JP6207464B2 - 太陽電池モジュール及びその故障検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール及びその故障検出方法に関し、特に内蔵するバイパスダイオードのオープンモード故障の検出機能を備えた太陽電池モジュール及びその具備する故障検出機能を用いた太陽電池モジュールの故障検出方法に関するものである。

太陽光発電システムは、太陽光というクリーンエネルギーを利用するため、環境に対する負荷の低減に効果的である。そのため近年では、環境に対する関心や政策面等から、公共施設や事業所、一般家庭などの建物の屋根や側壁、さらには平地、空き地などあらゆる場所で太陽電池アレイの設置が進められている。そして、２０１２年７月から始まった、２０年間太陽光発電システムで発電した電力を電力会社が買取るという「固定価格買取制度」により、爆発的な普及に繋がった。

ここで、太陽電池アレイは、直列接続した複数枚の太陽電池モジュールからなるモジュールストリングの所定数を並列に接続した構成である。また、太陽電池モジュールは、直列接続した複数の太陽電池セルからなるセルストリングで構成される太陽電池クラスタの１以上を直列接続した構成である。

ところで、この太陽光発電システムを２０年間という長期に渡って安全かつ効率的に稼動させるためには、施工後の保守や点検時に太陽電池モジュールの故障を的確に検出できることが不可欠である。本発明では、この太陽電池モジュールの故障検出として、太陽電池モジュールに内蔵されるバイパスダイオードのオープンモード故障の検出を取り上げている。以下に、太陽電池モジュールに内蔵されるバイパスダイオードのオープンモード故障の検出が必要となるケースの一例を示す。

すなわち、太陽電池アレイの実使用においては、雲や太陽光を遮光する障害物（例えば落ち葉など）によって太陽電池アレイの受光面に部分的な影が発生することがある。この影部分に属する太陽電池セルでは、異常発熱（ホットスポット）が起こるので、故障や出力低下が起こる。その対策として、太陽電池モジュールは、太陽電池セルの故障時に通電されるバイパスダイオードを太陽電池クラスタ毎に内蔵し、健全な太陽電池クラスタを活かす方策を講じている。しかし、ホットスポットが発生すると、その太陽電池セルが属する太陽電池クラスタ、つまりセルストリングでは出力低下となるので、太陽電池アレイにおいては、全体が影響を受けることには変わりがない。つまり、太陽電池セルのホットスポットによる故障や出力低下は、太陽光発電システムを安全かつ効率的に稼動させるためには大きな問題である。

この場合、太陽電池モジュールに内蔵されるバイパスダイオードは、上記したように太陽電池セルに影が掛かるような場合に働くので、太陽電池セルが正常に発電している状態において、影が掛かるような場合に働かないバイパスダイオード、つまりオープンモード故障したバイパスダイオードを発見することは困難である。よって、太陽電池セルが正常に発電している状態において、バイパスダイオードのオープンモード故障を確実に検出できる技術を確立することが課題となっている。

この点について、例えば特許文献１では、太陽電池モジュールのバイパスダイオードの順方向に、パワーコンディショナの入力コンデンサを接続し、放電させた時の電圧及び電流の測定による各Ｉ−Ｖ特性を比較することによって、バイパスダイオードのオープンモード故障を発見する技術が提案されている。

また、例えば特許文献２では、太陽電池ストリングの正極に対して負極を基準にした規定値の逆電圧を印加する電圧源を備えた故障検知装置によって、逆電圧印加時の太陽電池モジュールの負極から正極に向けて流れる電流値に基づいてバイパスダイオードの故障を判定する技術が提案されている。

特許第５４０３６０８号公報 特開２０１４−１１４２８号公報

しかし、特許文献１にて提案されている故障検出方法では、バイパスダイオードが正常な場合は、コンデンサの充電電圧や容量に応じて大電流が流れる可能性があり、その場合に太陽電池モジュールを故障させる恐れがある。

