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JP6705210B2 - Method for estimating power generation capacity of solar panels - Google Patents

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JP6705210B2 JP2016038501A JP2016038501A JP6705210B2 JP 6705210 B2 JP6705210 B2 JP 6705210B2 JP 2016038501 A JP2016038501 A JP 2016038501A JP 2016038501 A JP2016038501 A JP 2016038501A JP 6705210 B2 JP6705210 B2 JP 6705210B2
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Description

本発明は、太陽光パネルにおける発電能力を推定する太陽光パネルの発電能力推定方法に関する。 The present invention relates to a method for estimating power generation capacity of a solar panel that estimates the power generation capacity of the solar panel.

近年、化石燃料資源の有効利用およびCO2の排出抑制の観点から、太陽光エネルギーを利用して発電する太陽光発電システムの普及が進んでいる。太陽光発電システムでは、建物の屋根や壁面等に太陽光パネルを設置し、この太陽光パネルにおいて受光した太陽光エネルギーを電力に変換している。 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of effective use of fossil fuel resources and suppression of CO2 emission, a solar power generation system that uses solar energy to generate power has become widespread. In a solar power generation system, a solar panel is installed on the roof or wall surface of a building, and the solar energy received by this solar panel is converted into electric power.

ここで、太陽光パネルは屋外に設置するものであるから、様々な要因によって破損が生じる。破損の要因は設置箇所の地域性に大きく依存するが、例えばカラス等鳥類による投石がある。太陽光パネルでは、破損が生じると発電能力が低下してしまうため交換する必要がある。しかしながら、破損が生じる度に、または破損している太陽光パネルのすべてを交換すると、設備コストが著しく増大してしまう。一方、一見して破損が生じている太陽光パネルであっても、発電能力を保持している場合がある。そこで、破損が生じている太陽光パネルであっても、発電能力に問題がない場合にはそのまま使用を継続したいという要請があった。 Here, since the solar panel is installed outdoors, it is damaged due to various factors. The cause of the damage largely depends on the locality of the installation site, but for example, stones are caused by birds such as crows. Solar panels need to be replaced because damage will reduce the power generation capacity. However, every time damage occurs, or if all damaged solar panels are replaced, the equipment costs increase significantly. On the other hand, even a solar panel that is damaged at first glance may retain power generation capacity. Therefore, there has been a demand for continuing use of a damaged solar panel as it is, if there is no problem with the power generation capacity.

そこで、発明者らは、破損が生じている太陽光パネルの発電能力の有無を精査した。太陽光パネルの発電能力の有無は、例えば特許文献1に開示されているように太陽光パネルの発電電力や開放電圧を測定することにより判断することができる。これによれば、破損が生じているパネルの中から発電能力を有するパネルを選別し、発電能力を有さないパネルのみを交換することができるため、設備コストの削減を図ることが可能となる。 Therefore, the present inventors have scrutinized the presence or absence of power generation capacity of the damaged solar panel. Whether or not the solar panel has the power generation capability can be determined by measuring the generated power or open-circuit voltage of the solar panel as disclosed in Patent Document 1, for example. According to this, it is possible to select a panel having a power generation capacity from the damaged panels and replace only the panel having no power generation capacity, so that it is possible to reduce the facility cost. ..

特開2014−93368号公報JP, 2014-93368, A

上記の結果、発明者らは、太陽光パネルにおいて破損が生じていても、その破損が太陽光パネルの基板まで到達していなければ、すなわち外観上観察されるカバーガラスの破損のみであれば発電能力は失われないと考えた。しかしながら、破損が基板まで到達しているか否か、ひいては発電能力を保持しているか否かを判断するためには、上述したように発電電力や開放電圧を測定する必要がある。このような測定作業は現地で行うには煩雑な手間がかかり効率的であるとは言いがたい。 As a result of the above, the inventors have found that even if damage occurs in the solar panel, if the damage does not reach the substrate of the solar panel, that is, if only the cover glass that is visually observed is damaged, power generation is performed. I thought that my ability wouldn't be lost. However, it is necessary to measure the generated power and the open circuit voltage, as described above, in order to determine whether the damage has reached the substrate, and thus whether the power generation capacity is maintained. It is difficult to say that such measurement work is efficient because it is troublesome and difficult to carry out locally.

