JP6148131B2 - Solar power system - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュールを少なくとも一つ有する発電装置と、前記発電装置の出力電圧を入力する電力変換装置とを備える太陽光発電システムに関する。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system including a power generation device having at least one solar cell module and a power conversion device that inputs an output voltage of the power generation device.

近年、太陽電池の発電効率向上のために、受光面である表面側に電極を設けず、受光面とは反対側の裏面にP型集電層(電極)とN型集電層(電極)の双方を設けて電極によるシャドーロスを無くした裏面電極型太陽電池が開発されている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, in order to improve the power generation efficiency of solar cells, an electrode is not provided on the front surface which is the light receiving surface, and a P-type current collecting layer (electrode) and an N-type current collecting layer (electrode) are provided on the back surface opposite to the light receiving surface. A back electrode type solar cell has been developed in which both are provided to eliminate the shadow loss due to the electrodes (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−128258号公報JP 2006-128258 A

ところが、裏面電極型太陽電池を備える太陽電池モジュール(以下、裏面電極型太陽電池モジュールともいう)に太陽光を照射して発電を行うと、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することが起こる場合がある。本発明者らはこの現象を分析した結果、従来から使用されている受光面側にも電極が設けられた太陽電池を備える太陽電池モジュールではこの現象が起こりにくいこと、裏面電極型太陽電池モジュール内の発電部の電位とモジュール枠など裏面電極型太陽電池モジュールの発電に寄与しない部分の電位との間の電位差が大きいほど発電効率が低下しやすいこと、及び、降雨などによって裏面電極型太陽電池モジュールの受光面に水の膜ができている状態において発電効率が低下しやすいことを突き止めた。   However, when generating power by irradiating a solar cell module including a back electrode type solar cell (hereinafter, also referred to as a back electrode type solar cell module) with sunlight, power generation efficiency may decrease with the passage of power generation time. May happen. As a result of analyzing this phenomenon, the present inventors have found that this phenomenon hardly occurs in a solar cell module including a solar cell in which electrodes are also provided on the light receiving surface side that has been used in the past. The larger the potential difference between the potential of the power generation part of the module and the potential of the part that does not contribute to the power generation of the back electrode type solar cell module such as the module frame, the lower the power generation efficiency, and the back electrode type solar cell module due to rainfall, etc. It has been found that the power generation efficiency tends to decrease when a water film is formed on the light receiving surface.

上記の分析結果から本発明者らは、以下に示すメカニズムで裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率の低下が起こると推定した。ここで、裏面電極型太陽電池モジュールの概略断面の一例を図5に示し、本発明者らが推定したメカニズムを図5の部分拡大図である図6を用いて説明する。   From the above analysis results, the present inventors have estimated that the power generation efficiency of the back electrode type solar cell module is reduced by the following mechanism. Here, an example of a schematic cross section of the back electrode type solar cell module is shown in FIG. 5, and the mechanism estimated by the present inventors will be described with reference to FIG. 6 which is a partially enlarged view of FIG.

