2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25630114
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
池上 知顕 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (20136518)
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2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 太陽電池モジュール / 劣化故障診断 / 誘導コイル / 磁束密度分布 / エレクトロルミネッセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運用開始後数年以内で特性が劣化したり故障する太陽電池モジュールの存在が報告されている。太陽光発電の出力は気象条件によって大きく変化するため，太陽光発電システムの出力のみからモジュールの劣化や故障を検出することは容易ではない。そこで，屋外に設置されて稼働中のモジュールに外部から刺激を与えて，その場(in situ)で劣化・故障の検出が可能な能動的な診断方法が必要である。また同時に，モジュール内の多数のセルの中から異常なセルを同定し，その故障モードを明確にする必要がある。本研究では，太陽電池モジュール表面に50kHzの方形波電圧を印加した誘導コイルを置き，セル内部に誘導起電力を発生させ，モジュール出力端子での応答波形を測定した。クラックやフィンガー断線などの破損セルのある故障モジュールを用いて，エレクトロルミネッセンス(EL)測定と本手法による測定を比較した結果，EL強度の弱い故障セルにコイルを設置した場合，モジュール出力の応答波形に明らかな違いが確認できた。また，故障セルの励振位置を変えることによって，セル内でのEL強度と相関した信号が得られた。これにより，発電中の太陽電池モジュールについてEL測定と同様な診断が可能である。また，発電状態での太陽電池モジュール内のセル毎の診断法として，セル表面の磁束密度分布測定法を開発し，磁束密度分布変化からクラックやバスバー断線などセル内の電流密度分布異常を検出可能なことを示した。
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