具体的には、太陽光パネルの接続ケーブルを取り外して測定器に接続し、日中の発電している時間帯に出力を測定しなくてはいけない。すると、作業時間が限られること、太陽光パネルの下側に潜り込んで作業しなくてはならないこと、固いコネクタの着脱および防水処理を行わなければならないことに加えて、メガソーラーに代表される大規模設備では太陽光パネルの枚数が膨大であることなどから、測定作業は非常に困難なものとなる。また測定器は高価であるため、測定器を用いて太陽光設備を保守するに十分な台数を購入することは事業者に過大な負担である。 Specifically, the connection cable of the solar panel must be removed and connected to the measuring instrument, and the output must be measured during the daytime power generation period. Then, in addition to the limited work time, having to dig under the solar panel to work, having to attach/detach a solid connector and perform waterproofing, it is also a major example of mega solar. In a large scale facility, the number of solar panels is enormous, which makes measurement work extremely difficult. Further, since the measuring device is expensive, it is an excessive burden on the business operator to purchase a sufficient number of devices to maintain the solar power facility using the measuring device.

本発明は、このような課題に鑑み、発電電力や開放電圧の測定作業を行うことなく、太陽光パネルの発電能力の有無を容易に推定することが可能な太陽光パネルの発電能力推定方法を提供することを目的としている。 In view of the above problems, the present invention provides a method for estimating the power generation capacity of a solar panel that can easily estimate the presence or absence of the power generation capacity of the solar panel without performing the work of measuring the generated power or open circuit voltage. It is intended to be provided.

上記課題を解決するために、本発明にかかる太陽光パネルの発電能力推定方法の代表的な構成は、太陽光パネルに暗所にて紫外線を照射し、太陽光パネルの紫外線によって蛍光が一様でなく暗部が確認されるとき、パネルの通電方向と直交する幅方向において暗部がない部分の長さを発電有効長さとし、発電有効長さから太陽光パネルの発電能力を推定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of the power generation capacity estimation method for a solar panel according to the present invention is to irradiate a solar panel with ultraviolet rays in a dark place, and the fluorescence of the ultraviolet rays of the solar panel is uniform. When the dark part is confirmed, the length of the part without the dark part in the width direction orthogonal to the energization direction of the panel is defined as the power generation effective length, and the power generation capacity of the solar panel is estimated from the power generation effective length. To do.

上記構成によれば、太陽光パネルに紫外線を照射した際に暗部が確認されるか否かによって、太陽光パネルの基板における破損の有無を判断することができる。詳細には、太陽光パネルは一般に、カバーガラス、ガラス基板、樹脂層、バックシートを重ね合わせて構成されている。太陽光パネルに紫外線を照射すると、基板に破損が生じていない箇所では蛍光が起こる。一方、基板に破損が生じている箇所では蛍光が起こらない。したがって、基板に破損が存在すると、破損した部分は黒い暗部として視認することができる。なお、基板の破損の種類としては、ヒビや割れ、打痕を例示することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the substrate of the solar panel is damaged depending on whether or not a dark portion is confirmed when the solar panel is irradiated with ultraviolet rays. Specifically, a solar panel is generally constructed by stacking a cover glass, a glass substrate, a resin layer, and a back sheet. When a solar panel is irradiated with ultraviolet rays, fluorescence is generated at a place where the substrate is not damaged. On the other hand, fluorescence does not occur where the substrate is damaged. Therefore, when the substrate is damaged, the damaged portion can be visually recognized as a black dark portion. It should be noted that cracks, cracks, and dents can be exemplified as the types of damage to the substrate.

そして、暗部が確認されたら、パネルの通電方向と直交する幅方向において暗部がない部分の長さ、すなわち発電有効長さを測定する。これにより、基板に破損が生じている太陽光パネルがどの程度の発電能力を保持しているかを推定することができる。したがって、上記構成によれば、発電電力や開放電圧の測定作業を行うことなく、太陽光パネルの発電能力の有無を容易に判断することが可能である。 Then, when the dark portion is confirmed, the length of the portion having no dark portion in the width direction orthogonal to the energization direction of the panel, that is, the effective power generation length is measured. As a result, it is possible to estimate how much power generation capacity the solar panel having a damaged substrate has. Therefore, according to the above configuration, it is possible to easily determine the presence or absence of the power generation capacity of the solar panel without performing the work of measuring the generated power and the open circuit voltage.