図5に示す裏面電極型太陽電池モジュールは、N型シリコン基板1と、N型シリコン基板1の受光面である表面側に設けられるパッシベーション膜2と、N型シリコン基板1の受光面とは反対側の裏面に設けられるP型集電層3及びN型集電層4を有する裏面電極型太陽電池セル5を複数備え、更に、隣接している2つの裏面電極型太陽電池セル5同士の隣接するP型集電層3とN型集電層4とを接続するための接続部材6も備える。なお、N型シリコン基板1内には、P型集電層3に接するようにP+層1Aが形成され、N型集電層4に接するようにN+層1Bが形成される。図5に示す裏面電極型太陽電池モジュールでは、裏面電極型太陽電池セル5及び接続部材6が、エチレンビニルアセテート樹脂などの封止材7によって封止され、封止材7の表面側にガラス等の透光性基板8が設けられ、封止材7の裏面側に裏面保護シート9が設けられ、封止材7、透光性基板8、及び裏面保護シート9の側面と、透光性基板8の表面側周縁及び裏面保護シート9の裏面側周縁とを覆うゴム等の端面封止材10が設けられ、端面封止材10の外側にアルミ等の導電性のモジュール枠11が設けられている。   The back electrode type solar cell module shown in FIG. 5 is opposite to the N-type silicon substrate 1, the passivation film 2 provided on the surface side which is the light-receiving surface of the N-type silicon substrate 1, and the light-receiving surface of the N-type silicon substrate 1. A plurality of back surface electrode type solar cells 5 each having a P type current collecting layer 3 and an N type current collecting layer 4 provided on the back surface on the side, and further adjacent two adjacent back surface electrode type solar cells 5 A connecting member 6 for connecting the P-type current collecting layer 3 and the N-type current collecting layer 4 is also provided. In the N-type silicon substrate 1, a P + layer 1A is formed so as to be in contact with the P-type current collecting layer 3, and an N + layer 1B is formed so as to be in contact with the N-type current collecting layer 4. In the back electrode type solar cell module shown in FIG. 5, the back electrode type solar cell 5 and the connection member 6 are sealed with a sealing material 7 such as ethylene vinyl acetate resin, and glass or the like is formed on the front side of the sealing material 7. The translucent substrate 8 is provided, the back surface protection sheet 9 is provided on the back surface side of the sealing material 7, the side surfaces of the sealing material 7, the translucent substrate 8, and the back surface protection sheet 9, and the translucent substrate 8 is provided with an end surface sealing material 10 such as rubber covering the front surface side periphery of 8 and the back surface side periphery of the back surface protection sheet 9, and a conductive module frame 11 such as aluminum is provided outside the end surface sealing material 10. Yes.

(i)裏面電極型太陽電池モジュール内の発電部(N型シリコン基板1)と裏面電極型太陽電池モジュールの発電に寄与しない部分(モジュール枠11)との電位差によって図6に示す電界が封止材7にかかると、封止材7に含まれる自由電子12がパッシベーション膜2の受光面側に集められる。
(ii)N型シリコン基板1に含まれる正孔には、パッシベーション膜2の受光面側に集められた封止材7に含まれる自由電子12と対を成すようにパッシベーション膜2側に引き寄せようとする力がかかる。
(iii)N型シリコン基板1内に光が照射されると、光励起により電子13と正孔14の対が発生する。これらはpn接合部の電界によって、電子13はN型集電層4に、正孔14はP型集電層3に到達することで発電電力として外部に取り出すことが可能となるが、上記(ii)で説明した力により正孔14がパッシベーション膜2に向かう確率が増えてしまう。図6に示すように太陽電池の基板がN型シリコン基板である場合は正孔14が少数キャリアとなるため、光励起によって発生した正孔14がP型集電層3に到達する割合が低下してしまうと、外部に取り出せる発電電力、すなわち発電効率が低下する。
(I) The electric field shown in FIG. 6 is sealed by the potential difference between the power generation unit (N-type silicon substrate 1) in the back electrode type solar cell module and the portion (module frame 11) that does not contribute to the power generation of the back electrode type solar cell module. When applied to the material 7, free electrons 12 contained in the sealing material 7 are collected on the light receiving surface side of the passivation film 2.
(Ii) The holes contained in the N-type silicon substrate 1 are attracted to the passivation film 2 side so as to form a pair with the free electrons 12 contained in the sealing material 7 collected on the light receiving surface side of the passivation film 2. The power to take.
(Iii) When light is irradiated into the N-type silicon substrate 1, a pair of electrons 13 and holes 14 is generated by photoexcitation. These can be extracted to the outside as generated power when the electrons 13 reach the N-type current collecting layer 4 and the holes 14 reach the P-type current collecting layer 3 due to the electric field at the pn junction. Due to the force described in ii), the probability that the holes 14 are directed toward the passivation film 2 increases. As shown in FIG. 6, when the substrate of the solar cell is an N-type silicon substrate, the holes 14 become minority carriers, so the rate at which the holes 14 generated by photoexcitation reach the P-type current collecting layer 3 decreases. If this happens, the generated power that can be taken out, that is, the power generation efficiency, will be reduced.

