JP4875435B2 - 太陽電池発電システム - Google Patents
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Description
すなわち、前述のように対地電圧がマイナスとなる太陽電池パネル110aでは、太陽電池モジュール106のプラス側の電圧v2、及びマイナス側の電圧v1のいずれも対地電圧としてはマイナスとなる。一方、接地された金属枠104は、対地電圧は概ね0Vになるので、金属枠104に近い基板101の対地電圧VGも概ね0Vとなる。したがって、基板101の電位は、相対的に太陽電池モジュール106の電位よりも高くなる。その結果、基板101裏面から表面(太陽電池モジュール106と接する側)の太陽電池モジュール106へ向かう電界Eが発生することになる。
基板101中の物質の影響を受けない太陽電池発電システムが望まれる。
本発明では、電力制御装置(20)により、太陽電池パネルアレイ(10)のマイナス側端子の対地電圧(v1、v2)を正(プラス)にする。それにより、太陽電池モジュール(6)の電位が基板(1)の電位に対して相対的に高くなるので、太陽電池モジュール(6)から基板(1)へ向う電界が生じる。この電界により、基板(1)内部のプラスイオンが太陽電池モジュール(6)の側へ拡散することを抑制することが出来る。その結果、基板(1)内部からのプラスイオン拡散による太陽電池モジュール(6)の劣化を抑制することが出来、太陽電池発電システムの長期信頼性を向上させることが可能となる。
また、上記の太陽電池発電システムにおいて、太陽電池パネル(10a)を含む複数の太陽電池パネル(10a)を有する太陽電池パネルアレイ(10)を具備している。これによって、太陽電池パネル(10a)が複数ある場合でも、全ての太陽電池パネル(10a)における太陽電池モジュール(6)の対地電圧(v1、v2)を正の値に保つことで、基板(1)内部からのプラスイオン拡散による太陽電池モジュール(6)の劣化を抑制することが出来、太陽電池パネルアレイ(10)としての長期信頼性を向上させることが出来る。
そして、太陽電池発電システムにおいて、対地電圧(v1、v2)は、+5V以上500V以下の正の値に保たれる。対地電圧の下限は、接地(アース)から基板(1)までの異種金属間接合による電圧発生があっても、対地電圧を正に保つことができるよう、+5V以上とする。一方、上限は、安全性の面や絶縁上問題の発生等の可能性を考慮して、500V以下とする。より好ましくは、400V以下である。
本発明では、既存の電力制御装置(22)に電圧変換部(22)を追加することで、太陽電池モジュール(6)の対地電圧(v1、v2)を正(プラス)にすることが出来る。それにより、基板(1)内部のプラスイオンが太陽電池モジュール(6)の側へ拡散することを抑制することが出来、太陽電池発電システムの長期信頼性を向上させることが可能となる。なお、電圧変換部(22)は、太陽電池パネルアレイ(10)と電力制御部(21)との間に設けられている。
本発明では、電圧源(40)を内部に追加して設け、その直流電圧で対地電圧をシフトすることで、容易に太陽電池モジュール(6)の対地電圧(v1、v2)を+5V以上500V以下の正(プラス)にすることが出来る。
本発明では、電圧源(40)を外部に追加して設け、その直流電圧で対地電圧をシフトすることで、容易に太陽電池モジュール(6)の対地電圧(v1、v2)を+5V以上500V以下の正(プラス)にすることが出来る。
したがって、以上のことを考慮すると、対地電圧は0Vより大きいことが必要であるが、異種金属間に生じる電圧を考慮すると好ましくは5V以上の大きさが必要となる。このような対地電圧を印加すれば、基板1の表面と裏面との電位差(電圧)を確実にプラスにすることが出来る。
2、102 保護膜
3、103 防水シート
4、104 金属枠
5、105 接合層
6、 106 太陽電池モジュール
6a、106a 界面
7、107 透明導電層
8、108 光電変換層
9、109 裏面電極層
10、110 太陽電池パネルアレイ
10a、110a 太陽電池パネル
10b、110b 構造体
14、114 周囲領域
14a、114a 界面
20、120 電力制御装置
21 電力制御部
22、22a、22b 電圧変換部(電圧分配部)
24 分配部
25、26 配線
30、130 商用電力系統
40、40a 直流電源(電圧源)
42 チョッパ回路
43 インバータ回路
44 出力フィルタ
45 絶縁トランス
46 チョッパ制御回路
47 インバータ制御回路
Claims (5)
- 基板上に設けられた太陽電池モジュールを含む太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルを含む複数の太陽電池パネルを有する太陽電池パネルアレイと、
前記太陽電池パネルの発電した第1電力を所望の第2電力に変換する電力制御装置と
を具備し、
前記電力制御装置は、
絶縁トランス方式であると共に、
前記太陽電池パネルアレイのマイナス側端子の対地電圧を+5V以上500V以下の正の値に保つ太陽電池発電システム。 - 請求項1に記載の太陽電池発電システムにおいて、
前記電力制御装置は、
前記対地電圧を+5V以上500V以下の正の値にする電圧変換部と、
前記第1電力を前記第2電力に変換する電力制御部と
を備え、
前記電圧変換部は、前記太陽電池パネルアレイと前記電力制御部との間に設けられている太陽電池発電システム。 - 請求項2に記載の太陽電池発電システムにおいて、
前記電圧変換部は、
直流電圧を発生する電圧源と、
前記直流電圧を用いて前記対地電圧を+5V以上500V以下の正の値に保つ電圧分配部と
を含む太陽電池発電システム。 - 請求項2に記載の太陽電池発電システムにおいて、
直流電圧を発生する電圧源を更に具備し、
前記電圧変換部は、前記直流電圧を用いて前記対地電圧を+5V以上500V以下の正の値に保つ電圧分配部を含む太陽電池発電システム。 - 請求項3又は4に記載の太陽電池発電システムにおいて、
前記電圧分配部は、前記電力制御装置の入力端子としての正極側端子と負極側端子との間に直列接続された複数の抵抗を含み、前記直流電圧が前記複数の抵抗におけるいずれかの接続点に供給される太陽電池発電システム。
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