また用いる機器が広い分野で使用されている紫外線照射装置、いわゆるブラックライトのみであるため、装置コストも安価である。太陽光パネルを観察するだけで、すなわち目視で基板の破損を判断可能であることから、作業者の熟練度に拘らず破損判断を行うことができる。またコネクタを着脱する必要もなく、複数枚の太陽光パネルを一括して観察することもでき、大量の太陽光パネルの破損判断を実施するのに非常に適している。また遮光フードで覆うなどして太陽光パネルの周囲を遮光することにより、日中においても観察が可能である。 Further, since the equipment used is only an ultraviolet irradiation device used in a wide field, that is, a so-called black light, the device cost is low. Since the damage of the substrate can be determined only by observing the solar panel, that is, the damage can be determined visually, regardless of the skill level of the operator. Further, it is possible to observe a plurality of solar panels at once without the need to attach/detach the connector, which is very suitable for making a judgment of damage to a large number of solar panels. Also, by covering the surroundings of the solar panel with a light-shielding hood, it is possible to observe even in the daytime.

上記太陽光パネルは、CIS系パネルまたは結晶系パネルであるとよい。上記説明した破損判断方法は、特にCIS系パネルや結晶系パネルの破損検出に好適に適用することができる。 The solar panel may be a CIS type panel or a crystal type panel. The above-described damage determination method can be suitably applied especially to the damage detection of the CIS system panel or the crystal system panel.

本発明によれば、発電電力や開放電圧の測定作業を行うことなく、太陽光パネルの発電能力の有無を容易に推定することが可能な太陽光パネルの発電能力推定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for estimating the power generation capability of a solar panel that can easily estimate the presence or absence of the power generation capability of the solar panel without performing the work of measuring the generated power and the open circuit voltage. ..

本実施形態にかかる太陽光パネルの破損判断方法を説明する図である。It is a figure explaining the damage determination method of the solar panel concerning this embodiment. 発電有効長さについて説明する図である。It is a figure explaining the electric power generation effective length. 太陽光パネルの発電能力の計算方法について説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the power generation capacity of a solar panel. 図2に例示した太陽光パネルにおける発電有効長さと発電能力との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the power generation effective length and the power generation capability in the solar panel illustrated in FIG. 実施態様を説明する図である。It is a figure explaining an embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In this specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and elements not directly related to the present invention are omitted. To do.

図1は、本実施形態にかかる太陽光パネル100の発電能力推定方法を説明する図であり、太陽光パネル100の縦断面を模式的に図示している。なお、本実施形態では、太陽光パネル100としてCIS系の太陽光パネルを例示するが、これに限定するものではなく、本実施形態の破損判断方法は、結晶系の太陽光パネルの破損判断にも好適に適用することが可能である。 FIG. 1 is a diagram for explaining the power generation capacity estimation method of the solar panel 100 according to the present embodiment, and schematically shows a vertical cross section of the solar panel 100. In the present embodiment, a CIS type solar panel is illustrated as the solar panel 100, but the present invention is not limited to this, and the damage determination method of the present embodiment is used for determining the damage of a crystalline solar panel. Can also be suitably applied.

図1に示すように、太陽光パネル100は、上層から順にカバーガラス110、CISガラス基板120およびバックシート130を含んで構成され、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行う。カバーガラス110は、透明なガラス板から構成され、その下層に配置されるCISガラス基板120の上方を保護する。 As shown in FIG. 1, the solar panel 100 includes a cover glass 110, a CIS glass substrate 120, and a backsheet 130 in order from the upper layer, and converts solar energy into electric energy to generate electricity. The cover glass 110 is made of a transparent glass plate and protects the upper side of the CIS glass substrate 120 arranged below it.