上記の推定メカニズムを踏まえると、発電時間の経過に伴って起こり得る裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率の低下を防止する方策として、図6に示す電界が封止材7にかからないようにすることで、パッシベーション膜上に電子が蓄積しないようにすることが考えられる。しかしながら、裏面電極型太陽電池モジュール内の発電部と、裏面電極型太陽電池モジュールの発電に寄与しない部分との電位差は、太陽光発電システム全体の構成によって決まるため、裏面電極型太陽電池モジュール自体では解決が困難であるといった課題があった。   In view of the above estimation mechanism, the electric field shown in FIG. 6 is not applied to the encapsulant 7 as a measure for preventing a decrease in power generation efficiency of the back electrode type solar cell module that may occur with the lapse of power generation time. Thus, it can be considered that electrons are not accumulated on the passivation film. However, since the potential difference between the power generation unit in the back electrode type solar cell module and the portion that does not contribute to the power generation of the back electrode type solar cell module is determined by the configuration of the entire solar power generation system, the back electrode type solar cell module itself There was a problem that it was difficult to solve.

本発明は、上記の状況に鑑み、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することを抑制することができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the solar power generation system which can suppress that power generation efficiency falls with progress of power generation time in view of said condition.

上記目的を達成するために本発明に係る太陽光発電システムは、ダイオードと、太陽電池モジュールを少なくとも一つ有する発電装置と、前記発電装置の出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子及び前記発電装置の出力電圧の負極側を入力する負極側入力端子を有する電力変換装置とを備え、前記正極側入力端子が前記ダイオードを介して接地されている構成とする。   In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation system according to the present invention includes a diode, a power generation device having at least one solar cell module, a positive-side input terminal that inputs a positive side of an output voltage of the power generation device, and the A power conversion device having a negative input terminal for inputting a negative polarity side of the output voltage of the power generation device, and the positive input terminal is grounded via the diode.

また、前記発電装置が前記太陽電池モジュールを複数備え、前記発電装置の出力電圧が前記太陽電池モジュールの出力電圧の少なくとも二つを直列加算した太陽電池モジュールストリング電圧であってもよい。   The power generation device may include a plurality of the solar cell modules, and the output voltage of the power generation device may be a solar cell module string voltage obtained by serially adding at least two of the output voltages of the solar cell modules.

また、前記太陽電池モジュールが、N型シリコン基板の受光面とは反対側の裏面にP型集電層とN型集電層の双方を設けている裏面電極型太陽電池セルを有するようにしてもよい。   The solar cell module has a back electrode type solar cell in which both a P-type current collecting layer and an N-type current collecting layer are provided on the back surface opposite to the light receiving surface of the N-type silicon substrate. Also good.

また、前記太陽電池モジュールが、前記太陽電池モジュールの縁部を覆う導電性のモジュール枠を有するようにしてもよい。   Moreover, you may make it the said solar cell module have an electroconductive module frame which covers the edge part of the said solar cell module.

また、前記モジュール枠を接地するようにしてもよい。   The module frame may be grounded.

本発明によると、前記発電装置の出力電圧の正極側電位を略接地電位にすることできるので、前記太陽電池モジュール内の発電部が接地電位よりも電位の高い状態になることを防止することができ、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することを抑制することができる。   According to the present invention, since the positive side potential of the output voltage of the power generation device can be set to a substantially ground potential, it is possible to prevent the power generation unit in the solar cell module from being in a state where the potential is higher than the ground potential. It can suppress that power generation efficiency falls with progress of power generation time.

第一の実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 1st embodiment. 第二の実施形態に係る発電装置を示す図である。It is a figure which shows the electric power generating apparatus which concerns on 2nd embodiment. 第三の実施形態に係る発電装置を示す図である。It is a figure which shows the electric power generating apparatus which concerns on 3rd embodiment. 第四の実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 4th embodiment. 裏面電極型太陽電池モジュールの概略断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic cross section of a back electrode type solar cell module. 図5の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG.

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示す通り、第一の実施形態に係る太陽光発電システムは、ダイオードD1と、抵抗R1と、太陽電池モジュール101を四つ有する発電装置102と、発電装置102の出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子及び発電装置102の出力電圧の負極側を入力する負極側入力端子を有する電力変換装置103とを備え、電力変換装置103の正極側入力端子がダイオードD1及び抵抗R1を介して接地されている構成である。ダイオードD1のアノードが電力変換装置103の正極側入力端子に接続され、ダイオードD1のカソードが抵抗R1を介して接地される。   As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system according to the first embodiment includes a diode D1, a resistor R1, a power generation device 102 having four solar cell modules 101, and a positive side of an output voltage of the power generation device 102. A power conversion device 103 having a positive input terminal for input and a negative input terminal for inputting a negative input side of the output voltage of the power generation device 102. The positive input terminal of the power conversion device 103 is connected via a diode D1 and a resistor R1. And is grounded. The anode of the diode D1 is connected to the positive input terminal of the power converter 103, and the cathode of the diode D1 is grounded via the resistor R1.

