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公開番号2025082745
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196287
出願日2023-11-17
発明の名称太陽電池パネルの検査装置および検査方法
出願人東北電力株式会社
代理人弁理士法人東和国際特許事務所
主分類H02S 50/15 20140101AFI20250522BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】フォトルミネッセンス(PL)を利用したPL検査法を用いる際に、日射条件による影響を受けにくい太陽電池パネルの検査装置および検査方法を提供する。
【解決手段】太陽光の照射下において、太陽電池パネルが開放された状態で撮影された開状態PL画像とパワーコンディショナーの制御により最大電力点で動作する状態で撮影された閉状態PL画像を求め、開状態PL画像と閉状態PL画像との差分画像から差分輝度値ΔPLを算出する。この差分輝度値ΔPLを開放電圧値Vocと短絡電流仕様値Iscで除算することにより、疑似FF値(ΔPL/(Voc×Isc))を求め、この疑似FF値に基づいて、太陽電池パネルの発電性能を評価している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）を実施するパワーコンディショナーに開閉器を介して接続された太陽電池パネルの検査装置であって、
前記太陽電池パネルを撮影する撮影手段と、
太陽光の照射下において前記開閉器が開となり、前記太陽電池パネルが開放された状態で前記撮影手段により撮影された開状態ＰＬ画像と、太陽光の照射下において前記開閉器が閉となり前記パワーコンディショナーの制御により前記太陽電池パネルが最大電力点（ＭＰＰ）で動作する状態で前記撮影手段により撮影された閉状態ＰＬ画像とを生成するＰＬ画像生成手段と、
前記開状態ＰＬ画像と前記閉状態ＰＬ画像との差分画像からなる判定用ＰＬ画像を生成する判定用ＰＬ画像生成手段と、
前記判定用ＰＬ画像から前記太陽電池パネルの差分輝度値ΔＰＬを算出するΔＰＬ算出手段と、
太陽光の照射下において前記開閉器が開となり開放された状態で前記太陽電池パネルの開放電圧値Ｖｏｃを測定する電圧測定手段と、
前記太陽電池パネルの短絡電流仕様値Ｉｓｃと、前記開放電圧値Ｖｏｃと、前記差分輝度値ΔＰＬとから、疑似ＦＦ値として、ΔＰＬ／（Ｖｏｃ×Ｉｓｃ）を算出する疑似ＦＦ値算出手段と、
を備えることを特徴とする、太陽電池パネルの検査装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記判定用ＰＬ画像が、それぞれ撮影した複数の前記開状態ＰＬ画像と複数の前記閉状態ＰＬ画像とから生成されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルの検査装置。
【請求項３】
前記疑似ＦＦ値に基づいて前記太陽電池パネルの発電性能を判定する発電性能判定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池パネルの検査装置。
【請求項４】
前記発電性能判定手段は、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値と、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける過去の前記疑似ＦＦ値との比較により、発電性能を判定することを特徴とする、請求項３に記載の太陽電池パネルの検査装置。
【請求項５】
前記発電性能判定手段は、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値と、検査対象となる前記太陽電池パネルと同一仕様の他の太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値との比較により、発電性能を判定することを特徴とする、請求項３に記載の太陽電池パネルの検査装置。
【請求項６】
最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）を実施するパワーコンディショナーに開閉器を介して接続された太陽電池パネルの検査方法であって、
太陽光の照射下において、前記開閉器が開となり開放された状態の前記太陽電池パネルの開状態ＰＬ画像を撮影する開状態ＰＬ画像撮影工程と、
太陽光の照射下において、前記開閉器が開となり開放された状態の前記太陽電池パネルの開放電圧値Ｖｏｃを測定する開放電圧値測定工程と、
太陽光の照射下において、前記開閉器が閉となり前記パワーコンディショナーの制御により最大電力点（ＭＰＰ）で動作する状態で前記太陽電池パネルの閉状態ＰＬ画像を撮影する閉状態ＰＬ画像撮影工程と、
前記開状態ＰＬ画像と前記閉状態ＰＬ画像との差分画像からなる判定用ＰＬ画像を生成する判定用ＰＬ画像生成工程と、
前記判定用ＰＬ画像から前記太陽電池パネルの差分輝度値ΔＰＬを算出するΔＰＬ算出工程と、
前記太陽電池パネルの短絡電流仕様値Ｉｓｃと、前記開放電圧値Ｖｏｃと、前記差分輝度値ΔＰＬとから、疑似ＦＦ値として、ΔＰＬ／（Vｏｃ×Ｉｓｃ）を算出する疑似ＦＦ値算出工程と、を含み、
前記疑似ＦＦ値に基づいて前記太陽電池パネルの発電性能を判定することを特徴とする、太陽電池パネルの検査方法。
【請求項７】
前記判定用ＰＬ画像が、それぞれ撮影した複数の前記開状態ＰＬ画像と複数の前記閉状態ＰＬ画像とから生成されることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池パネルの検査方法。