本実施形態の太陽光パネル100の基板であるCISガラス基板120は、ガラス基板124上に、銅、インジウムおよびセレンからなる化合物の層であるCIS層122が形成されていて、かかるCIS層122において太陽光エネルギーを変換して発電がおこなわれる。また本実施形態では、CISガラス基板120の上面および下面は、EVA樹脂からなる上側EVA樹脂層142および下側EVA樹脂層144によって被覆されていて、下側EVA樹脂層144の下層には、CISガラス基板120の下方を保護するバックシート130が配置されている。 In the CIS glass substrate 120 which is the substrate of the solar panel 100 of the present embodiment, a CIS layer 122 which is a compound layer made of copper, indium and selenium is formed on the glass substrate 124. Power is generated by converting sunlight energy. Further, in the present embodiment, the upper and lower surfaces of the CIS glass substrate 120 are covered with the upper EVA resin layer 142 and the lower EVA resin layer 144 made of EVA resin, and the lower layer of the lower EVA resin layer 144 is covered with CIS. A back sheet 130 that protects the lower side of the glass substrate 120 is arranged.

特に本実施形態では、カバーガラス110と、ガラス基板であるCISガラス基板120との間に配置される上側EVA樹脂層142に波長変換材(不図示)を塗布または含有させる。これにより、通常時すなわち発電時には、発電に寄与しない紫外線を、発電に利用可能な波長域の光に変換することができ、発電効率の向上を図ることが可能となる。なお、波長変換材は、上側EVA樹脂層142の上面や下面に塗布したり、上側EVA樹脂層142そのものに含有させたりすることによって上記の効果が得られる。 Particularly in this embodiment, a wavelength conversion material (not shown) is applied or contained in the upper EVA resin layer 142 arranged between the cover glass 110 and the CIS glass substrate 120 which is a glass substrate. This makes it possible to convert ultraviolet rays that do not contribute to power generation into light in a wavelength range that can be used for power generation during normal time, that is, during power generation, and improve power generation efficiency. The wavelength conversion material is applied to the upper surface or the lower surface of the upper EVA resin layer 142, or contained in the upper EVA resin layer 142 itself to obtain the above effect.

本実施形態にかかる発電能力推定方法では、まず、暗所において、図1に示すように太陽光パネル100に紫外線を照射する。図1では、紫外線照射装置としてブラックライト150を例示しているが、これに限定するものではなく、所定の波長の紫外線を照射可能であれば、他の装置を用いることも可能である。 In the power generation capacity estimation method according to the present embodiment, first, in a dark place, the solar panel 100 is irradiated with ultraviolet rays as shown in FIG. In FIG. 1, the black light 150 is illustrated as the ultraviolet irradiation device, but the invention is not limited to this, and another device can be used as long as it can irradiate ultraviolet light having a predetermined wavelength.

ブラックライト150によって紫外線を照射すると、図1に示すように、CISガラス基板120に破損が生じていない箇所Aでは、蛍光が起こる。一方、CISガラス基板120に破損102aが生じている箇所Bでは、蛍光が起こらない。 When ultraviolet rays are irradiated by the black light 150, as shown in FIG. 1, fluorescence is generated at a portion A where the CIS glass substrate 120 is not damaged. On the other hand, fluorescence does not occur at the location B where the damage 102a has occurred on the CIS glass substrate 120.

したがって、紫外線を照射した太陽光パネル100の蛍光を観察すると、CISガラス基板120に破損が生じていない太陽光パネル100では、その全面において一様に蛍光が確認される。一方、CISガラス基板120に破損102aが生じている太陽光パネル100では、破損が生じていない箇所Aでは蛍光が起こり、破損102aが生じている箇所Bでは蛍光が起こらない。このため、破損102aが生じている箇所Bは、暗部として確認される。これにより、暗部が確認されなければ太陽光パネルの120には破損が生じていないと判断することができ、暗部が確認されたら太陽光パネルの120に破損が生じていると判断することができる。 Therefore, when the fluorescence of the solar panel 100 irradiated with the ultraviolet rays is observed, the fluorescence is uniformly confirmed on the entire surface of the solar panel 100 in which the CIS glass substrate 120 is not damaged. On the other hand, in the solar panel 100 in which the damage 102a is generated on the CIS glass substrate 120, fluorescence is generated at the position A where the damage is not generated and fluorescence is not generated at the position B where the damage 102a is generated. Therefore, the portion B where the damage 102a is generated is confirmed as a dark portion. Accordingly, if the dark portion is not confirmed, it can be determined that the solar panel 120 is not damaged, and if the dark portion is confirmed, it can be determined that the solar panel 120 is damaged. ..