ダイオードD1及び抵抗R1は、図1において電力変換装置103の外部に図示されているが、太陽光発電システムを設置する際の手間が増さないように電力変換装置103の内部に設けることが好ましい。   Although the diode D1 and the resistor R1 are illustrated outside the power conversion device 103 in FIG. 1, it is preferable to provide the diode D1 and the resistor R1 inside the power conversion device 103 so as not to increase time and labor when installing the solar power generation system. .

太陽電池モジュール101−太陽電池モジュール101間、太陽電池モジュール101−電力変換装置103間の各接続は例えばケーブル等を用いて行われる。   Each connection between the solar cell module 101 and the solar cell module 101 and between the solar cell module 101 and the power converter 103 is performed using, for example, a cable.

発電装置102内の四つの太陽電池モジュール101は直列接続されており、四つの太陽電池モジュール101の出力電圧を直列加算した太陽電池モジュールストリング電圧が発電装置102の出力電圧となる。   The four solar cell modules 101 in the power generation device 102 are connected in series, and the solar cell module string voltage obtained by adding the output voltages of the four solar cell modules 101 in series becomes the output voltage of the power generation device 102.

太陽電池モジュール101は、例えば図5に示す裏面電極型太陽電池モジュールを用い、安全のためモジュール枠11を接地する。なお、裏面電極型太陽電池モジュールの構造としては、図5に示す構造に限らず、例えば、N型シリコン基板1の裏面にパッシベーション膜を設けたりしてもよい。また、裏面電極型太陽電池モジュールでは、N型シリコン基板の代わりにP型シリコン基板を用いることもできる。   As the solar cell module 101, for example, a back electrode type solar cell module shown in FIG. 5 is used, and the module frame 11 is grounded for safety. The structure of the back electrode type solar cell module is not limited to the structure shown in FIG. 5. For example, a passivation film may be provided on the back surface of the N-type silicon substrate 1. Further, in the back electrode type solar cell module, a P-type silicon substrate can be used instead of the N-type silicon substrate.

また、太陽電池モジュール101は、例示した裏面電極型太陽電池モジュールに限らず、太陽電池モジュール内の発電部の電位が発電に寄与しない部分の電位に対して高いと発電時間の経過に伴って発電効率が低下するおそれがあるタイプの太陽電池モジュールであればよい。   Further, the solar cell module 101 is not limited to the illustrated back electrode type solar cell module. If the potential of the power generation unit in the solar cell module is higher than the potential of the portion that does not contribute to power generation, power generation occurs with the passage of power generation time. Any type of solar cell module that may reduce efficiency may be used.

電力変換装置103は、直流電圧である正極側入力端子―負極側入力端子間電圧をDC/AC変換して出力する電力変換装置であってもよく、直流電圧である正極側入力端子―負極側入力端子間電圧をDC/DC変換して出力する電力変換装置であってもよい。また、電力変換装置103は、最大出力動作点追尾(MPPT:Maximum Power Point Tracking)機能を有し、正極側入力端子―負極側入力端子間に供給される電力が最大となるようにMPPT制御を行い、各太陽電池モジュール101の動作電圧及び動作電流を決定する構成であることが好ましい。   The power conversion device 103 may be a power conversion device that outputs a DC / AC converted voltage between a positive input terminal and a negative input terminal that is a DC voltage, and is a positive input terminal that is a DC voltage—a negative input side. A power conversion device that performs DC / DC conversion and outputs the voltage between the input terminals may be used. In addition, the power conversion device 103 has a maximum output operating point tracking (MPPT) function, and performs MPPT control so that the power supplied between the positive input terminal and the negative input terminal is maximized. It is preferable that the operation voltage and the operation current of each solar cell module 101 are determined.

