JP6407100B2 - 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 - Google Patents
太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6407100B2 JP6407100B2 JP2015114843A JP2015114843A JP6407100B2 JP 6407100 B2 JP6407100 B2 JP 6407100B2 JP 2015114843 A JP2015114843 A JP 2015114843A JP 2015114843 A JP2015114843 A JP 2015114843A JP 6407100 B2 JP6407100 B2 JP 6407100B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- solar cell
- cell module
- light source
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Description
発電コスト=(初期投資費用+維持費用)/(生涯発電量×劣化率)・・・(1)
図1は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの検査装置の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る太陽電池モジュールの検査装置は、太陽電池モジュール1の受光面に照射する光の強度分布を変更可能な光源装置3と、光源装置3が太陽電池モジュール1の受光面に光を照射した状態で太陽電池モジュール1の開放電圧を測定する電圧測定装置7と、光源装置3が太陽電池モジュール1の受光面に光を照射した状態で太陽電池モジュール1に交流信号を印加し当該交流信号に対する交流応答を測定する交流応答測定装置8と、光源装置3を制御すると共に電圧測定装置7および交流応答測定装置8から得られるデータを処理する計算機11とを備える。
(P1)受光面の全体に同じ強度の光を一様に照射するような分布
(P2a)(P1)の分布に対して、検査対象範囲に照射する光の強度のみを検査対象範囲外に照射する光の強度よりも小さくするような分布
(P2b)(P1)の分布に対して、検査対象範囲にのみ光を照射しないような分布
すなわち、(P1)によれば、すべての太陽電池セル2に同じ強度の光が照射される。(P2a)によれば、検査対象範囲に含まれない太陽電池セル2に照射する光の強度は(P1)の場合の光の強度と同じであり、検査対象範囲に含まれる太陽電池セル2に照射する光の強度は(P1)の場合の光の強度よりも小さいが0とはならない。(P2b)によれば、検査対象範囲に含まれる太陽電池セル2には光を照射せず、検査対象範囲に含まれない太陽電池セル2に照射する光の強度は(P1)の場合の光の強度と同じである。(P1)から(P3)のいずれの分布でも、検査対象範囲内の光の強度のみが互いに異なる。なお、(P2a)と(P2b)とを区別しない場合には、両者を(P2)と記載する。(P1)の分布は第1の強度分布、(P2)の分布は第2の強度分布である。
Z(f)=1/(1/Rsh+j・ω・Cd)+Rs+j・ω・Ls・・・(2)
ここで、ω=2πf、jは虚数単位である。等価回路30のインピーダンスZ(f)は通常、図11のようになる。具体的には、図11(a)では、横軸を対数スケールの周波数、縦軸を絶対値|Z|としている。絶対値|Z|が極小となる周波数fは共振周波数である。図11(b)では、横軸を対数スケールの周波数、縦軸をZの位相を表すθ(Z)としている。
1/Z(f)=1/Rsh+j・ω・Cd・・・(3)
この場合は、図12に示すように、共振周波数よりも低周波の2つの周波数fa,fbに対するインピーダンスZの測定値を用いることにより、(3)式を連立させて解くことで、RshおよびCdを決定することができる。
V=Voc0−Voc・・・(4a)
Y=1/ΔRsh=1/(Rsh−Rsh0)・・・(4b)
すなわち、制御処理部29は、太陽電池モジュール1の受光面の全体に同じ強度で光を照射した場合の並列抵抗Rsh0と開放電圧Voc0との組を基準に、太陽電池モジュール1の検査対象範囲70の強度のみが小さい強度分布P2で光を照射した場合の開放電圧Vocと並列抵抗Rshとの組を用いて、上記(4a)および(4b)を計算する。上記(4a)および(4b)は、複数個の電圧Vに対して計算される。なお、(P1)の強度分布に対応する開放電圧Voc0は第1の開放電圧、(P2)の強度分布に対応する開放電圧Vocは第2の開放電圧、(P1)の強度分布に対応する並列抵抗Rsh0は第1の並列抵抗、(P2)の強度分布に対応する並列抵抗Rshは第2の並列抵抗である。
Ip(V[n])
=Σ[k=1〜n]{(Y[k]+Y[k−1])×(V[k]−V[k−1])/2}・・・(5)
Ip(V[0])=0・・・(6)
I(V)=Ipmax−Ip(V)・・・(7)
ここで、n=1〜N−1である。Σ[k=1〜n]は、1からnまでの和を表す。V[0]〜V[N−1]は小さい順に並べられている。Y[k]は、V[k]と組になるYである。また、IpmaxはIpの最大値である。例えば、3個の強度分布に対しては、N=2となり、(Y[0],V[0])、(Y[1],V[1])が得られるが、(5)式で求まるものはIp(V[1])のみとなり、Ipmax=Ip(V[1])となる。この場合、I(V)は、(Ipmax,V[0])と(0,V[1])とで決まる。なお、積分手法は、台形則に限定されず、より精度の高い積分手法を用いることもできる。例えば、シンプソン則を用いて積分計算を行うこともできる。