上述したように、本実施形態では、太陽光パネル100の上側EVA樹脂層142に波長変換材を塗布または含有させている。これにより、ブラックライト150によって紫外線を照射すると、CISガラス基板120に破損が生じていない場合は波長変換材によって蛍光が観察される。これに対し、CISガラス基板120に破損が生じている場合、カバーガラス110に入っている亀裂から水が浸水することにより、波長変換材が加水分解を起こし、蛍光が生じなくなる。このため、蛍光が起こらなくなり、暗部が確認されるものと推察される。 As described above, in the present embodiment, the upper EVA resin layer 142 of the solar panel 100 is coated with or contains the wavelength conversion material. As a result, when the CIS glass substrate 120 is not damaged by the irradiation of ultraviolet rays by the black light 150, fluorescence is observed by the wavelength conversion material. On the other hand, when the CIS glass substrate 120 is damaged, the wavelength conversion material is hydrolyzed by the infiltration of water from the crack in the cover glass 110, and the fluorescence is not generated. For this reason, it is presumed that fluorescence does not occur and a dark area is confirmed.

図2は、発電有効長さについて説明する図であって、太陽光パネルの受光面側を表している。図2(a)〜(c)に示すように、太陽光パネル100a〜100cの上下には、一対の電極104a・104bが取り付けられていて、この一対の電極間を結ぶ方向が通電方向となる。電極104a・104bの一方はプラス極であり、他方はマイナス極である。そして、電極104a・104bを結ぶ方向が通電方向である。なお、説明の都合上電極104a・104bは太陽光パネル100a〜100cの受光面側に見えるように図示しているが、電極104a・104bは太陽光パネル100a〜100cの裏面側に配置されていてもかまわない。そして本実施形態の太陽光パネルの発電能力推定方法の特徴として、上述したように太陽光パネルに紫外線を照射することにより暗部が確認されたら、太陽光パネルの通電方向と直交する幅方向において暗部がない部分の長さを測定する。この「太陽光パネルの通電方向と直交する幅方向において暗部がない部分の長さ」のことを、「発電有効長さ」と呼ぶこととする。 2, I Figure der explaining power generation effective length represents the light-receiving surface side of the solar panels. As shown in FIGS. 2A to 2C, a pair of electrodes 104a and 104b are attached above and below the solar panels 100a to 100c, and the direction connecting the pair of electrodes is the energization direction. .. One of the electrodes 104a and 104b has a positive pole and the other has a negative pole. The direction connecting the electrodes 104a and 104b is the energization direction. For convenience of explanation, the electrodes 104a and 104b are illustrated as being visible on the light receiving surface side of the solar panels 100a to 100c, but the electrodes 104a and 104b are arranged on the back surface side of the solar panels 100a to 100c. I don't care. And as a feature of the power generation capacity estimation method of the solar panel of the present embodiment, when the dark portion is confirmed by irradiating the solar panel with ultraviolet rays as described above, the dark portion in the width direction orthogonal to the energizing direction of the solar panel. Measure the length of the part that does not have. This "length of the portion having no dark portion in the width direction orthogonal to the energization direction of the solar panel" is referred to as "power generation effective length".

図2(a)の太陽光パネル100aでは、暗部106から太陽光パネル100aの左縁までの長さが40cmであり、暗部106から太陽光パネル100aの右縁までの長さが65cmである。したがって、太陽光パネル100aの発電有効長さは105cmとなる。図2(b)の太陽光パネル100bでは、暗部106から太陽光パネル100aの左縁までの長さは110cmであり、この長さが発電有効長さである。図2(c)の太陽光パネル100cでは、2つの暗部106の間の長さ50cmが発電有効長さとなる。 In the solar panel 100a of FIG. 2A, the length from the dark part 106 to the left edge of the solar panel 100a is 40 cm, and the length from the dark part 106 to the right edge of the solar panel 100a is 65 cm. Therefore, the effective power generation length of the solar panel 100a is 105 cm. In the solar panel 100b of FIG. 2B, the length from the dark portion 106 to the left edge of the solar panel 100a is 110 cm, and this length is the effective power generation length. In the solar panel 100c of FIG. 2(c), the length of 50 cm between the two dark portions 106 is the effective power generation length.