また、特許文献２にて提案されている故障検出方法では、太陽電池ストリングに規定値の逆電圧をかけるための電圧源を備えた装置を準備する必要があり、装置のスペース確保及び保守が必要となる。また、外部から電圧源を持ち込む場合には、その持ち込むべき電圧源の手配及び接続等が必要となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルが正常に発電している状態において、機器故障の恐れも無く安全に、別電源を用意する必要が無く簡単に、かつ確実にバイパスダイオードのオープンモード故障の検出が行える太陽電池モジュール及びその故障検出方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部接続の正極端子と負極端子との間に直列に１以上の太陽電池クラスタが接続され、前記１以上の太陽電池クラスタのそれぞれに、その属する太陽電池セルの故障時に通電して当該太陽電池クラスタをバイパスする目的で並列に接続されるバイパスダイオードが、裏面に設けられる端子ボックス内に配置されている太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内に、前記１以上の太陽電池クラスタのそれぞれ毎に、対応する前記バイパスダイオードと互いの順方向を揃えて並列接続されるＬＥＤ及びＬＥＤ駆動回路の直列回路と、前記対応するバイパスダイオードと前記直列回路との並列回路のアノード側端及びカソード側端と前記外部接続の正極端子及び負極端子との間の接続極性を入れ替える切替手段とを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池セルが正常に発電している状態において、機器故障の恐れが無く安全に、またＬＥＤの点灯駆動に内部の太陽電池セルの発電電力を利用するので別電源を用意する必要が無く簡単に、かつ確実に、太陽電池アレイに組み込まれている場合でも太陽電池モジュール単位で、バイパスダイオードのオープンモード故障を検出することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１による太陽電池モジュールの要部構成を示す内部配線図である。 図２は、図１に示す太陽電池モジュールの裏面に設置される端子ボックスの外観を示す平面図である。 図３は、本発明の実施の形態２による太陽電池モジュールの要部構成を示す内部配線図である。

以下に、本発明にかかる太陽電池モジュール及びその故障検出方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による太陽電池モジュールの要部構成を示す内部配線図である。図１に示す太陽電池モジュール１ａでは、理解を容易にするため、正面側において受光面を天井とする本体部分２での内部構成と、裏面側に配置される端子ボックス部分３での内部構成とが並べて示されている。

本体部分２では、２つの太陽電池クラスタ４ａ，４ｂが示されている。太陽電池クラスタ４ａ，４ｂは、それぞれ、複数枚の太陽電池セル５ａ，５ｂをインターコネクタにより直列に接続したいわゆるセルストリングで構成されている。

２つの太陽電池クラスタ４ａ，４ｂは、外部接続の正極（＋）端子６ａと負極（−）端子６ｂとの間に直列に接続されている。具体的には、太陽電池クラスタ４ａを構成するセルストリングの一端は外部接続の正極（＋）端子６ａに接続され、他端は太陽電池クラスタ４ｂを構成するセルストリングの一端に接続されている。そして、太陽電池クラスタ４ｂを構成するセルストリングの他端が外部接続の負極（−）端子６ｂに接続されている。つまり、図１では、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングが太陽光を受光して発電する時に、外部接続の正極（＋）端子６ａに接続される一端がそれぞれ正極端となり、外部接続の負極（−）端子６ｂに接続される他端がそれぞれ負極端となることが示されている。

なお、各太陽電池セル５ａ，５ｂは、例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコンにて構成され、受光面側は強化ガラスで覆われている。１枚の太陽電池セル５ａ，５ｂは、受光により約０．５Ｖの電圧を発生する。よって、２０枚程度のセルストリングであれば、約１０Ｖの電圧を発生することになる。