発電装置102が発電を行っているときに電力変換装置103の負極側入力端子に地絡が起こっていない場合、ダイオードD1のアノード電位がカソード電位より高くなり、ダイオードD1がオン状態になり、発電装置102の出力電圧の正極側電位が略接地電位になるので、太陽電池モジュール101内の発電部が発電中に電位の高い状態になることを防止することができ、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することを抑制することができる。   When the power generation device 102 is generating power and no ground fault occurs at the negative input terminal of the power conversion device 103, the anode potential of the diode D1 becomes higher than the cathode potential, the diode D1 is turned on, Since the positive electrode side potential of the output voltage of the device 102 is substantially the ground potential, it is possible to prevent the power generation unit in the solar cell module 101 from being in a high potential state during power generation, and as the power generation time elapses. It can suppress that power generation efficiency falls.

一方、発電装置102が発電を行っているときに電力変換装置103の負極側入力端子に地絡が起こった場合、ダイオードD1のアノード電位がカソード電位より高くなり、ダイオードD1がオン状態になり、抵抗R1によって地絡電流を制限することができる。この抵抗R1による地絡電流の制限は、ダイオードD1の破損防止と人が負極側に触れた場合における感電に対する保護とに寄与する。   On the other hand, when a ground fault occurs at the negative input terminal of the power converter 103 while the power generator 102 is generating power, the anode potential of the diode D1 becomes higher than the cathode potential, the diode D1 is turned on, The ground fault current can be limited by the resistor R1. The limitation of the ground fault current by the resistor R1 contributes to prevention of damage to the diode D1 and protection against electric shock when a person touches the negative electrode side.

なお、図1に示した発電装置102の構成に代えて、第二の実施形態として図2に示すように太陽電池モジュール101を複数直列接続した太陽電池モジュールストリングを複数並列接続した構成にしてもよい。また、図1に示した発電装置102の構成に代えて、第三の実施形態として図3に示すように太陽電池モジュール101を一つのみ有する構成にしてもよい。   Instead of the configuration of the power generation apparatus 102 shown in FIG. 1, a configuration in which a plurality of solar cell module strings in which a plurality of solar cell modules 101 are connected in series as shown in FIG. Good. Moreover, it may replace with the structure of the electric power generating apparatus 102 shown in FIG. 1, and you may make it the structure which has only one solar cell module 101 as shown in FIG. 3 as 3rd embodiment.

ただし、発電装置102が太陽電池モジュール101を複数直列接続した太陽電池モジュールストリングを有する構成では、モジュール枠11の電位を接地電位にした場合に、図1や図2の紙面上側に位置する太陽電池モジュール101内の発電部が紙面下側に位置する太陽電池モジュール101内の発電部よりも電位の高い状態になるため、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することをダイオードD1等の設置によって抑制しない場合、発電効率が大きく低下する可能性がある。したがって、発電装置102が太陽電池モジュール101を複数直列接続した太陽電池モジュールストリングを有する構成(第一の実施形態、第二の実施形態)の方が、発電装置102が太陽電池モジュール101を複数直列接続した太陽電池モジュールストリングを有さない構成(第三の実施形態)よりも効果が顕著に現れる。   However, in the configuration in which the power generation apparatus 102 has a solar cell module string in which a plurality of solar cell modules 101 are connected in series, when the potential of the module frame 11 is set to the ground potential, the solar cell located on the upper side of the paper in FIG. 1 or FIG. Since the power generation unit in the module 101 has a higher potential than the power generation unit in the solar cell module 101 located on the lower side of the page, it is assumed that the power generation efficiency decreases with the passage of power generation time. Otherwise, the power generation efficiency may be greatly reduced. Therefore, the configuration in which the power generation device 102 has a solar cell module string in which a plurality of solar cell modules 101 are connected in series (first embodiment, second embodiment) has the power generation device 102 connected in series with a plurality of solar cell modules 101. The effect is more conspicuous than the configuration without the connected solar cell module string (third embodiment).

次に、第四の実施形態に係る太陽光発電システムについて図4を参照して説明する。なお、図4において図1〜図3と同一の部分には同一の符号を付す。   Next, a solar power generation system according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same parts as those in FIGS.

第四の実施形態に係る太陽光発電システムは、複数のダイオードD1と、1つの抵抗R1と、複数の発電装置102と、1つの電力変換装置103とを備える。図4に示す通り、複数のダイオードD1と1つの抵抗R1とは、電力変換装置103の内部に設けられている。   The photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment includes a plurality of diodes D1, a single resistor R1, a plurality of power generation devices 102, and a single power conversion device 103. As shown in FIG. 4, the plurality of diodes D <b> 1 and one resistor R <b> 1 are provided inside the power conversion device 103.