図3は、太陽光パネル100の発電能力の計算方法について説明する図である。図3に例示する太陽光パネル100では、通電方向の全体の長さ(長辺の長さ)をaとし、発電有効長さbがa/4である場合を例示している。図3に示すように、太陽光パネルの発電能力は、通電方向の全体の長さaに対する発電有効長さbの割合を定格値に乗算することにより算出することができる。図3に示す例では、発電能力Pmax=P(定格値)×b/a=(1/4)Pとなる。 FIG. 3 is a diagram illustrating a method of calculating the power generation capacity of the solar panel 100. In the solar panel 100 illustrated in FIG. 3, the entire length in the energization direction (long side length) is a, and the effective power generation length b is a/4. As shown in FIG. 3, the power generation capacity of the solar panel can be calculated by multiplying the rated value by the ratio of the power generation effective length b to the entire length a in the energization direction. In the example shown in FIG. 3, the power generation capacity Pmax=P (rated value)×b/a=(1/4)P.

図4は、図2に例示した太陽光パネル100における発電有効長さと発電能力との関係を説明する図である。図4(a)は、定格値に対する各太陽光パネル100a〜100cの発電能力(出力割合)を示すグラフである。図4(b)は、各太陽光パネル100a〜100cの発電能力(出力割合)と発電有効長さとの関係を示すグラフである。なお、図4(a)中、Pmaxは最大出力、Iscは短絡電流、Vocは開放電力である。 FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the power generation effective length and the power generation capacity in the solar panel 100 illustrated in FIG. FIG. 4A is a graph showing the power generation capacity (output ratio) of each of the solar panels 100a to 100c with respect to the rated value. FIG. 4B is a graph showing the relationship between the power generation capacity (output ratio) of each of the solar panels 100a to 100c and the power generation effective length. In FIG. 4A, Pmax is the maximum output, Isc is the short circuit current, and Voc is the open power.

図4(a)に示すように、暗部106が存在する太陽光パネル110a〜110cは、最大出力(Pmax)、短絡電流(Isc)、開放電力(Voc)の値が定格値(すなわち破損が存在しない太陽光パネル)よりも低下している。そして、図4(b)に示すように、発電有効長さに対する発電能力をプロットすると、発電有効長さが長いほど、高い発電能力を有していることがわかる。発電有効長さと出力割合は、おおむね比例関係にあるとみられる。このことから、破損を有する太陽光パネルにおいて発電有効長さを測定することにより、発電有効長さから太陽光パネルの発電能力を推定可能であることが理解できる。 As shown in FIG. 4A, in the solar panels 110a to 110c in which the dark portion 106 exists, the maximum output (Pmax), the short-circuit current (Isc), and the open power (Voc) are rated values (that is, there is damage). Do not do solar panels). Then, as shown in FIG. 4B, when the power generation capacity is plotted against the power generation effective length, it can be seen that the longer the power generation effective length, the higher the power generation capacity. It seems that the effective power generation length and the output ratio are roughly proportional. From this, it can be understood that the power generation capacity of the solar panel can be estimated from the power generation effective length by measuring the power generation effective length of the damaged solar panel.

上記説明したように、本実施形態にかかる太陽光パネル100の発電能力推定方法によれば、太陽光パネルに紫外線を照射した際に暗部106が確認されるか否かによって、太陽光パネルの基板における破損の有無を判断することができる。そして、基板に破損が生じている太陽光パネル100の発電有効長さを測定することにより、かかる太陽光パネル100の発電能力を推定することができる。これにより、破損が存在する太陽光パネル100の交換が必要であるか否かを容易に判断することが可能となる。 As described above, according to the power generation capacity estimation method of the solar panel 100 according to the present embodiment, the substrate of the solar panel depends on whether the dark portion 106 is confirmed when the solar panel is irradiated with ultraviolet rays. It is possible to determine the presence or absence of damage in. Then, the power generation capacity of the solar panel 100 can be estimated by measuring the effective power generation length of the solar panel 100 in which the substrate is damaged. This makes it possible to easily determine whether or not the damaged solar panel 100 needs to be replaced.