次に、端子ボックス部分３では、太陽電池クラスタ４ａに対するバイパスダイオード７ａと、太陽電池クラスタ４ｂに対するバイパスダイオード７ｂとが配置される他、本実施の形態では、バイパスダイオード７ａ側に切替手段である切替スイッチ８ａと、ＬＥＤ９ａとＬＥＤ駆動回路１０ａとの直列回路（以降、「第１の直列回路」と記す）とが追加され、同様にバイパスダイオード７ｂ側に切替手段である切替スイッチ８ｂと、ＬＥＤ９ｂとＬＥＤ駆動回路１０ｂとの直列回路（以降、「第２の直列回路」と記す）とが追加されている。

切替スイッチ８ａ，８ｂは、それぞれ、２極を入れ替える２組の切替スイッチが手操作により連動して動作する構成である。

切替スイッチ８ａの一方の切替基端１１は太陽電池クラスタ４ａの一端と外部接続の正極（＋）端子６ａとの接続点に接続され、切替スイッチ８ａの他方の切替基端１２は太陽電池クラスタ４ａの他端、太陽電池クラスタ４ｂの一端、太陽電池クラスタ４ｂの他端の経路で外部接続の負極（−）端子６ｂに接続されている。

そして、切替スイッチ８ａの一方の切替基端１１には切替端１３，１４の何れかが接続され、切替スイッチ８ａの他方の切替基端１２には切替端１５，１６の何れかが接続される。切替端１３，１６にはバイパスダイオード７ａのカソード端子が接続され、切替端１４，１５にはバイパスダイオード７ａのアノード端子が接続されている。よって、バイパスダイオード７ａは、切替スイッチ８ａを介して太陽電池クラスタ４ａを構成するセルストリングに並列に接続されている。

また、切替スイッチ８ｂの一方の切替基端１７は太陽電池クラスタ４ｂの一端、太陽電池クラスタ４ａの他端、太陽電池クラスタ４ａの一端の経路で外部接続の正極（＋）端子６ａに接続され、切替スイッチ８ｂの他方の切替基端１８は太陽電池クラスタ４ｂの他端と外部接続の負極（−）端子６ｂとの接続点に接続されている。

そして、切替スイッチ８ｂの一方の切替基端１７には切替端１９，２０の何れかが接続され、切替スイッチ８ｂの他方の切替基端１８には切替端２１，２２の何れかが接続される。切替端１９，２２にはバイパスダイオード７ｂのカソード端子が接続され、切替端２０，２１にはバイパスダイオード７ｂのアノード端子が接続されている。よって、バイパスダイオード７ｂは、切替スイッチ８ｂを介して太陽電池クラスタ４ｂを構成するセルストリングに並列に接続されている。

次に、第１の直列回路では、ＬＥＤ９ａのカソード端子がバイパスダイオード７ａのカソード端子に接続され、ＬＥＤ９ａのアノード端子がＬＥＤ駆動回路１０ａの出力端に接続され、ＬＥＤ駆動回路１０ａの入力端がバイパスダイオード７ａのアノード端子に接続されている。よって、第１の直列回路とバイパスダイオード７ａとは互いの順方向を揃えて並列に接続されている。

また、第２の直列回路では、ＬＥＤ９ｂのカソード端子がバイパスダイオード７ｂのカソード端子に接続され、ＬＥＤ９ｂのアノード端子がＬＥＤ駆動回路１０ｂの出力端に接続され、ＬＥＤ駆動回路１０ｂの入力端がバイパスダイオード７ｂのアノード端子に接続されている。よって、第２の直列回路とバイパスダイオード７ｂとは互いの順方向を揃えて並列に接続されている。

図１では、第１の直列回路とバイパスダイオード７ａとの並列回路（以降、「第１の並列回路」と記す）のカソード側端が、切替スイッチ８ａの切替端１３、切替スイッチ８ａの一方の切替基端１１、太陽電池クラスタ４ａの一端の経路で外部接続の正極（＋）端子６ａに接続されている。また、第１の並列回路のアノード側端が、切替スイッチ８ａの切替端１５、切替スイッチ８ａの他方の切替基端１２、太陽電池クラスタ４ａの他端、太陽電池クラスタ４ｂの一端、太陽電池クラスタ４ｂの他端の経路で外部接続の負極（−）端子６ｂに接続されている。

