JP2014071082A - 太陽光発電装置の検査方法、それに用いられるリニア状光源装置および検査装置、ならびに太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】架台に設置された太陽電池モジュールの異常を検査できる検査技術を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール（１１）に向けて光照射するＬＥＤリニア光源ユニット（１２）を、太陽電池モジュール（１１）の配列方向に移動させつつ、太陽電池モジュール（１１）の出力値を取得し、上記出力値に基づいて、太陽電池モジュール（１１）に異常があるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールの異常を検出することが可能な太陽光発電装置の検査方法、それに用いられるリニア状光源装置および検査装置、ならびに太陽光発電システムに関する。

近年、多数の太陽電池モジュールを備えた大規模な太陽光発電装置が増加してきていることもあり、太陽電池モジュールの異常あるいは故障を容易に検出することができる技術が望まれている。

また、太陽電池モジュールの一台あたりの受光面のサイズが大型化する結果、太陽電池モジュールは、多数のセルまたはセルストリングを直列接続した構造となってきている。このような、大型の受光面を有する太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールごとの出力特性にバラつきが発生しやすいため、太陽電池モジュールの出力異常を特定する技術が大変重要である。

上記技術の例として、特許文献１には、太陽電池の不良箇所を特定するためのデータを取得可能な検査装置が開示されている。詳細には、特許文献１には、下記の内容が記載されている。

上記検査装置は、単一波長の光を照射するメイン光源と太陽電池を載置するフレームとを備えており、検査対象となる太陽電池は、受光面が上記メイン光源側を向いた状態で、上記フレームに載置される。

そして、上記太陽電池に対し、サブ光源から第１バイアス光が照射された状態で、ある位置に存在するメイン光源から単一波長の光を第１強度で照射したときに、上記太陽電池から出力される第１電流の電流値が測定される。次に、上記太陽電池に対し、上記第１バイアス光が照射されたままの状態で、上記メイン光源から照射される上記単一波長の光を停止したときに、上記太陽電池から出力される第２電流の電流値が測定される。上記第１電流の電流値と上記第２電流の電流値とは、上記メイン光源の位置を示す位置情報に対応付けられる。

そして、上記第１電流の電流値と上記第２電流の電流値との差分値が算出され、該差分値が所定の値よりも低い場合に、当該差分値に対応付けられた上記位置情報により特定される上記太陽電池の箇所を、不良箇所と特定する。

特開２０１０−２６６２４２号公報（２０１０年１１月２５日公開）

ところで、特許文献１に開示された上記検査装置は、太陽電池（以下、太陽電池モジュールと呼ぶ）の単品を検査対象としており、複数の太陽電池モジュールを１体ごとに検査装置に置き換えることを前提としている。

従って、架台に設置された後の太陽電池モジュールの検査を行うことはできず、まして、架台に設置され、隣接する太陽電池モジュール同士を接続した後の複数の太陽電池モジュールの検査を行うことはできない。

また、太陽電池モジュールの検査を行う際、受光面を上記メイン光源側に向けた状態で、該太陽電池モジュールを上記フレームに載置する必要がある。しかし、架台に設置された太陽電池モジュールは、受光面を空の方向に向けた状態になっているから、特許文献１に開示された上記検査装置の構成では、太陽電池モジュールの受光面側に上記メイン光源を配置することができない。

このように、現在までに、架台に設置された太陽電池モジュールの異常を検査することができる太陽光発電装置の検査装置または検査方法に関する有効な技術は提案されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、架台に設置された太陽電池モジュールの異常を検出することができる太陽光発電装置の検査方法、それに用いられるリニア状光源装置および検査装置、ならびに太陽光発電システムを提供することにある。

本発明に係る太陽光発電装置の検査方法は、上記課題を解決するために、複数の太陽電池モジュールが、架台に設置された太陽光発電装置の検査方法であって、上記複数の太陽電池モジュールの受光面に向けて光照射するリニア状光源装置を、該リニア状光源装置の長手方向が上記複数の太陽電池モジュールの配列方向と交差するように配された状態で、上記配列方向に沿って移動させつつ、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターし、その出力値に基づいて、上記複数の太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定することを特徴としている。

また、本発明に係るリニア状光源装置は、上記課題を解決するために、太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部と、上記複数の太陽電池モジュールが配列された方向に当該リニア状光源装置が移動するための駆動部とを備えたことを特徴としている。

また、本発明に係る検査装置は、上記課題を解決するために、上記複数の太陽電池モジュールの各々は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、上記リニア状光源装置と、上記複数の太陽電池モジュールに対して、上記リニア状光源装置よりも強度の低い光を照射する照明装置とを備えたことを特徴としている。

また、本発明に係る太陽光発電システムは、上記課題を解決するために、太陽光発電装置および検査装置を備えた太陽光発電システムであって、上記太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュール、および該複数の太陽電池モジュールを設置するための架台を有しており、上記検査装置は、上記太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部、上記発光部を上記太陽電池モジュールの上方に支持する脚部、上記複数の太陽電池モジュールの配列方向に上記発光部および上記脚部を一体的に移動させる駆動部、および上記発光部の光照射および上記駆動部の動作を制御する制御手段を有しており、上記制御手段は、上記発光部および上記脚部を上記配列方向に沿って移動させつつ、上記発光部から光照射を行ったときの、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターした結果に基づいて、太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成を採用することもできる。