発電装置102の構成としては例えば第一〜第三のいずれかの実施形態と同様の構成(図1〜3参照)などを挙げることができる。   As a structure of the electric power generating apparatus 102, the structure similar to any one of 1st-3rd embodiment (refer FIGS. 1-3) etc. can be mentioned, for example.

電力変換装置103は、複数対の正極側入力端子104及び負極側入力端子105と、複数のDC/DCコンバータ106と、1つのDC/ACインバータ107とを備えている。   The power conversion device 103 includes a plurality of pairs of positive side input terminals 104 and negative side input terminals 105, a plurality of DC / DC converters 106, and one DC / AC inverter 107.

各正極側入力端子104は、各発電装置102の出力電圧の正極側を入力し、各負極側入力端子105は、各発電装置102の出力電圧の負極側を入力する。各発電装置102の出力電圧は各DC/DCコンバータ106によって所定値のDC電圧に変換される。各DC/DCコンバータ106は、最大出力動作点追尾(MPPT)機能を有し、自身に供給される電力(自身に接続されている正極側入力端子104―自身に接続されている負極側入力端子105間に供給される電力)が最大となるようにMPPT制御を行う構成であることが好ましい。   Each positive-side input terminal 104 inputs the positive side of the output voltage of each power generator 102, and each negative-side input terminal 105 inputs the negative side of the output voltage of each power generator 102. The output voltage of each power generator 102 is converted into a DC voltage of a predetermined value by each DC / DC converter 106. Each DC / DC converter 106 has a maximum output operating point tracking (MPPT) function and supplies power to itself (positive input terminal 104 connected to itself—negative input terminal connected to itself. It is preferable that the MPPT control be performed so that the electric power supplied between the terminals 105 is maximized.

各DC/DCコンバータ106から出力される所定値のDC電圧は纏められたのち、DC/ACインバータ107によってAC電圧に変換され、そのAC電圧が電力変換装置103の出力電圧として外部(例えば商用電力系統など)に出力される。なお、電力変換装置103の出力電圧をDC電圧にする場合には、DC/ACインバータ107を設けない構成にすればよい。   The DC voltage of a predetermined value output from each DC / DC converter 106 is collected and then converted into an AC voltage by a DC / AC inverter 107, and the AC voltage is externally output (for example, commercial power) as an output voltage of the power converter 103. System). Note that when the output voltage of the power converter 103 is a DC voltage, the DC / AC inverter 107 may be omitted.

また、各正極側入力端子104は各ダイオードD1及び共通の抵抗R1を介して接地される。より具体的には、各正極側入力端子104に各ダイオードD1のアノードに接続され、各ダイオードD1のカソードが共通の抵抗R1を介して接地される。   Each positive input terminal 104 is grounded via each diode D1 and a common resistor R1. More specifically, each positive electrode side input terminal 104 is connected to the anode of each diode D1, and the cathode of each diode D1 is grounded via a common resistor R1.

任意の発電装置102が発電を行っているときに任意の発電装置102が接続されている負極側入力端子105に地絡が起こっていない場合、任意の発電装置102に対応するダイオードD1のアノード電位がカソード電位より高くなり、任意の発電装置102に対応するダイオードD1がオン状態になり、任意の発電装置102の出力電圧の正極側電位が略接地電位になるので、任意の発電装置102に設けられている太陽電池モジュール(図4において不図示)内の発電部が発電中に電位の高い状態になることを防止することができ、発電時間の経過に伴って発電効率が低下することを抑制することができる。   When a ground fault does not occur at the negative input terminal 105 to which the arbitrary power generation device 102 is connected when the arbitrary power generation device 102 is generating power, the anode potential of the diode D1 corresponding to the arbitrary power generation device 102 Becomes higher than the cathode potential, the diode D1 corresponding to the arbitrary power generation device 102 is turned on, and the positive potential of the output voltage of the arbitrary power generation device 102 becomes substantially the ground potential. It is possible to prevent the power generation unit in the solar cell module (not shown in FIG. 4) from being in a high potential state during power generation, and to suppress a decrease in power generation efficiency with the lapse of power generation time can do.