また、図１では、第２の直列回路とバイパスダイオード７ｂとの並列回路（以降、「第２の並列回路」と記す）のカソード側端が、切替スイッチ８ｂの切替端１９、切替スイッチ８ｂの一方の切替基端１７、太陽電池クラスタ４ｂの一端、太陽電池クラスタ４ａの他端、太陽電池クラスタ４ａの一端の経路で外部接続の正極（＋）端子６ａに接続されている。また、第２の並列回路のアノード側端が、切替スイッチ８ｂの切替端２１、切替スイッチ８ｂの他方の切替基端１８、太陽電池クラスタ４ｂの他端の経路で外部接続の負極（−）端子６ｂに接続されている。

上記した図１に示す接続関係では、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングの各太陽電池セル５ａ，５ｂが故障しておらず正常に発電している場合、そのセルストリング電圧が、第１及び第２の並列回路の両端に逆バイアス電圧として印加されるので、バイパスダイオード７ａ，７ｂの故障有無とは無関係にＬＥＤ９ａ，９ｂは点灯しない。

そして、切替スイッチ８ａ，８ｂを手操作して、一方の切替基端１１，１７に切替端１４，２０を接続し、他方の切替基端１２，１８に切替端１６，２２を接続すると、第１及び第２の並列回路のカソード側端及びアノード側端と外部接続の正極（＋）端子６ａ及び負極（−）端子６ｂとの接続極性の関係が、上記とは逆極性の関係に切り替わる。すなわち第１及び第２の並列回路のカソード側端が外部接続の負極（−）端子６ｂに接続され、アノード側端が外部接続の正極（＋）端子６ａに接続されることになる。

そうすると、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングの各太陽電池セル５ａ，５ｂが故障しておらず正常に発電している場合、そのセルストリング電圧が、第１及び第２の並列回路の両端に順バイアス電圧として印加される。この場合に、第１及び第２の並列回路では、バイパスダイオード７ａのオープンモード故障有無に応じて次の２通りの動作が行われる。

（１）まず、バイパスダイオード７ａ，７ｂがオープンモード故障しておらず正常であると、それぞれ通電するので、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングの正極側からバイパスダイオード７ａ，７ｂのアノード端子側に電流が流れ込む。そのため、第１及び第２の直列回路でのＬＥＤ駆動回路１０ａ，１０ｂは、入力電流が動作閾値を超えず、ＬＥＤ９ａ，９ｂを点灯駆動できない。

このとき、バイパスダイオード７ａ，７ｂを流れる電流は、最大でも太陽電池セル５ａ，５ｂの短絡電流までしか流れないので、過電流によりバイパスダイオード７ａ，７ｂが故障することは無い。そして、第１及び第２の直列回路では、バイパスダイオード７ａ，７ｂの飽和電圧が印加されるが、ＬＥＤ駆動回路１０ａ，１０ｂはＬＥＤ９ａ，９ｂを点灯駆動できない。

（２）一方、バイパスダイオード７ａ，７ｂがオープンモード故障していると、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングの正極側からバイパスダイオード７ａ，７ｂのアノード端子側に電流が流れ込まないので、第１及び第２の直列回路におけるＬＥＤ駆動回路１０ａ，１０ｂは、その印加されるセルストリング電圧によってＬＥＤ９ａ，９ｂを点灯駆動できることになる。

このように、ＬＥＤ駆動回路１０ａ，１０ｂは、内部の太陽電池セル５ａ，５ｂが発電した直流電力を利用して動作するので、工場出荷時や保守点検時にバイパスダイオード７ａ，７ｂのオープンモード故障検出を実施する場合、ＬＥＤ９ａ，９ｂを駆動するための別電源を準備する必要が無く、簡単にオープンモード故障検出作業が行えることになる。