図14は、本実施の形態における光源装置3の構成を示す模式図である。なお、図14では、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。図14に示すように、光源5は、LED(発光ダイオード)である光源本体5aと、電源線43に接続され、光源本体5aを駆動する光源駆動部41と、制御線44に接続され、光源駆動部41を制御する駆動制御回路42とを備える。光源5にLEDを用いることで、安価、長寿命、安定かつ高速応答性な光源5を得ることができる。
図18は、本実施の形態における光源装置3の構成の一部を示す断面図である。なお、図18では、光源5は光源本体5aのみを示している。光源本体5aは、ベースプレート50上に配置される。光源装置3は、太陽電池モジュール1の受光面に対向して配置された、透明部材からなる照射面60を備える。照射面60は、支持部材61を介してベースプレート50に取り付けられ、複数個の光源5aの全体を覆うように配置される。照射面60上には、光源本体5aから太陽電池セル2に照射される光が隣接する太陽電池セル2に漏れることを抑制するための遮光壁62が太陽電池セル2ごとに設けられている。具体的には、平面視で太陽電池セル2の周囲を囲うように遮光壁62が配置される。遮光壁62は、受光面への傷付き防止および密着性向上のため発泡EVA(エチレンビニルアセテート樹脂)またはブチルゴムのような柔軟で遮光性の高い素材を線状に加工して照射面に格子状に貼り付けるとよい。このような構成により、隣接する太陽電池セル2への光漏れによる検査精度の低下を抑制することができる。
Claims (13)
- 直列に接続された複数枚の太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの受光面に照射する光の強度分布を変更可能な光源装置と、
前記光源装置が前記受光面に光を照射した状態で前記太陽電池モジュールの開放電圧を測定する電圧測定装置と、
前記光源装置が前記受光面に光を照射した状態で前記太陽電池モジュールに交流信号を印加し当該交流信号に対する交流応答を測定する交流応答測定装置と、
前記光源装置を制御すると共に前記電圧測定装置および前記交流応答測定装置から得られたデータを処理する制御処理部と、
を備え、
前記制御処理部は、前記受光面内に設定された検査対象範囲内の光の強度のみが互いに異なる3個以上の前記強度分布に対してそれぞれ測定された3組以上の前記開放電圧と前記交流応答との組を用いて、3個以上の前記開放電圧のうちのいずれかと3個以上の前記開放電圧のうちの残りとの差分である複数個の電圧を計算すると共に、3個以上の前記強度分布に対して前記太陽電池モジュールの等価回路に含まれる発電層を表す回路素子に並列な並列抵抗をそれぞれ計算し、3個以上の前記並列抵抗を用いて複数個の前記電圧に対応する複数個のアドミタンスをそれぞれ計算し、複数個の前記電圧および複数個の前記アドミタンスを用いて前記電圧に対する前記検査対象範囲の電流特性を求めることを特徴とする太陽電池モジュールの検査装置。 - 3個以上の前記強度分布は、前記受光面の全体に同じ強度の光が照射された場合の第1の強度分布と、前記第1の強度分布と比較して前記検査対象範囲内の強度のみが小さい複数個の第2の強度分布とからなり、
3個以上の前記開放電圧は、前記第1の強度分布に対して測定された第1の開放電圧と、複数個の前記第2の強度分布に対してそれぞれ測定された複数個の第2の開放電圧とからなり、
3個以上の前記並列抵抗は、前記第1の強度分布に対して計算された第1の並列抵抗と、複数個の前記第2の強度分布に対してそれぞれ計算された複数個の第2の並列抵抗とからなり、
複数個の前記電圧は、前記第1の開放電圧と複数個の前記第2の開放電圧との差分であり、
複数個の前記アドミタンスは、前記第1の並列抵抗と複数個の前記第2の並列抵抗との差分の逆数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の検査装置。 - 前記等価回路は、前記発電層を表す回路素子であるキャパシタと、前記キャパシタに並列に接続された前記並列抵抗と、前記キャパシタおよび前記並列抵抗に直列に接続された直列抵抗と、前記直列抵抗に直列に接続されたインダクタンスとからなることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 前記交流応答測定装置は、インピーダンス測定器であり、
前記交流応答は、前記交流信号の周波数に依存するインピーダンスであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。 - 前記光源装置は、複数個の光源を備え、
複数個の前記光源は、前記強度分布を前記太陽電池セルの単位で変更可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。 - 前記交流応答測定装置は、前記光源装置により前記受光面に照射された光の前記強度分布の前記受光面内における強度差に応じて前記交流信号の大きさを調整することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 前記光源装置により前記受光面に照射された光の前記強度分布の前記受光面内における強度差が、分光強度の差により実現されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 複数個の前記光源の各々は、発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 複数個の前記光源の各々の位置は可動であることを特徴とする請求項8に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 前記光源装置は、複数個の前記光源を制御する光源制御部を備え、