一方、任意の発電装置102が発電を行っているときに任意の発電装置102が接続されている負極側入力端子に地絡が起こった場合、任意の発電装置102に対応するダイオードD1のアノード電位がカソード電位より高くなり、任意の発電装置102に対応するダイオードD1がオン状態になり、抵抗R1によって地絡電流を制限することができる。この抵抗R1による地絡電流の制限は、各ダイオードD1の破損防止と人が負極側に触れた場合における感電に対する保護とに寄与する。   On the other hand, when a ground fault occurs at the negative input terminal to which the arbitrary power generation device 102 is connected when the arbitrary power generation device 102 is generating power, the anode potential of the diode D1 corresponding to the arbitrary power generation device 102 Becomes higher than the cathode potential, the diode D1 corresponding to the arbitrary power generation apparatus 102 is turned on, and the ground fault current can be limited by the resistor R1. The limitation of the ground fault current by the resistor R1 contributes to prevention of breakage of each diode D1 and protection against electric shock when a person touches the negative electrode side.

1 N型シリコン基板
1A P+層
1B N+層
2 パッシベーション膜
3 P型集電層
4 N型集電層
5 裏面電極型太陽電池セル
6 接続部材
7 封止材
8 透光性基板
9 裏面保護シート
10 端面封止材
11 モジュール枠
12 自由電子
13 光励起により発生した電子
14 光励起により発生した正孔
101 太陽電池モジュール
102 発電装置
103 電力変換装置
104 正極側入力端子
105 負極側入力端子
106 DC/DCコンバータ
107 DC/ACインバータ
D1 ダイオード
R1 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 N type silicon substrate 1A P + layer 1B N + layer 2 Passivation film 3 P type current collection layer 4 N type current collection layer 5 Back surface electrode type solar cell 6 Connection member 7 Sealing material 8 Translucent substrate 9 Back surface protection sheet 10 End face sealing material 11 Module frame 12 Free electrons 13 Electrons generated by photoexcitation 14 Holes generated by photoexcitation 101 Solar cell module 102 Power generation device 103 Power conversion device 104 Positive electrode side input terminal 105 Negative electrode side input terminal 106 DC / DC converter 107 DC / AC inverter D1 Diode R1 Resistance

Claims (4)

ダイオードと、
太陽電池モジュールを少なくとも一つ有する発電装置と、
前記発電装置の出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子及び前記発電装置の出力電圧の負極側を入力する負極側入力端子を有する電力変換装置とを備え、
前記太陽電池モジュールが、N型基板の受光面とは反対側の裏面にP型集電層とN型集電層の双方を設けている裏面電極型太陽電池セルを有し、
前記正極側入力端子が前記ダイオードを介して接地され
前記ダイオードのアノードが前記正極側入力端子に接続され、前記ダイオードのカソードが接地されていることを特徴とする太陽光発電システム。
A diode,
A power generation device having at least one solar cell module;
A power conversion device having a positive side input terminal for inputting a positive side of the output voltage of the power generation device and a negative side input terminal for inputting a negative side of the output voltage of the power generation device;
The solar cell module has a back electrode type solar cell provided with both a P-type current collecting layer and an N-type current collecting layer on the back surface opposite to the light receiving surface of the N-type substrate,
The positive input terminal is grounded via the diode ;
An anode of the diode is connected to the positive electrode side input terminal, and a cathode of the diode is grounded .
前記発電装置が前記太陽電池モジュールを複数備え、
前記発電装置の出力電圧が前記太陽電池モジュールの出力電圧の少なくとも二つを直列加算した太陽電池モジュールストリング電圧であることを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
The power generator comprises a plurality of the solar cell modules,
The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the output voltage of the power generation device is a solar cell module string voltage obtained by serially adding at least two of the output voltages of the solar cell modules.
前記太陽電池モジュールが、前記太陽電池モジュールの縁部を覆う導電性のモジュール枠を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽光発電システム。The solar power generation system according to claim 1 or 2, wherein the solar cell module has a conductive module frame that covers an edge of the solar cell module. 前記モジュール枠が接地されていることを特徴とする請求項3に記載の太陽光発電システム。The photovoltaic module according to claim 3, wherein the module frame is grounded.
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