次に、図２は、図１に示す太陽電池モジュールの裏面に設置される端子ボックスの外観を示す平面図である。図２において、太陽電池モジュール１ａの裏面には、端子ボックス２５が設けられている。この端子ボックス２５内には、図１に示す例で言えば、太陽電池クラスタ４ａ，４ｂのそれぞれに対するバイパスダイオード７ａ，７ｂ（外部からは見えないので図示せず）が設けられ、また、外部接続の正極（＋）端子６ａと負極（−）端子６ｂとが引き出されている。

本実施の形態では、この端子ボックス２５内に、図１に示す例で言えば、バイパスダイオード７ａ側に切替スイッチ８ａと、第１の直列回路とが追加され、バイパスダイオード７ｂ側に切替スイッチ８ｂと、第２の直列回路とが追加されている。そのため、端子ボックス２５の床面に、切替スイッチ８ａ，８ｂの操作端が飛び出して設けられ、また、ＬＥＤ９ａ，９ｂの点灯有無を視認するための窓が設けられている。

以下、図１と図２を参照して、太陽電池モジュール１ａが太陽光発電システムにて設置されている太陽電池アレイに構成要素の全部または一部として組み込まれている場合に、本実施の形態に関わる部分「太陽電池クラスタ４ａ，４ｂを構成する各セルストリングの各太陽電池セル５ａ，５ｂが故障を起こさず正常に発電している場合にバイパスダイオード７ａ，７ｂのオープンモード故障を検出する」手順について説明する。

太陽電池アレイは、直列接続した複数枚の太陽電池モジュール１ａからなるモジュールストリングの所定数を例えば開閉器が収納された接続箱にて並列に接続した構成である。そして、各太陽電池モジュール１ａでは、工場出荷時に、図１に示すように、太陽電池クラスタ４ａに対しては、切替スイッチ８ａにより、第１の並列回路のカソード端側を外部接続の正極（＋）端子６ａに接続し、アノード端側を外部接続の負極（−）端子６ｂに接続する設定がなされている。

また、太陽電池クラスタ４ｂに対しても、同様に、切替スイッチ８ｂにより、第２の並列回路のカソード端側を外部接続の正極（＋）端子６ａに接続し、アノード端側を外部接続の負極（−）端子６ｂに接続する設定がなされている。

バイパスダイオード７ａ，７ｂのオープンモード故障の検出実施時は、まず、接続箱の開閉器により、故障検出対象となる太陽電池モジュール１ａが含まれたモジュールストリングを太陽電池アレイから解列し、当該故障検出対象となる太陽電池モジュール１ａが含まれたモジュールストリングに電流が流れない状態に設定し、裏面側において作業ができるようにする。

そして、当該解列したモジュールストリングを、太陽光を受光して発電している状態に設定し、その解列したモジュールストリングの中の各太陽電池モジュール１ａの裏面側においてＬＥＤ９ａ，９ｂの点灯有無を確認する。当該モジュールストリングでは、各太陽電池モジュール１ａにおける太陽電池クラスタ４ａ，４ｂの各太陽電池セル５ａ，５ｂが故障しておらず正常に発電しているので、ＬＥＤ９ａ，９ｂは、点灯していない。

以上のように各太陽電池モジュール１ａにおける太陽電池クラスタ４ａ，４ｂの各太陽電池セル５ａ，５ｂが故障しておらず、各太陽電池セル５ａ，５ｂが正常に発電していることを確認できると、次に、当該解列したモジュールストリングの中の各太陽電池モジュール１ａの裏面側において、切替スイッチ８ａ，８ｂを手操作して接続極性の切り替えを行い、再度、そのモジュールストリングの中の各太陽電池モジュール１ａの裏面側においてＬＥＤ９ａ，９ｂの点灯有無を確認する。

各太陽電池モジュール１ａでは、第１及び第２の並列回路のカソード側端及びアノード側端と外部接続の正極（＋）端子６ａ及び負極（−）端子６ｂとの接続極性の関係が、図１に示す関係とは逆極性の関係に切り替わっている。