以上のように、本発明に係る太陽光発電装置の検査方法によれば、上記複数の太陽電池モジュールの受光面に向けて光照射するリニア状光源装置を、該リニア状光源装置の長手方向が上記複数の太陽電池モジュールの配列方向と交差するように配された状態で、上記配列方向に沿って移動させつつ、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターし、その出力値に基づいて、上記複数の太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する。

また、本発明のリニア状光源装置によれば、上述した太陽光発電装置の検査方法に好適な光源を実現することができる。

また、本発明の検査装置および太陽光発電システムによれば、上述した太陽光発電装置の検査方法に好適な検査装置または太陽光発電システムを実現することができる。

これにより、架台に設置された太陽電池モジュールの異常を検出することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る検査装置の構成を示す構成図である。 図１に示す検査装置の機能ブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ太陽電池モジュールの上面図である。 図１に示す検査装置が備えたＬＥＤリニア光源ユニットの構成を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は下面図である。 図１に示す検査装置による太陽光発電装置の検査の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検査装置の構成を示す構成図である。

本発明の実施の一形態について、まず、全体的な構成と作用効果について説明する。

本実施形態の太陽光発電装置の検査方法は、複数の太陽電池モジュールが、架台に設置された太陽光発電装置の検査方法であって、上記複数の太陽電池モジュールの受光面に向けて光照射するリニア状光源装置を、該リニア状光源装置の長手方向が上記複数の太陽電池モジュールの配列方向と交差するように配された状態で、上記配列方向に沿って移動させつつ、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターし、その出力値に基づいて、上記複数の太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定することを特徴としている。

また、本実施形態のリニア状光源装置は、太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部と、上記複数の太陽電池モジュールが配列された方向に当該リニア状光源装置が移動するための駆動部とを備えたことを特徴としている。

上記方法および上記構成によれば、太陽電池モジュールの配列方向と交差するように配されたリニア状光源装置は、複数の太陽電池モジュールの受光面に向けて光照射しながら、上記複数の太陽電池モジュールの配列方向に移動する。

また、複数の太陽電池モジュールのうちのある１枚の太陽電池モジュールの上を上記リニア状光源装置が移動している間、上記太陽電池モジュールの出力値が取得される。このとき、上記ある１枚の太陽電池モジュールには、上記リニア状光源装置が最も接近した状態になっているから、リニア状光源装置が移動している間、複数の太陽電池モジュールの中で最も強い光照射を受けるので、上記ある１枚の太陽電池モジュールから最大出力値が取得されると考えられる。

この最大出力値の取得は、上記リニア状光源装置の移動に伴って、複数の太陽電池モジュールについて繰り返される。

そして、上記複数の太陽電池モジュールにつき、上記出力値、例えば最大出力値に基づいて、異常があるか否かが判定される。

ここで、太陽電池モジュールの異常とは、該太陽電池モジュールが有するセルの破損による出力の低下などである。例えば、太陽電池モジュールの最大出力値が所定値よりも小さい場合に、該太陽電池モジュールには異常があると判定されてもよい。

このようにして、上記配列方向に配列された太陽電池モジュールについて、異常があるか否かが判定される。

従って、上記配列方向に配列された複数の太陽電池モジュールについて、リニア状光源装置を一度移動させて行う検査により、異常があるか否かを判定することができる。

また、本実施形態の太陽光発電装置の検査方法は、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターする際、複数の太陽電池モジュールが直列接続されてなる太陽電池ストリングごとの出力値をモニターし、上記太陽電池ストリングごとの出力値に基づいて、各太陽電池ストリングに含まれる太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成であってもよい。

あるいは、本実施形態の太陽光発電装置の検査方法は、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターする際、太陽電池モジュールごとの出力値をモニターし、上記太陽電池モジュールごとの出力値に基づいて、各太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成であってもよい。

上記構成によれば、太陽電池ストリングごとまたは太陽電池モジュールごとの出力値をモニターし、上記太陽電池ストリングごとまたは上記太陽電池モジュールごとの出力値に基づいて、各太陽電池ストリングまたは各太陽電池モジュールに異常があるか否かが判定される。

各太陽電池ストリングに含まれる太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成の場合、各太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成と比較して、太陽電池ストリング単位の検査時間を短縮することができる。

また、各太陽電池モジュールに異常があるか否かが判定される構成の場合、検査対象となる太陽電池モジュールのうち、異常がある太陽電池モジュールを特定することができる。

また、本実施形態の検査装置は、上記複数の太陽電池モジュールの各々は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、上記リニア状光源装置と、上記複数の太陽電池モジュールに対して、上記リニア状光源装置よりも強度の低い光を照射する照明装置とを備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、照明装置が、上記複数の太陽電池モジュールに対して、上述した光源装置よりも強度の低い光を照射する。

これにより、太陽電池モジュールの検査を夜間に行うことができる。すなわち、検査を夜間に行う場合に、太陽電池モジュールに含まれ、直列接続されたセルが、受光しないことによって高抵抗の抵抗体となることを、上記照明装置からの照射光が防ぐので、各太陽電池モジュールの出力を検知することができる状態を、検査の間において保つことができる。