【請求項８】
前記太陽電池パネルの発電性能の判定は、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値と、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける過去の前記疑似ＦＦ値との比較により行うことを特徴とする、請求項６または７に記載の太陽電池パネルの検査方法。
【請求項９】
前記太陽電池パネルの発電性能の判定は、検査対象となる前記太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値と、検査対象となる前記太陽電池パネルと同一仕様の他の太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値との比較により行うことを特徴とする、請求項６または７に記載の太陽電池パネルの検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルの検査装置および検査方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルは、製造時や出荷時の検査によって欠陥の有無を把握することができる。しかしながら、既に太陽光発電システムとして設置され使用している太陽電池パネルは、その使用状況により劣化や損傷、内部回路の断線、バイパス回路の短絡などにより、発電性能が各々異なっていることがある。そして、太陽光発電システムの普及および拡大に伴い、太陽電池パネルの保守点検やリユースなどに際に、効率的に太陽電池パネルの発電性能を把握する必要性が高まっている。
【０００３】
例えば、太陽電池モジュールをリユースする際、太陽電池モジュールの構造体や電気的な発電性能の状況を把握し、その結果からリユースの可否を判定する必要があるが、設置されている太陽電池モジュールを取り外し、建屋等へ運搬したうえでリユースの可否判定をするには、多くの労力とコストを要する。このため、例えば、特許文献１には、屋外に設置された太陽電池モジュールに対して太陽光の照射下において、太陽電池の欠陥の有無を検査する方法の一つであるフォトルミネッセンス（以下、「ＰＬ」ともいう。）を利用したＰＬ検査法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９９９９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された太陽電池パネルの検査方法は、太陽電池の欠陥の有無を検査することが可能である。しかしながら、検査対象となるストリング内の太陽電池モジュールにおいてＩ－Ｖ特性に不具合、例えばＩ－Ｖ特性として開放電圧値Ｖｏｃが低くなっている太陽電池モジュールがあっても、開状態ＰＬ画像と閉状態ＰＬ画像における画素の輝度値の差分（差分輝度値ΔＰＬ）でしか評価することできない。また、他の太陽電池ストリングにある太陽電池モジュールと比較評価する場合、日射量の差異などＰＬカメラ撮影時の条件が各々異なることがあり、差分輝度値ΔＰＬのみでは正確な比較評価をすることができない。
【０００６】
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、太陽光発電システムにおける太陽電池の欠陥の有無を検査する方法の一つであるフォトルミネッセンス（ＰＬ）を利用したＰＬ検査法を用いる際に、日射条件による影響を受けにくい太陽電池パネルの検査装置および検査方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）を実施するパワーコンディショナーに開閉器を介して接続された太陽電池パネルの検査装置であって、前記太陽電池パネルを撮影する撮影手段と、太陽光の照射下において前記開閉器が開となり、前記太陽電池パネルが開放された状態で前記撮影手段により撮影された開状態ＰＬ画像と、太陽光の照射下において前記開閉器が閉となり前記パワーコンディショナーの制御により前記太陽電池パネルが最大電力点（ＭＰＰ）で動作する状態で前記撮影手段により撮影された閉状態ＰＬ画像とを生成するＰＬ画像生成手段と、前記開状態ＰＬ画像と前記閉状態ＰＬ画像との差分画像からなる判定用ＰＬ画像を生成する判定用ＰＬ画像生成手段と、前記判定用ＰＬ画像から前記太陽電池パネルの差分輝度値ΔＰＬを算出するΔＰＬ算出手段と、太陽光の照射下において前記開閉器が開となり開放された状態で前記太陽電池パネルの開放電圧値Ｖｏｃを測定する電圧測定手段と、前記太陽電池パネルの短絡電流仕様値Ｉｓｃと、前記開放電圧値Ｖｏｃと、前記差分輝度値ΔＰＬとから、疑似ＦＦ値として、ΔＰＬ／（Ｖｏｃ×Ｉｓｃ）を算出する疑似ＦＦ値算出手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記判定用ＰＬ画像が、それぞれ撮影した複数の前記開状態ＰＬ画像と複数の前記閉状態ＰＬ画像とから生成されることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記疑似ＦＦ値に基づいて前記太陽電池パネルの発電性能を判定する発電性能判定手段をさらに備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記発電性能判定手段は、検査対象となる太陽電池パネルにおける今回の前記疑似ＦＦ値と、検査対象となる太陽電池パネルにおける過去の前記疑似ＦＦ値との比較により、発電性能を判定することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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