そうすると、各太陽電池モジュール１ａにおいて、ＬＥＤ９ａが点灯していればバイパスダイオード７ａがオープンモード故障していると判断でき、ＬＥＤ９ｂが点灯していればバイパスダイオード７ｂがオープンモード故障していると判断できる。

以上のように、実施の形態１によれば、太陽電池セルが正常に発電している状態において、機器故障の恐れが無く安全に、またＬＥＤの点灯駆動電源に内部の太陽電池セルの発電電力を利用するので別電源を用意する必要が無く簡単に、かつ確実に、太陽電池アレイに組み込まれている場合でも太陽電池モジュール単位で、バイパスダイオードのオープンモード故障を検出することができる。

なお、図１では、太陽電池モジュールは、２つの太陽電池クラスタで構成される場合を示したが、勿論、１つの太陽電池クラスタで構成される場合でもよく、３以上の太陽電池クラスタで構成される場合でもよい。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２による太陽電池モジュールの要部構成を示す内部配線図である。なお、図３では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないし同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。

図３に示すように、本実施の形態２による太陽電池モジュール１ｂでは、図１（実施の形態１）に示した構成において、切替手段である切替スイッチ８ａ，８ｂに代えて、切替手段であるリレー２７ａ，２７ｂが設けられている。なお、説明の便宜から、切替基端と切替端を示す符号は、図１と同じ符号を用いている。

リレー２７ａを駆動するリレー駆動回路２８ａの動作電源は、太陽電池クラスタ４ｂを構成するセルストリングの発電電力が供給される。また、リレー２７ｂを駆動するリレー駆動回路２８ｂの動作電源は、太陽電池クラスタ４ａを構成するセルストリングの発電電力が供給される。そして、図示を省いたが、太陽電池モジュール１ｂの裏面には、リレー駆動回路２８ａ，２８ｂに供給する動作電源を手操作でオン・オフするスイッチが図２に示した切替スイッチ８ａ，８ｂに代えて設けられている。

つまり、リレー２７ａ，２７ｂは、リレーコイルが付勢されていない初期状態では、切替状態が図３に示す切替態様である。そして、リレー２７ａ，２７ｂは、リレーコイルが付勢されると、図３に示す切替態様とは逆の切替態様に切り替わる。

ここで、リレー駆動回路２８ａの動作電源は太陽電池クラスタ４ａを構成するセルストリングから取り、またリレー駆動回路２８ｂの動作電源は太陽電池クラスタ４ｂを構成するセルストリングから取るようにすると、対応するバイパスダイオード７ａ，７ｂに電流が流れるときに印加電圧が下がるので、対応するリレー２７ａ，２７ｂの切替動作が安定しない。

この点、リレー駆動回路２８ａ，２８ｂの動作電源は、互いに故障検出対象でない方の太陽電池クラスタから安定した電源を取るので、バイパスダイオード７ａ，７ｂのオープンモード故障を確実にかつ安定して検出できることになる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、太陽電池セルが正常に発電している状態において、機器故障の恐れが無く安全に、またＬＥＤの点灯駆動に内部の太陽電池セルの発電電力を利用するので別電源を用意する必要が無く簡単に、かつ確実に、太陽電池アレイに組み込まれている場合でも太陽電池モジュール単位で、バイパスダイオードのオープンモード故障を検出することができる。

なお、図３では、太陽電池モジュールは、２つの太陽電池クラスタで構成される場合を示したが、勿論、３以上の太陽電池クラスタで構成される場合でもよい。

ここで、実施の形態１，２で示す太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池モジュールである。

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール及びその故障検出方法は、太陽電池セルが正常に発電している状態において、点検時に機器故障の恐れも無く安全に、別電源を用意する必要が無く簡単に、かつ確実にバイパスダイオードのオープンモード故障の検出が行える太陽電池モジュール及びその故障検出方法として有用である。