また、本実施形態の太陽光発電システムは、太陽光発電装置および検査装置を備えた太陽光発電システムであって、上記太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュール、および該複数の太陽電池モジュールを設置するための架台を有しており、上記検査装置は、上記太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部、上記発光部を上記太陽電池モジュールの上方に支持する脚部、上記複数の太陽電池モジュールの配列方向に上記発光部および上記脚部を一体的に移動させる駆動部、および上記発光部の光照射および上記駆動部の動作を制御する制御手段を有しており、上記制御手段は、上記発光部および上記脚部を上記配列方向に沿って移動させつつ、上記発光部から光照射を行ったときの、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターした結果に基づいて、太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定する構成を採用することもできる。ここで用いる太陽電池モジュールとしては、薄膜太陽電池モジュールが好ましく、具体的にはシリコン系薄膜太陽電池モジュールやＣＩＧＳ（copper indium gallium (di)selenide）系薄膜太陽電池モジュールを用いることができる。

また、本実施形態の太陽光発電装置の検査方法において、上記リニア状光源装置には、複数のＬＥＤ素子が配列されていてもよい。

上記方法によれば、リニア状光源装置は、複数のＬＥＤ素子が、上記リニア状光源装置が移動する方向と交差する方向に配列された構成である。

従って、消費電力が比較的低いＬＥＤ素子を用いて光源装置が構成されるので、検査におけるリニア状光源装置による電力消費量を抑制することができる。

また、多くの種類のＬＥＤ素子の中から、太陽電池モジュールの波長吸収特性に応じて、該太陽電池モジュールによる吸収効率の高い発光特性を有するＬＥＤ素子を選択して、上記リニア状光源装置を構成するＬＥＤ素子として使用することができる。

また、本実施形態の太陽光発電装置の検査方法において、上記太陽電池モジュールは薄膜太陽電池モジュールであってもよい。ここで、薄膜太陽電池モジュールとして、具体的には、シリコン系薄膜太陽電池モジュールやＣＩＧＳ（copper indium gallium (di)selenide）系薄膜太陽電池モジュールを用いることが好ましい。

上記方法によれば、太陽電池モジュールは、薄膜太陽電池セルで構成されたモジュールである。ここで、薄膜太陽電池は、各種太陽電池の中でも、可視光波長域における低波長領域で、発電効率に優れることが知られている。

ところで、太陽からの光が空気中の砂塵などによって散乱されることにより生じた散乱光は、一般的に、直接光よりも短波長域の波長成分を多く含んでいる。

従って、本構成に係る薄膜太陽電池モジュールは、上記散乱光による発電効率が優れている。そのため、例えば結晶系の太陽電池で構成された太陽電池モジュールと比較して、発電量を向上させることができる。

なお、本構成においては、薄膜太陽電池モジュールの吸収波長特性に対応して、低波長領域の波長成分が大きい白色ＬＥＤ素子を、光源装置に好適に使用することができる。

また、本実施形態の太陽光発電装置の検査方法は、上記リニア状光源装置を移動させている間、該リニア状光源装置が互いに隣接する太陽電池モジュールの境界を通過するときに、該リニア状光源装置を消灯する方法であってもよい。

上記方法によれば、光源装置を移動させている間、該光源装置が互いに隣接する太陽電池モジュールの境界を通過するときに、該光源装置を消灯する。

上記リニア状光源装置が、互いに隣接する２枚の太陽電池モジュールの境界を通過するとき、上記光源装置から照射された光は、上記２枚の太陽電池モジュールの両者に入射する。そのため、上記２枚の太陽電池モジュールが直列接続されて太陽電池ストリングを構成している場合、このときの出力が上記２枚の太陽電池モジュールのうちのいずれの出力であるのか判断できない可能性がある。

あるいは、上記リニア状光源装置が、上記２枚の太陽電池モジュールの境界を通過するとき、上記光源装置から照射された光の一部は、太陽電池モジュールの境界に存在する受光部以外の領域において吸収あるいは反射される場合がある。その場合、このときの出力は、上記リニア状光源装置からの発光のほとんどが単一の太陽電池モジュールの受光部に吸収される場合の出力とは異なるものになる。

従って、上記リニア状光源装置が、互いに隣接する太陽電池モジュールの境界を通過するときにおける太陽電池モジュールの出力は、該太陽電池モジュールの異常を判定する基準として好ましくない。そこで、このときに上記光源装置を消灯することにより、このときの太陽電池モジュールの出力を、該太陽電池モジュールの異常を判定するために使用しないので、異常のある太陽電池モジュールを特定する精度が上がる。また、検査における消費電力を低減することができる。

また、本実施形態のリニア状光源装置は、上記複数の太陽電池モジュールにおいて、上記配列方向と交差する幅方向に対向し合う両辺部に係合し、該両辺部に沿った上記リニア状光源装置の移動を支持する支持機構を備えている構成であってもよい。

上記構成によれば、上記リニア状光源装置は、太陽電池モジュールの受光面から所定の距離だけ離間した状態で、受光面に光を照射しながら、上記配列方向に沿って移動することが容易となる。

本発明の検査装置に関する実施の一形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば以下のとおりである。