また本実施形態の太陽光パネル100の破損判断方法では、用いる機器はブラックライト150(紫外線照射装置)のみである。このため、装置コストの削減を図ることができる。更に、作業が紫外線の照射のみであることから、従来の発電電力や開放電圧の測定作業で行われていたコネクタの着脱等の作業が不要であるため、点検時の作業効率を大幅に向上することができる。また紫外線の照射は暗所で行うため、屋外に設置される太陽光パネル100の点検は当然にして夜間に行うこととなる。このため、開放電圧の測定に比べると作業時間を長く取ることができ、大量の太陽光パネル100の点検を効率的に行うことが可能となる。 In addition, in the method of determining damage to the solar panel 100 of the present embodiment, the device used is only the black light 150 (ultraviolet irradiation device). Therefore, the device cost can be reduced. Further, since the work is only irradiation of ultraviolet rays, work such as attaching and detaching the connector, which has been performed in the conventional work for measuring the generated power and open voltage, is unnecessary, so that the work efficiency at the time of inspection is significantly improved. be able to. Further, since the irradiation of ultraviolet rays is performed in a dark place, the solar panel 100 installed outdoors is inevitably inspected at night. Therefore, it is possible to take a longer working time compared to the measurement of the open circuit voltage, and it is possible to efficiently inspect a large number of solar panels 100.

図5は実施態様を説明する図であって、図5(a)は手持ちの紫外線照射装置を用いる例である。メガソーラーに代表される大規模設備では、太陽光パネル100の枚数が膨大になり、数千〜数万枚にものぼる。しかし、上述の通り、本発明によればブラックライト150(紫外線照射装置)によって順に照射するだけで容易に破損の有無を判断することができる。測定器を用いて電気的に検査するとなれば、太陽光パネル100の下に潜り込んで、1枚ずつ固いコネクタを着脱して検査しなくてはならない。そのような作業に比べて、圧倒的に作業が容易になることを理解していただけると思う。 FIG. 5 is a diagram for explaining the embodiment, and FIG. 5(a) is an example in which a hand-held ultraviolet irradiation device is used. In a large-scale facility typified by mega solar, the number of solar panels 100 becomes enormous, reaching several thousands to tens of thousands. However, as described above, according to the present invention, it is possible to easily determine the presence or absence of damage simply by irradiating the black light 150 (ultraviolet irradiation device) in order. If an electrical inspection is to be performed using a measuring instrument, it is necessary to dig under the solar panel 100 and attach and detach a solid connector one by one to perform the inspection. You can understand that the work is much easier than such work.

また図5(b)は、大型の紫外線照射装置を用いる例である。ブラックライト投光器152は、複数本のブラックライト150を装着可能である。また集光フード154を取り付けて、紫外線の拡散を防ぎ、放射エネルギーを高めている。また、支柱156を多段パイプにして、ブラックライト150の高さを調節可能としている。支柱156の下部は三脚として図示しているが、台車を取り付けて走行可能にしてもよい。このような大型の紫外線照射装置を用いることで、さらに多くの枚数の太陽光パネル100を一度に観察することが可能になり、作業効率を向上させることができる。 Further, FIG. 5B is an example in which a large-sized ultraviolet irradiation device is used. The black light projector 152 can mount a plurality of black lights 150. A light collecting hood 154 is attached to prevent the diffusion of ultraviolet rays and increase the radiant energy. Moreover, the height of the black light 150 can be adjusted by using the support column 156 as a multistage pipe. Although the lower part of the pillar 156 is shown as a tripod, a dolly may be attached to enable traveling. By using such a large-sized ultraviolet irradiation device, it becomes possible to observe a larger number of solar panels 100 at once, and work efficiency can be improved.