１ａ，１ｂ 太陽電池モジュール、２ 本体部分、３ 端子ボックス部分、４ａ，４ｂ 太陽電池クラスタ、５ａ，５ｂ 太陽電池セル、６ａ 外部接続の正極（＋）端子、６ｂ 外部接続の負極（−）端子、７ａ，７ｂ バイパスダイオード、８ａ，８ｂ 切替スイッチ（切替手段）、９ａ，９ｂ ＬＥＤ、１０ａ，１０ｂ ＬＥＤ駆動回路、２５ 端子ボックス、２７ａ，２７ｂ リレー（切替手段）、２８ａ，２８ｂ リレー駆動回路。

Claims (5)

1. 外部接続の正極端子と負極端子との間に直列に１以上の太陽電池クラスタが接続され、前記１以上の太陽電池クラスタのそれぞれに、その属する太陽電池セルの故障時に通電して当該太陽電池クラスタをバイパスする目的で並列に接続されるバイパスダイオードが、裏面に設けられる端子ボックス内に配置されている太陽電池モジュールにおいて、
   前記端子ボックス内に、前記１以上の太陽電池クラスタのそれぞれ毎に、
   対応する前記バイパスダイオードと互いの順方向を揃えて並列接続されるＬＥＤ及びＬＥＤ駆動回路の直列回路と、
   前記対応するバイパスダイオードと前記直列回路との並列回路のアノード側端及びカソード側端と前記外部接続の正極端子及び負極端子との間の接続極性を入れ替える切替手段と
   を設け、
   前記切替手段による入れ替えによって、前記並列回路のアノード側端が、対応する太陽電池クラスタの正極側に接続された時、前記並列回路に前記対応する太陽電池クラスタより電力が供給されることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記切替手段は、
   前記裏面側において手操作できる切替スイッチである
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記切替手段は、
   リレーであり、該リレーの駆動回路は、前記太陽電池クラスタが２以上である場合に当該リレーが故障検出対象のバイパスダイオードに対するとき、前記故障検出対象のバイパスダイオードが属しない他の前記太陽電池クラスタにて発電された直流電源を動作電源とし、該動作電源の供給・非供給が前記裏面側において指示されることにより前記リレーに切替動作を行わせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
4. 太陽電池モジュールを構成する１以上の全ての太陽電池クラスタが正常に発電している状況において対応する全てのバイパスダイオード個々のオープンモード故障を検出する故障検出方法であって、
   請求項１，２，３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの前記裏面側において、 前記１以上の切替手段により、前記外部接続の正極端子に前記１以上の並列回路のカソード側端を接続し、前記外部接続の負極端子に前記１以上の並列回路のアノード側端を接続して前記１以上の全ての太陽電池クラスタが太陽光を受光して発電している状態に設定し、前記１以上のＬＥＤの点灯有無を確認する第１の工程と、
   前記第１の工程において、前記１以上の全てのＬＥＤが点灯していないと確認できた場合に、前記１以上の切替手段により、前記外部接続の正極端子に前記１以上の並列回路のアノード側端を接続し、前記外部接続の負極端子に前記１以上の並列回路のカソード側端が接続し、再度前記１以上のＬＥＤの点灯有無を確認する第２の工程と、
   前記第２の工程での確認の結果、点灯しているＬＥＤがある場合に、対応するバイパスダイオードがオープンモード故障していると判断する第３の工程と
   を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの故障検出方法。
5. 前記第１の工程は、
   請求項１，２，３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールが現場に配設されている太陽電池アレイの構成要素として使用されている場合において、前記バイパスダイオードのオープンモード故障の検出実施時に、
   接続箱の開閉器を操作して前記太陽電池モジュールが検査対象として含まれているモジュールストリングを解列する工程と、
   前記解列したモジュールストリングを、その裏面側において作業ができるようにしておいて、太陽光を受光して発電している状態に設定する工程と
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの故障検出方法。

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