以下に、本実施形態に係る太陽光発電装置１および検査装置２の構成を、図１および図２を用いて説明する。なお、太陽光発電装置１および検査装置２は、太陽光発電システム１０００を構成する。

（太陽光発電装置１および検査装置２の構成１）
以下では、図２を用いて、太陽光発電装置１および検査装置２の構成を説明する。図２は、太陽光発電装置１および検査装置２の機能ブロック図である。同図に示すように、太陽光発電装置１は、太陽電池ストリング１１ｘ（太陽電池モジュール１１を複数直列接続した太陽電池ストリング）、第１接続装置１４、第２接続装置１５、およびパワコン１６（パワーコンディショナ）を含んでいる。また、検査装置２は測定器２１および制御手段２２を含んでいる。

太陽光発電装置１は、少なくとも複数の太陽電池ストリング１１ｘおよび少なくとも１基の第１接続装置１４を備えている。複数の太陽電池ストリング１１ｘの数の増加に合わせて、複数の第１接続装置１４が設けられる。なお、メガソーラーと呼ばれるような大規模の太陽光発電装置１では、第２接続装置１５およびパワコン１６もそれぞれ複数設けられる場合がある。

太陽電池ストリング１１ｘは、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されたものである。

各太陽電池ストリング１１ｘは、太陽光から発電した直流電流を、第１接続装置１４に出力する。

各第１接続装置１４において、複数の太陽電池ストリング１１ｘの直流出力が並列接続される。そして、各第１接続装置１４からの直流出力は、第２接続装置１５で並列接続される。さらに、第２接続装置１５からの直流出力は、パワコン１６（パワーコンディショナ、電力変換装置）で安定した交流電力に変換される。パワコン１６で変換された交流電力は、その後、電力の消費地へと送られることになる。

なお、本実施形態の太陽光発電装置１は、第１接続装置１４および第２接続装置１５をどちらも備えた構成であるが、本発明はこれに限られず、第１接続装置１４または第２接続装置のうちのいずれか一方のみを備えた構成であっても構わない。例えば、第１接続装置１４は備えるが、第２接続装置１５は備えない構成の太陽光発電装置では、第１接続装置１４からの直流電流は、１つまたは複数のパワコン１６に出力されることになる。

前記検査装置２では、図１を参照して後述するＬＥＤリニア光源ユニット（リニア状光源装置）１２の発光部１２４（図４参照）から光照射を行ったときの太陽電池モジュール１１の出力値を測定器２１が測定し、制御手段２２が、その出力値に基づいて、太陽電池モジュール１１の異常を判定する。

あるいは、検査装置２は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２から光照射を行ったときの、太陽電池ストリング１１ｘの出力（αで示す位置における出力）、第１接続装置１４の出力（βで示す位置における出力）、および第２接続装置１５の出力（γで示す位置における出力）のうち、少なくとも一つの出力値に基づいて、太陽電池モジュール１１の異常を判定してもよい。

なお、α、β、γのいずれかの位置において、異常のある太陽電池モジュール１１を特定するためには、検査装置２が、どの太陽電池モジュール１１の上を移動中であるかを示す位置情報の取得を必要とする。その位置情報の取得には、例えば以下の方法を利用すればよい。

（位置情報の取得方法の例）
図１のＸ方向に所定の間隔をおいて、太陽電池モジュール１１にマーキングが付されており、検査装置２がさらに備えた位置検出部（図示せず）は、上記マーキングを検出することにより、検査装置２の位置を特定する。

例えば、上記マーキングに位置情報が付加されており、上記位置検出部は、上記マーキングから上記位置情報を取得する構成であってよい。あるいは、上記位置検出部は、検査装置２が上記マーキングを通過した数をカウントし、そのカウント数に上記マーキングの間隔を乗算した値に基づいて、位置情報を算出してもよい。

なお、上記マーキングは、光学的あるいは磁気的に検出することができるものであってもよいし、またはＩＣタグ（ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を含む）であってもよい。上記位置検出部は、上記マーキングの種類に応じた検出機能を有することになる。

次に、図１を用いて、太陽光発電装置１および検査装置２の構成を説明する。図１は、検査装置２に含まれるＬＥＤリニア光源ユニット１２が、太陽光発電装置１に取り付けられている構成を示す斜視図である。

（１．太陽光発電装置１の構成）
まず、太陽光発電装置１の構成を説明する。

太陽光発電装置１では、一方の端部が地中に埋め込まれた支柱１３２の他方の端部が縦桟１３１に接続され、この縦桟１３１の上に、該縦桟１３１と直交する横桟１３３が配置されることによって、架台１３が構成されている。そして、横桟１３３の上に渡し架けるように、複数の太陽電池モジュール１１が載置されている。太陽電池モジュール１１は、案内支持具（図示せず）によって、横桟１３３に固定されている。

太陽光発電装置１では、複数の太陽電池モジュール１１が架台１３上に平面的に配置されている。詳細には、太陽光発電装置１では、縦方向（Ｘで示す配列方向と垂直な幅方向、図１に示すＹ方向）に、２枚の太陽電池モジュール１１が配置されるとともに、横方向（Ｘで示す配列方向）に、３枚以上の太陽電池モジュール１１が配列されている。ただし、太陽光発電装置１が備える太陽電池モジュール１１の数は限定されるものではない。

