculated from the current-voltage characteristic data of the solar cell actually measured for the solar cell module based on the current-voltage characteristic data when the shunt resistance of the solar cell is ∞. Pn junction current amount,
The second pn junction current amount is a solar cell evaluation device that is a pn junction current amount calculated from current-voltage characteristic data of a solar battery cell measured for the solar battery module.
請求項1において、
前記太陽電池評価プログラムは、劣化評価部を有し、
前記接合部電流算出部は、複数の太陽電池モジュールの各々について、当該太陽電池モジュールの前記第1のpn接合部電流量及び前記第2のpn接合部電流量を算出し、
前記劣化評価部は、前記複数の太陽電池モジュールの前記第2のpn接合部電流量の分布より群はずれの存在が判定される場合は、前記太陽電池に太陽電池セル劣化が生じていると評価する太陽電池評価装置。
In claim 1,
The solar cell evaluation program has a deterioration evaluation unit,
The junction current calculation unit calculates, for each of the plurality of solar cell modules, the first pn junction current amount and the second pn junction current amount of the solar cell module,
The degradation evaluation unit evaluates that solar cell degradation has occurred in the solar cell when the presence of out-of-group is determined from the distribution of the second pn junction current amount of the plurality of solar cell modules. Solar cell evaluation device.
請求項3において、
前記劣化評価部は、前記複数の太陽電池モジュールのうち、前記群はずれとなる太陽電池モジュールを除いた残りの太陽電池モジュールについて、前記残りの太陽電池モジュールの劣化指標の代表値が第1の所定値以上である場合は、前記太陽電池は正常であると評価する太陽電池評価装置。
In claim 3,
For the remaining solar cell modules excluding the solar cell modules that are out of the group among the plurality of solar cell modules, the degradation evaluation unit has a representative value of the degradation index of the remaining solar cell modules as a first predetermined value. The solar cell evaluation apparatus which evaluates that the said solar cell is normal when it is more than a value.
請求項4において、
前記劣化評価部は、前記残りの太陽電池モジュールについて、前記残りの太陽電池モジュールの劣化指標の前記代表値が前記第1の所定値よりも小さく、かつ前記残りの太陽電池モジュールの前記第2のpn接合部電流量の分布のばらつきが第2の所定値以下である場合は、前記太陽電池に封止材はがれが生じていると評価する太陽電池評価装置。
In claim 4,
The degradation evaluation unit is configured to determine, for the remaining solar cell modules, the representative value of the degradation index of the remaining solar cell modules is smaller than the first predetermined value, and the second solar cell modules. The solar cell evaluation apparatus which evaluates that the sealing material has peeled in the said solar cell, when the dispersion | variation in the distribution of pn junction part current amount is below 2nd predetermined value.
請求項5において、
前記劣化評価部は、前記残りの太陽電池モジュールについて、前記残りの太陽電池モジュールの劣化指標の前記代表値が前記第1の所定値よりも小さく、かつ前記残りの太陽電池モジュールの前記第2のpn接合部電流量の分布のばらつきが前記第2の所定値より大きい場合は、前記太陽電池に太陽電池セル劣化が生じていると評価する太陽電池評価装置。
In claim 5,
The degradation evaluation unit is configured to determine, for the remaining solar cell modules, the representative value of the degradation index of the remaining solar cell modules is smaller than the first predetermined value, and the second solar cell modules. The solar cell evaluation apparatus which evaluates that the photovoltaic cell deterioration has arisen in the said solar cell, when the dispersion | variation in distribution of pn junction part electric current amount is larger than the said 2nd predetermined value.
請求項1〜6のいずれか1項において、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールが直列接続される太陽電池ストリングを有し、
前記接合部電流算出部は、前記太陽電池ストリングの直流電流及び直流電圧の計測値から取得される、当該太陽電池ストリングに含まれる太陽電池モジュールにかかる太陽電池セルの電流−電圧特性データより、当該太陽電池モジュールの前記第1のpn接合部電流量及び前記第2のpn接合部電流量を算出する太陽電池評価装置。
In any one of Claims 1-6,
The solar cell has a solar cell string in which a plurality of solar cell modules are connected in series,
From the current-voltage characteristic data of the solar cell applied to the solar cell module included in the solar cell string, the junction current calculation unit is obtained from the DC current and DC voltage measurement values of the solar cell string. A solar cell evaluation device for calculating the first pn junction current amount and the second pn junction current amount of a solar cell module.
請求項6において、
前記太陽電池評価プログラムは、イメージ化部を有し、
前記イメージ化部は、前記太陽電池の劣化状況を表す、太陽電池パネルを模したフレームを表示装置に表示し、
前記フレームはマトリックス状に配置された複数のセルを含み、前記複数のセルの輝度は、前記太陽電池の太陽電池モジュールの劣化指標に応じて定められる太陽電池評価装置。
In claim 6,
The solar cell evaluation program has an imaging unit,
The imaging unit displays a frame imitating a solar cell panel on a display device, which represents a deterioration state of the solar cell,
The frame includes a plurality of cells arranged in a matrix, and the brightness of the plurality of cells is determined according to a deterioration index of a solar cell module of the solar cell.