複数個の前記光源にはそれぞれ識別子が付与され、
前記光源制御部は、複数個の前記光源に前記識別子が付加された制御データを送信し、
複数個の前記光源の各々は、前記制御データに付加された前記識別子が自己に付与された前記識別子と同じ場合にのみ当該制御データを取得することを特徴とする請求項8または9に記載の太陽電池モジュールの検査装置。 - 前記光源装置は、前記受光面に対向して配置され、複数個の前記光源を覆う照射面と、前記照射面上に前記太陽電池セルごとに配置され、複数枚の前記太陽電池セルの各々の周囲を囲う遮光壁とを備えることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 複数個の光源の各々の光束は、前記受光面に対して垂直であることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの検査装置。
- 直列に接続された複数枚の太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの受光面に照射する光の強度分布を変更可能な光源装置と、前記光源装置が前記受光面に光を照射した状態で前記太陽電池モジュールの開放電圧を測定する電圧測定装置と、前記光源装置が前記受光面に光を照射した状態で前記太陽電池モジュールに交流信号を印加し当該交流信号に対する交流応答を測定する交流応答測定装置と、前記光源装置を制御すると共に前記電圧測定装置および前記交流応答測定装置から得られたデータを処理する制御処理部と、を備えた太陽電池モジュールの検査装置による太陽電池モジュールの検査方法であって、
前記制御処理部は、前記受光面内に設定された検査対象範囲内の光の強度のみが互いに異なる3個以上の前記強度分布に対してそれぞれ測定された3組以上の前記開放電圧と前記交流応答との組を用いて、3個以上の前記開放電圧のうちのいずれかと3個以上の前記開放電圧のうちの残りとの差分である複数個の電圧を計算すると共に、3個以上の前記強度分布に対して前記太陽電池モジュールの等価回路に含まれる発電層を表す回路素子に並列な並列抵抗をそれぞれ計算し、3個以上の前記並列抵抗を用いて複数個の前記電圧に対応する複数個のアドミタンスをそれぞれ計算し、複数個の前記電圧および複数個の前記アドミタンスを用いて前記電圧に対する前記検査対象範囲の電流特性を求めることを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015114843A JP6407100B2 (ja) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015114843A JP6407100B2 (ja) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017005803A JP2017005803A (ja) | 2017-01-05 |
JP6407100B2 true JP6407100B2 (ja) | 2018-10-17 |
Family
ID=57754537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015114843A Active JP6407100B2 (ja) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6407100B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107623491A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-23 | 苏州辰正太阳能设备有限公司 | 新型电池串智能检测系统 |
JP7227017B2 (ja) * | 2019-01-29 | 2023-02-21 | 北陸電力株式会社 | 避雷装置の故障判定方法および避雷装置の故障判定装置 |
JP7138355B2 (ja) * | 2020-03-18 | 2022-09-16 | 株式会社アイテス | 住宅用太陽電池診断システム |
CN117393449A (zh) * | 2023-10-17 | 2024-01-12 | 泰安市一成建筑工程有限公司 | 一种光伏组件检测装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4696308B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2011-06-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 太陽電池の特性評価方法 |
CN102869997A (zh) * | 2010-05-18 | 2013-01-09 | Sma太阳能技术股份公司 | 用于诊断光伏系统及装置的接触的方法 |
JP2013070046A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-04-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池の欠陥不良検出方法及び装置 |
JP2013131678A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Pulstec Industrial Co Ltd | 太陽電池パネルの検査方法 |