なお、架台は、図１に示した構成に限られるものではなく、太陽電池モジュール１１を載置することが可能であれば、他の如何なる形態であってもよい。例えば、図１の架台１３は、１本の縦桟１３１を一本の支柱１３２が支持するシングルポールと呼ばれる構成である。しかしながら、これ以外に、１本の縦桟を２本、またはそれ以上の本数の支柱で支持する構成としてもよい。

（１−１．太陽電池モジュール１１）
太陽電池モジュール１１の構成につき、図３を用いて説明する。

太陽電池モジュール１１は、ガラス等の透光性基板に、第１電極層、光電変換層および第２電極層がこの順に積層されて形成されており、いわゆる薄膜太陽電池モジュールと呼ばれる構成である。太陽電池モジュール１１は、上記光電変換層として、シリコン系アモルファス層と微結晶等のシリコン系結晶性層との複数の光電変換層を接合してなる、所謂多接合型の光電変換層を備えている。薄膜太陽電池モジュールとしては、このほか、ＣＩＧＳ（copper indium gallium (di)selenide）系薄膜太陽電池モジュールも用いることができ、この構成の場合には光電変換層が多接合型でなくてもよい。

なお、ここでは、太陽電池モジュール１１として、薄膜太陽電池モジュールを用いたものについて説明しているが、単結晶や多結晶の結晶系太陽電池モジュールを用いることもできる。

図３の（ａ）は、太陽電池モジュール１１の受光面を上から見た平面図である。図３の（ａ）に示すように、太陽電池モジュール１１においては、縦方向（図１のＹ方向）に長手方向を有する複数のセル１１１が、Ｘ方向（図１のＸ方向に対応）に配列されている。これらの横方向に配列した複数のセル１１１は、互いに電気的に直列接続されている。

上述のような、互いに電気的に直列接続された複数のセル１１１を備えた太陽電池モジュール１１は、集積型太陽電池モジュールと呼ばれている。なお、周辺部１１２は、太陽電池モジュール１１において、セル１１１が配置されてない周辺領域である。

なお、太陽電池モジュール１１の変形例として、図３の（ｂ）に示す太陽電池モジュール１１ａのように、図面の縦方向にそれぞれ配列されたセル１１１Ａおよびセル１１１Ｂが、図面の横方向に互いに並列するように配置された構成としてもよい。セル１１１Ａおよび１１１Ｂは、図３の（ａ）に示す太陽電池モジュール１１のセル１１１を、セル１１１の長手方向と垂直な方向に分割することによって得られる。

また、各太陽電池モジュール１１には、当該太陽電池モジュール１１によって発電される出力をモニターするために使用される出力モニター１７が備え付けられている（図４の（ｂ）参照）。ここで、出力をモニターするとは、出力を継続的に測定して観察することである。出力モニター１７は、太陽電池ストリング１１ｘの出力値を測定（図２にαで示す位置における出力値を測定）するものである。なお、出力モニター１７は、太陽電池ストリング１１ｘが発電した電力によって作動することが可能となっている。

（２．検査装置２の構成）
続いて、検査装置２の構成を説明する。

検査装置２は、測定器２１、および制御手段２２に加えて、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を備えている。以下に、検査装置２が備えた各部材の詳細について順に説明する。

（２−１．ＬＥＤリニア光源ユニット１２）
以下に、図４を用いて、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の詳細な構成について説明する。

図４の（ａ）は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の構成図である。また、図４の（ｂ）は、太陽電池モジュール１１と、ＬＥＤリニア光源ユニット１２との配置関係を示す図である。なお、図４の（ａ）は、図４の（ｂ）において、太陽電池モジュール１１の上面側から、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を見た図に相当する。

図４の（ａ）に示すように、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、脚部１２１と、発光部１２４とで構成されている。

ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、複数のＬＥＤ素子１２３がリニア状に配置されてなる発光部１２４を有している。

詳細には、発光部１２４は、複数のＬＥＤ素子１２３が、ＬＥＤリニア光源ユニット１２が移動する方向とは垂直な方向に直線的に配列された構成である。また、発光部１２４は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の面のうち、太陽電池モジュール１１と対面する面に配列されている。

また、リニア状光源ユニット１２は、その長手方向が、太陽電池モジュール１１の配列方向（図１のＸ方向）と交差するように配されている。詳細には、リニア状光源ユニット１２の長手方向は、太陽電池モジュール１１の配列方向と直交している。

ところで、本実施形態の太陽電池モジュール１１は、前述のように、シリコン系アモルファス層とシリコン系微結晶層とからなる光電変換層を備えた構成である。そこで、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の発光部１２４を構成するＬＥＤ素子１２３としては、上記光電変換層の吸収波長特性を考慮して、上記光電変換層により効率よく吸収される光を発する素子を用いることが望ましい。具体的には、発光部１２４に用いるＬＥＤ素子１２３は、白色ＬＥＤ素子であることが望ましい。

なお、発光部１２４に用いられるＬＥＤ素子は、白色ＬＥＤ素子に限られない。すなわち、太陽電池モジュール１１の吸収波長特性に応じて、適切な発光波長特性を有する発光素子を選択すればよく、例えば、単波長の光を発する発光素子であってもよい。

また、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の両端部にそれぞれ形成された脚部１２１の内側側面には、ローラー１２２が設置されている。