請求項8において、
前記イメージ化部は、前記複数のセルのうち、輝度を0とするセルにより前記群はずれとなる太陽電池モジュールを表現し、
前記複数のセルのうち輝度を0とするセルの比率は、前記複数の太陽電池モジュールのうち前記群はずれとなる太陽電池モジュールの比率となるように設定される太陽電池評価装置。
In claim 8,
The imaging unit represents a solar cell module that is out of the group by a cell having a luminance of 0 among the plurality of cells,
The solar cell evaluation apparatus which is set so that the ratio of the cells having a luminance of 0 among the plurality of cells is the ratio of the solar cell modules out of the group among the plurality of solar cell modules.
請求項9において、
前記イメージ化部は、前記複数のセルのうち、輝度を0とするセルを除いた残りのセルの輝度の平均及び標準偏差が、前記複数の太陽電池モジュールのうち、前記群はずれとなる太陽電池モジュールを除いた残りの太陽電池モジュールの劣化指標の平均及び標準偏差に対応するように、前記残りのセルの輝度を算出する太陽電池評価装置。
In claim 9,
The imaging unit includes a solar cell in which the average and standard deviation of the luminance of the remaining cells excluding the cells whose luminance is 0 among the plurality of cells are out of the group of the plurality of solar cell modules. The solar cell evaluation apparatus which calculates the brightness | luminance of the said remaining cell so that it may respond | correspond to the average and standard deviation of the degradation parameter | index of the remaining solar cell modules except a module.
請求項8〜10のいずれか1項において、
前記イメージ化部は、前記劣化評価部が、前記太陽電池は正常または太陽電池セル劣化が生じていると評価した場合と前記太陽電池は封止材はがれが生じていると評価した場合とで、前記複数のセルを異なるイメージで表示する太陽電池評価装置。
In any one of Claims 8-10,
The imaging unit is a case where the deterioration evaluation unit evaluates that the solar cell is normal or solar cell deterioration occurs and a case where the solar cell evaluates that the sealing material is peeled off, The solar cell evaluation apparatus which displays the said several cell by a different image.
複数の太陽電池セルが直列接続される太陽電池モジュールを有する太陽電池を評価する太陽電池評価方法であって、
前記太陽電池モジュールについて計測された太陽電池セルの電流−電圧特性データより、当該太陽電池セルの半導体特性が正常である場合の第1のpn接合部電流量及び実測通りの第2のpn接合部電流量を算出し、
前記第1のpn接合部電流量に対する前記第2のpn接合部電流量の比を当該太陽電池モジュールの劣化指標とする太陽電池評価方法。
A solar cell evaluation method for evaluating a solar cell having a solar cell module in which a plurality of solar cells are connected in series,
From the current-voltage characteristic data of the solar cell measured for the solar cell module, the first pn junction current amount when the semiconductor characteristics of the solar cell are normal and the second pn junction as measured Calculate the amount of current,
A solar cell evaluation method in which a ratio of the second pn junction current amount to the first pn junction current amount is a deterioration index of the solar cell module.
請求項12において、
複数の太陽電池モジュールの各々について、当該太陽電池モジュールの前記第1のpn接合部電流量及び前記第2のpn接合部電流量を算出し、
前記複数の太陽電池モジュールの前記劣化指標及び前記第2のpn接合部電流量の分布に基づき、前記太陽電池に生じている劣化原因を判定する太陽電池評価方法。
In claim 12,
For each of the plurality of solar cell modules, calculate the first pn junction current amount and the second pn junction current amount of the solar cell module,
A solar cell evaluation method for determining a cause of deterioration occurring in the solar cell based on the deterioration index of the plurality of solar cell modules and the distribution of the second pn junction current amount.
請求項12または請求項13において、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールが直列接続される太陽電池ストリングを有し、
前記太陽電池ストリングの直流電流及び直流電圧の計測値から取得される、当該太陽電池ストリングに含まれる太陽電池モジュールにかかる太陽電池セルの電流−電圧特性データより、当該太陽電池モジュールの前記第1のpn接合部電流量及び前記第2のpn接合部電流量を算出する太陽電池評価方法。
In claim 12 or claim 13,
The solar cell has a solar cell string in which a plurality of solar cell modules are connected in series,
From the current-voltage characteristic data of the solar cell applied to the solar cell module included in the solar cell string, obtained from the measured values of the DC current and DC voltage of the solar cell string, the first of the solar cell module A solar cell evaluation method for calculating a pn junction current amount and a second pn junction current amount.
請求項13において、
前記太陽電池の劣化状況を表す、太陽電池パネルを模したフレームを表示装置に表示し、
前記フレームはマトリックス状に配置された複数のセルを含み、前記複数のセルの輝度は、前記太陽電池の太陽電池モジュールの前記劣化指標に応じて定められる太陽電池評価方法。
In claim 13,
Displaying a frame imitating a solar cell panel that represents the deterioration status of the solar cell on a display device,
The frame includes a plurality of cells arranged in a matrix, and the luminance of the plurality of cells is determined according to the deterioration index of the solar cell module of the solar cell.
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