なお、発電有効長さを現地で直接測定する場合には、例えば非導電性のメジャー等の測定器具を用いるとよい。また例えば太陽光パネル100に一定長さ間隔で印を付けておけば、測定器具を用いることなく発電有効長さを推定することが可能である。更に、太陽光発電所の大規模な太陽光パネル100の発電能力を推定する際には、現地で発電有効長さを直接測定する以外に、上空から写真撮影を行いその画像から発電有効長さを算出すると効率的である。 When the effective power generation length is directly measured at the site, a measuring instrument such as a non-conductive measure may be used. Further, for example, if the solar panels 100 are marked at regular intervals, it is possible to estimate the effective power generation length without using a measuring instrument. Furthermore, when estimating the power generation capacity of a large-scale solar panel 100 of a solar power plant, in addition to directly measuring the power generation effective length on site, a photograph is taken from the sky and the power generation effective length is determined from the image. It is efficient to calculate

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope described in the claims, and naturally, these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、太陽光パネルにおける発電能力を推定する太陽光パネルの発電能力推定方法として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a method for estimating the power generation capacity of a solar panel, which estimates the power generation capacity of the solar panel.

100…太陽光パネル、100a…太陽光パネル、100b…太陽光パネル、100c…太陽光パネル、102a…破損、104a…電極、104b…電極、106…暗部、110…カバーガラス、120…CISガラス基板、122…CIS層、124…ガラス基板、130…バックシート、142…上側EVA樹脂層、144…下側EVA樹脂層、150…ブラックライト、152…ブラックライト投光器、154…集光フード、156…支柱 100...solar panel, 100a...solar panel, 100b...solar panel, 100c...solar panel, 102a...damaged, 104a...electrode, 104b...electrode, 106...dark part, 110...cover glass, 120...CIS glass substrate , 122... CIS layer, 124... Glass substrate, 130... Back sheet, 142... Upper EVA resin layer, 144... Lower EVA resin layer, 150... Black light, 152... Black light projector, 154... Condensing hood, 156... Prop

Claims (2)

太陽光パネルに暗所にて紫外線を照射し、
前記太陽光パネルの紫外線によって蛍光が一様でなく暗部が確認されるとき、該パネルの電極と電極を結ぶ方向を通電方向として、該通電方向と直交する幅方向において暗部がない部分の長さを発電有効長さとし、
前記発電有効長さから該太陽光パネルの発電能力を推定することを特徴とする太陽光パネルの発電能力推定方法。
Irradiate the solar panel with ultraviolet rays in the dark,
When fluorescence is not uniform due to the ultraviolet rays of the solar panel and a dark part is confirmed , the direction of connecting the electrodes of the panel is defined as the energizing direction, and the length of the part without the dark part in the width direction orthogonal to the energizing direction. Is the effective power generation length,
A method for estimating power generation capacity of a solar panel, comprising estimating the power generation capacity of the solar panel from the power generation effective length.
前記太陽光パネルは、CIS系パネルまたは結晶系パネルであることを特徴とする請求項1に記載の太陽光パネルの発電能力推定方法。 The method according to claim 1, wherein the solar panel is a CIS-based panel or a crystal-based panel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002371191A (en) * 2001-06-13 2002-12-26 Toshiba Corp Molded product containing microcapsule, method for inspecting the same, and apparatus for inspecting the same
JP5077872B2 (en) * 2007-03-13 2012-11-21 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 Defect inspection apparatus and method by photoluminescence of solar cell
JP5515991B2 (en) * 2010-04-06 2014-06-11 新日鐵住金株式会社 Defect inspection method for silicon carbide bulk single crystal substrate, and defect inspection system for silicon carbide bulk single crystal substrate using this method
EP2693549B1 (en) * 2011-03-30 2023-06-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Electrolyte sheet for solid oxide fuel cell, unit cell for solid oxide fuel cell and solid oxide fuel cell equipped with same, method for testing electrolyte sheet for solid oxide fuel cell, and method for manufacturing electrolyte sheet for solid oxide fuel cell
DE102012107316B4 (en) * 2012-08-09 2019-08-14 Solarzentrum Stuttgart GmbH Method and device for testing photovoltaic modules
US9685906B2 (en) * 2013-07-03 2017-06-20 Semilab SDI LLC Photoluminescence mapping of passivation defects for silicon photovoltaics

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