なお、ローラー１２２および前述の脚部１２１は、支持機構を構成する。上記支持機構は、架台１３に設置された複数の太陽電池モジュール１１において、Ｙ方向に対向し合う両辺部に係合し、該両辺部に沿ったＬＥＤリニア光源ユニット１２の移動を支持するものである。

ローラー１２２は、それぞれ、太陽電池モジュール１１の周辺部１１２（図３の（ａ）および（ｂ）参照）において、該太陽電池モジュール１１の上面と下面とに接触することにより、該太陽電池モジュール１１の両面を把持するようにセットされる。そして、ローラー１２２は、図示しないモータによって駆動されることにより、紙面の垂直方向（図１では矢印Ｘで示す方向）に、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を移動させる。ローラー１２２と上記モータは、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の駆動部１２５を構成する。

なお、上記駆動部１２５の動力は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の内部に蓄電池をセットして、その蓄電池から供給してもよいし、ＬＥＤリニア光源ユニット１２と外部の電源とをコードを介して接続することによって、外部電源から供給してもよい。

ただし、図１において横方向に並ぶ太陽電池モジュール１１の数が多く、太陽電池モジュール１１の検査におけるＬＥＤリニア光源ユニット１２の移動距離が長い場合、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は内部に動力を備えた構成であることが好ましい。

なぜならば、ＬＥＤリニア光源ユニット１２と外部の電源とをコードを介して接続する構成の場合、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の移動距離が長くなるほど、長いコードが必要となり、また、コードの取り回しが複雑となるためである。

図４の（ｂ）に示すように、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、太陽電池モジュール１１の両端辺近傍に、それぞれ脚部１２１を介して取り付けられており、発光部１２４は、二脚の脚部１２１によって、太陽電池モジュール１１の上方に持ち上げられた状態で支持されている。ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、ローラー１２２が駆動されることによって、太陽電池モジュール１１に取り付けられたまま、太陽電池モジュール１１の上方を通って、紙面に垂直な方向（図１におけるＸ方向）に移動することが可能となっている。

さて、太陽光発電装置１には、図１のＹ方向に２枚の太陽電池モジュール１１が配置されている。そして、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、図１に示すように、上記２枚の太陽電池モジュール１１の上方を移動する構成である。この構成では、検査装置２は、縦方向に２枚までの太陽電池モジュール１１について一度に検査を行うことになる。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、縦方向に３枚の太陽電池モジュール１１が配置された架台を備えた構成とした場合、検査装置２は、縦方向に３枚までの太陽電池モジュール１１を一度に検査することが可能になる。そして、縦方向に配置された太陽電池モジュール１１の数が増えるほど、一枚の太陽電池モジュール１１の検査にかかる時間が短縮されることになる。

また、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、図１の横方向（Ｘ方向）に移動することができる構成である。これにより、検査装置２は、横方向に配置された太陽電池モジュール１１の一部または全てを、一度に検査することができる。従って、横方向に配置された太陽電池モジュール１１の数が多い太陽光発電装置ほど、検査装置２が一度に検査することができる太陽電池モジュール１１の数は増えることになる。

（２−２．制御手段２２）
制御手段２２は、太陽電池モジュール１１に対してセットされたＬＥＤリニア光源ユニット１２が、太陽電池モジュール１１に対して光照射を行いながら、図１のＸ方向に移動するように制御する。また、制御手段２２は、各太陽電池ストリング１１ｘの出力すなわち各出力モニター１７の出力（図２にαで示す位置における出力）を測定器２１に測定させることにより、その出力値をモニターする。なお、制御手段２２は、検査の間、各太陽電池ストリング１１ｘの出力値を継続的にモニターする。

そして、制御手段２２は、検査中に測定器２１によって測定された、太陽電池ストリング１１ｘの最大出力値と最小出力値との差分値を算出する。そして、制御手段２２は、上記差分値が所定値よりも小さい場合に、該太陽電池ストリング１１ｘの出力に異常がある（従って、当該太陽電池ストリング１１ｘに含まれる太陽電池モジュール１１に電気的な異常がある）と判定する。

あるいは、所定時間に亘って、太陽電池ストリング１１ｘの出力をモニターし、これにより得られた出力値のデータを、太陽電池ストリング１１ｘに異常がない場合の出力値のデータと比較する。そして、所定の条件に基づいて算出したこれらのデータ間の差異値が所定値以上である場合に、該太陽電池ストリング１１ｘの出力に異常があると判定してもよい。

以上のように、本実施形態では、制御手段２２が、太陽電池ストリング１１ｘの出力値をモニターすることにより、当該太陽電池ストリング１１ｘに含まれる太陽電池モジュール１１の出力に異常が見られるか否かを判定する。

しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、制御手段２２が、太陽電池モジュール１１の出力値をモニターすることにより、当該太陽電池モジュール１１の異常を判定する構成であってもよい。

さらに、これ以外にも、制御手段２２が、第１接続装置１４または第２接続装置１５の出力端の合成電力から異常を検出する機能がある場合に、異常があるか否かを判定する構成であってもよい。

これらの構成の場合、制御手段２２は、太陽電池モジュール１１の出力、第１接続装置１４の出力（図２にβで示す位置における出力）、または第２接続装置１５の出力（図２にγで示す位置における出力）を測定器２１で測定して、その出力値を取得する。そして、その出力値に基づいて、太陽電池ストリング１１ｘ、第１接続装置１４、または第２接続装置１５に出力異常があるか否かを判定する。

太陽電池モジュール１１、第１接続装置１４、または第２接続装置１５に出力の異常がある場合、該太陽電池モジュール１１、該第１接続装置１４、または該第２接続装置１５と接続された一つまたは複数の太陽電池モジュール１１に異常があることになる。

太陽電池ストリング１１ｘ、第１接続装置１４、または第２接続装置１５の出力異常の有無を判定する構成は、各太陽電池モジュール１１の出力異常の有無を判定する構成と比較して、異常のある太陽電池モジュール１１を特定することができないものの、検査に要する時間を短縮することができるという利点を有する。

さて、本実施形態において、図３の（ａ）に示すように、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、同時に２本の隣接するセル１１１に対して光を照射することができる構成である。従って、検査中、太陽電池ストリング１１ｘの出力をモニターすることによって、該太陽電池ストリング１１ｘに含まれる太陽電池モジュール１１に出力の異常があるか否かだけでなく、どの太陽電池モジュール１１に含まれるどの２本のセル１１１（のいずれかまたは両方）に異常があるかを判定することも可能である。

具体的には、ある太陽電池モジュール１１に含まれるあるセル１１１に異常がある場合、太陽電池ストリング１１ｘの出力値をモニターすると、ＬＥＤリニア光源ユニット１２が該当するセル１１１の上方を通るときに、上記出力値が減少する。従って、上記出力値が減少した時点で、ＬＥＤリニア光源ユニット１２がその上方を通過していた２本のセル１１１のいずれかまたは両方に異常があることが分かる。なお、上記出力値が減少した時点で、ＬＥＤリニア光源ユニット１２がその上方を通過していた２本のセル１１１を特定することは、各セル１１１の位置に、前述のように、個々のセル１１１の位置情報を示すマークを付すことによって実現することができる。

なお、検査装置１によって、太陽電池モジュール１１に含まれる個々のセルの故障を検出する方法の流れは、具体的には以下のようである。

太陽電池モジュール１１が４７セルを含む構成の場合、セル１本あたりに対して、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を点灯して３秒の光照射を行い、その後、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を、隣接するセルと対応する位置に移動する間、２秒の消灯を行う。これにより、５×４７＝２３５秒（約４分）で、１つの太陽電池モジュール１１の検査を完了することができる。

なお、太陽電池モジュール１１が（薄膜太陽電池モジュールでなく）結晶系太陽電池モジュールで構成される場合、各モジュールには、太陽電池セルがマトリクス状に配置される。そのため、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、横方向（図１のＸ方向）に隣接するセルだけでなく、縦方向（図１のＹ方向）に隣接するセルも区別するような光照射を行うことが必要となる。

上記構成におけるセルごとの検査は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２が備えたＬＥＤ素子１２３の点灯位置を変えることによって実現することができる。具体的には、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、図１に示すＹ方向に複数のＬＥＤ素子１２３が配列した構成であるが、これらのＬＥＤ素子１２３のうち、検査を行う対象の太陽電池セルに対応する位置にあるＬＥＤ素子１２３のみを発光させ、その他のＬＥＤ素子１２３を消灯する。これにより、検査対象のセルのみに対して光照射を行うことが可能となる。

太陽電池モジュール１１が結晶系太陽電池モジュールで構成される場合には、このようにして、太陽電池モジュール１１をセルレベルで検査することができる。

なお、本実施形態のＬＥＤリニア光源ユニット１２は、光源としてＬＥＤ素子１２３のみを備えた構成であるが、本発明はこれに限られない。例えば、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は赤外線カメラをさらに備えた構成としてもよい。これにより、太陽電池モジュール１１ごと、あるいは１セルごとのＥＬ検査を行うことができるようになる。

さて、上記リニア状光源装置が、互いに隣接する２枚の太陽電池モジュールの境界を通過するとき、上記光源装置から照射された光は、上記２枚の太陽電池モジュールの両者に入射する。そのため、上記２枚の太陽電池モジュールが直列接続されて太陽電池ストリングを構成している場合、このときの出力が上記２枚の太陽電池モジュールのうちのいずれの出力であるのか判断できない可能性がある。

あるいは、上記リニア状光源装置が、上記２枚の太陽電池モジュールの境界を通過するとき、上記光源装置から照射された光の一部は、太陽電池モジュールの境界に存在する受光部以外の領域において吸収あるいは反射される場合がある。その場合、このときの出力は、上記光源装置からの発光のほとんどが単一の太陽電池モジュールの受光部に吸収される場合の出力とは異なるものになる。

そのため、互いに隣接する２枚の太陽電池モジュールの境界を通過するときの出力値に基づいて、太陽電池モジュール１１の異常を判定することは好ましくない。

そこで、制御手段２２は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２の光照射を間欠的にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、複数の太陽電池モジュール１１に対して、同時に光が照射されることがないように制御を行ってもよい。具体的には、制御手段２２は、隣接する２つの太陽電池モジュール１１の境界近傍をＬＥＤリニア光源ユニット１２が通過するときに、発光部１２４の光照射をＯＦＦにし、上記境界近傍を通過した後に発光部１２４の光照射をＯＮになるように制御を行えばよい。

