2014 Fiscal Year Research-status Report
太陽光発電システムのためのパネルのホットスポット簡易診断システムの研究
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26420253
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
板子 一隆 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (10232381)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ホットスポット / 太陽電池パネル / 結晶欠陥 / プロジェクタ / 太陽光発電システム / SRC診断法 / 単結晶太陽電池 / 多結晶太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度はまず通常のプロジェクタを用いて，小型の太陽電池パネルを用いて，診断可能な光の強度を見極めた上で，プロジェクタと太陽電池パネルの距離と短絡電流値の関係を定量的に明らかにした(応用物理学会において成果を発表)．次に購入した高輝度プロジェクタを用いた基礎検討の結果，多結晶型の太陽電池モジュールを用いた場合には，正常セルと異常セルの判別には高い照度を必要とすることが判明したため距離を短くしバイパスダイオードで区切られたクラスタ単位で面積を小さくして投射する必要のあることが明らかとなった(SAS Intelligent Symposium において成果を発表)．従って，プロジェクタを固定してクラスタ単位で移動させるための移動台が必要となったが，その製作は時間の関係上，次年度に行うこととした．
次にLabVIEWを用いて自動化するための検討を行った．研究室にある20Wのパネルを利用して影パターンをパワーポイントを用いて作成した．短絡電流の計測には電流感度の適切なホール素子型の電流センサを使用した．電流センサの読み値をDAQデバイスを介してパソコンに入力してLabVIEWで演算処理をしてホットスポットの判定を行うためのプログラムを作成した．この場合，LabVIEWとアニメーションを実行するソフトがそれぞれ独立して動作するため，影の動きと演算処理を同期させるために，影を付けるセルの移動時に一旦全体に影を付けて電流がゼロになる期間を設けて同期を取ることに成功した(電気学会東京支部神奈川支所研究会にて成果発表)．
以上の検討から，小型パネル1枚でのホットスポットの簡易システムの基本構成を構築することができた．また，大型システムへの適用のための基本指針を得ることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実績欄で示したように平成26年度の予定した次の課題，①診断可能な光の強度の見極め，②プロジェクタの距離と短絡電流の関係，③光の不均一による短絡電流への影響について検討を行い，その成果を学会で発表した．また，④プロジェクタを固定するための台は固定式／移動式のどちらが良いかを判定，については特に多結晶系のパネルを使用する場合には高い照度が必要なことから，クラスタ単位で面積を小さくして投射する必要があることが明らかとなったため，移動式台が必要となることが明らかとなった．⑤影を付加するためのアニメーションの作成，⑥システムの自動化，については，20Wのパネルを対象とした小規模システムを構築することができた．
また，ご支援頂いている企業のご協力によって太陽光発電システム設置現場において設置前のパネルのホットスポット診断法の実証実験を行うことが出来，不具合のあったパネルの追跡調査を今後行うことになっている．
以上より，達成度としてはおおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
達成度の欄で述べたように，パネル1枚での診断システムを構築することが出来たので，学内の太陽光発電システムの複数パネルで構成されるストリング毎でのホットスポットの簡易診断を実施する．そのためには複数ますのパネルに対応したアニメーションを作成する必要がある．また，プロジェクタを設置するための専用台を製作する．この台の移動が必要なため自動制御方式についても検討する．
診断に先立って，ホットスポットの生じるセルを予め特定しておき，夜間実験を行う．太陽電池パネルのストリング毎に検査を実施し，ホットスポットの生じる可能性のあるセルを特定する．この得られた結果と赤外線カメラによって予め特定したセルが一致するかどうかを検討する．これらの検討結果より，本試作システムの有効性を実証する予定である．
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| Causes of Carryover |
高輝度プロジェクタが当初の予定より高い性能で低価格のものを購入できたことや実験検討の結果，一部電子部品等の規格が研究室にあるもので対応可能であったため，次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究実績欄でも述べたように，プロジェクタ用の台には移動式台が適切であることが明らかとなったので，当初の予定よりも費用がかかることが想定されるため，次年度にこの予算を含めてプロジェクタの移動式台の材料費等に充当して使用する予定である．
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