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2014 年度 実績報告書

太陽電池モジュールのアクティブ診断技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630114
研究機関熊本大学

研究代表者

池上 知顕  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (20136518)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード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
研究実績の概要

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。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] EL測定による太陽電池モジュールの診断2014

    • 著者名/発表者名
      安藤 駿平,山口 達郎,池上 知顯,光木 文秋,田中 昭雄
    • 学会等名
      2014年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      大分市
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-07
  • [学会発表] 異常PVセル検出のためのセル表面磁束密度分布の測定2014

    • 著者名/発表者名
      横尾 憲大,林田 崚,池上 知顯,光木 文秋,田中 昭雄
    • 学会等名
      2014年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      大分市
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-07
  • [学会発表] Fault Diagnostic Method of PV Module Using An Induction Coil2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Ikegami, R. Hayashida, F. Mitsugi and A. Tanaka
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-6)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27
  • [学会発表] Measurement of the Magnetic Flux Density Distribution in PV Cells for Fault Detection2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hayashida, T. Ikegami, T. Yamaguchi, F. Mitsugi and A. Tanaka
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-6)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27

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公開日: 2016-06-01  

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