JP6091391B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-03-08 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池パネルの診断方法 |
SE537301C2 (sv) * | 2013-06-11 | 2015-03-31 | Jonas Bergqvist | Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar |
EP2824434A1 (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-14 | Applied Materials Italia S.R.L. | System and method for calibrating a light source for simulating a spectrum of solar radiation |
-
2015
- 2015-06-05 JP JP2015114843A patent/JP6407100B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017005803A (ja) | 2017-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ko et al. | Electric and thermal characteristics of photovoltaic modules under partial shading and with a damaged bypass diode | |
JP6407100B2 (ja) | 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 | |
Reese et al. | Consensus stability testing protocols for organic photovoltaic materials and devices | |
US6946858B2 (en) | Method and apparatus for measuring photoelectric conversion device, and process and apparatus for producing photoelectric conversion device | |
JP6176939B2 (ja) | 太陽電池の異常状態検出方法およびその装置、並びに、当該装置を有する太陽光発電システム | |
CN102221669B (zh) | 太阳能电池的量测系统和太阳光模拟器 | |
JP2004281706A (ja) | Ledを用いた太陽電池の評価方法及びその評価装置 | |
JP2012033844A (ja) | 検出装置を有する太陽光シミュレータ及び太陽電池検査装置 | |
KR101939156B1 (ko) | 다채널 태양광 dc 어레이 고장진단 장치 | |
Leite et al. | Low-cost instrument for tracing current-voltage characteristics of photovoltaic modules | |
Razongles et al. | Bifacial photovoltaic modules: measurement challenges | |
Sayyad et al. | Design and development of low cost, portable, on-field IV curve tracer based on capacitor loading for high power rated solar photovoltaic modules | |
JP4713268B2 (ja) | 光の照射強度分布の測定方法および測定装置 | |
JP6312081B2 (ja) | 欠陥診断装置 | |
Rezky et al. | Simple method for IV characterization curve for low power solar cell using arduino nano | |
JP2010238906A (ja) | 太陽電池の出力特性測定装置および出力特性測定方法 | |
Tanesab et al. | A modified halogen solar simulator | |
TW201537150A (zh) | 光源檢測裝置與方法 | |
WO2014199495A1 (ja) | 太陽電池モジュールの信頼性試験方法および信頼性試験装置 | |
CN203660987U (zh) | 一种高倍聚光光伏电池测试系统 | |
US8482224B2 (en) | Light emitting apparatus | |
JP2021524225A (ja) | 衛星の太陽光発電機を試験するための装置 | |
JP2017153300A (ja) | 太陽光発電パネル検査装置、パネル検査方法およびコンピュータプログラム | |
JP3204873U (ja) | 太陽光発電パネル検査光照射装置 | |
CN104702210B (zh) | 一种高倍聚光光伏电池测试系统及测试方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180918 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6407100 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |