2019 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of a constant monitoring function that automatically detects the occurrence of high temperature hot spots in solar cells
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17K06331
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| Research Institution | Ube National College of Technology |
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Principal Investigator |
南野 郁夫 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40647723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱田 俊之 宇部工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (20733695)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 太陽光発電 / 安全性 / ホットスポット / バイパスダイオード / 故障 / 診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光発電システム（PVS）が普及し，火災事例など新たな安全性の問題（重大故障）が生じている。火災原因の１つのホットスポット（HS）やその原因のバイパスダイオード（BPD）故障は定期点検により検出する手法が既に確立している。しかし，煩雑で，数年に1度の低頻度点検による手遅れの可能性の問題がある。そこで，まず挑戦的萌芽研究15K13935で，ホットスポットの再現モデルを提案した。この時の論文が，日本太陽エネルギー学会の2019年度の論文賞に決定した（2020年5月）。その後，本科研費研究（基盤研究(C)17K06331）により，ホットスポットを自動診断方法を提案した。具体的には，HSが発生する原因であるBPD開放故障（重大故障）を，自然陰によるP-V特性上の動作点MPP（FF，Imp，MPPベクトル）の時間変化で自動診断する方法を提案である。関連する国内外の研究動向には，長岡技科大や名城大，宮崎大の研究，海外ではUniversity of Picardie Jules Verne（仏国）の研究がある。長岡技科大では，BPD開放故障の場所をロボットで検出する研究，宮崎大学では雷害によるBPD短絡故障の研究が行われ始めている。トーエネック㈱や日置電機㈱，㈱アイテスなどの民間企業は保守点検方法を発表している。しかし従来技術は人手による点検作業で，本研究が狙う人の手が不要で，発電を止めずに自動で常時監視することはできていない。そこで，我々は研究成果を，日本太陽エネルギー学会，国際会議ICEE2019,電気学会，電気・情報関連学会中国支部連合大会で2019年度発表した。しかし，あらゆる環境条件への対応が実用化課題として顕在化した。この技術的課題を解決し，BPD故障がHSなどの火災危険に至る前に，常時異常診断する方法が社会で求められていることであり，今後我々が取り組むべき研究課題である。
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