（太陽光発電装置１の検査方法）
本実施形態に係る太陽光発電装置１の検査方法では、複数の太陽電池モジュール１１が配列されたＸ方向（図１参照）に、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を移動させつつ、上記複数の太陽電池モジュール１１に対してＬＥＤリニア光源ユニット１２から光照射を行う。これとともに、上記複数の太陽電池モジュールにより構成される太陽電池ストリング１１ｘの出力値をモニターし、上記出力値に基づいて、各太陽電池モジュール１１に異常があるか否かを判定する。

以下に、図５に示すフローチャートを用いて、太陽光発電装置１の検査方法の流れについて説明する。

検査を行う前、ＬＥＤリニア光源ユニット１２は、図１のように配置された太陽電池モジュール１１に対し、Ｘ方向の配列の一端に位置している状態である。

まず、制御手段２２は、ＬＥＤリニア光源ユニット１２が備えた発光部１２４を点灯させる（Ｓ１０１）。

そして、制御手段２２は、上記モータを制御してローラー１２２を駆動させることにより、図１のＸ方向に沿って、太陽電池モジュール１１の上方を通って、ＬＥＤリニア光源ユニット１２を移動させる（Ｓ１０２）。

ＬＥＤリニア光源ユニット１２を移動させている間、制御手段２２は、太陽電池ストリング１１ｘの出力値を出力モニター１７から取得することにより、その出力値をモニターする（Ｓ１０３）。

制御手段２２は、太陽電池ストリング１１ｘについて、検査中における出力最大値と出力最小値との差分値が、所定値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０４）。そして、制御手段２２は、上記出力最大値が所定値よりも小さい場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、当該太陽電池ストリング１１ｘに含まれる太陽電池モジュール１１に異常があると判定する（Ｓ１０５）。

以上で、太陽電池モジュール１１の検査は終了となる。なお、上述した処理Ｓ１０３〜Ｓ１０５は、検査対象となる全ての太陽電池モジュール１１について行われる。

〔実施形態２〕
本発明の検査装置に関する他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

ところで、セル１１１は、全く光が照射されていない間、高抵抗の抵抗体となることが知られている。そのため、検査中に、あるセル１１１に対して光が照射されていないとき、該セル１１１の出力を（リークがない限り）検出することができない状態となる可能性がある。

そこで、夜間に検査を行う場合には、出力をモニターする対象となる太陽電池モジュール１１に対して、ＬＥＤリニア光源ユニット１２による光照射よりも弱い光が照射された状態を保つことが望ましい。これにより、検査が行われる間、セル１１１の出力を検出することができる状態が保たれるので、検査中に、太陽電池モジュール１１の出力値をモニターすることができなくなることがない。

ここで、ＬＥＤリニア光源ユニット１２による光照射よりも弱い光として、太陽電池モジュール１１に対する照射強度を適切に調整した照明装置（例えば、ＬＥＤ照明）による照射光を用いることができる。あるいは、上記照明装置の代わりに、日の出あるいは日没付近の時間帯における太陽光を用いることもできる。

以下に、実施形態２として、照明装置１８を備えた検査装置２ａについて説明する。

本実施形態に係る検査装置２ａの構成図を図６に示す。検査装置２ａは、図１に示した検査装置２の構成に加え、照明装置１８をさらに備えている。なお、太陽光発電装置１および検査装置２ａは、太陽光発電システム１０００ａを構成する。

照明装置１８は、太陽光発電装置１の検査中、ＬＥＤリニア光源ユニット１２による光照射よりも弱い光を太陽電池モジュール１１に照射するものである。これにより、検査中、太陽電池モジュール１１に含まれるセル１１１が高抵抗の抵抗体となることを防ぎ、該太陽電池モジュール１１の出力を検知することができる状態を保つことができる。

従って、検査装置２は、セル１１１に対して太陽光が照射されない夜間においても、照明装置１８から光照射を行うことによって、太陽電池モジュール１１の検査を行うことができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、複数の太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置の検査に利用することができる。

１０００、１０００ａ 太陽光発電システム
１ 太陽光発電装置
２、２ａ 検査装置
１１ 太陽電池モジュール
１２ ＬＥＤリニア光源ユニット（リニア状光源装置）
１８ 照明装置
１２３ ＬＥＤ素子
１２４ 発光部
１２５ 駆動部

Claims (5)

1. 複数の太陽電池モジュールが、架台に設置された太陽光発電装置の検査方法であって、
   上記複数の太陽電池モジュールの受光面に向けて光照射するリニア状光源装置を、該リニア状光源装置の長手方向が上記複数の太陽電池モジュールの配列方向と交差するように配された状態で、上記配列方向に沿って移動させつつ、
   上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターし、
   その出力値に基づいて、上記複数の太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定すること
   を特徴とする太陽光発電装置の検査方法。
2. 上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターする際、複数の太陽電池モジュールが直列接続されてなる太陽電池ストリングごとの出力値をモニターし、
   上記太陽電池ストリングごとの出力値に基づいて、各太陽電池ストリングに含まれる太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定すること
   を特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置の検査方法。
3. 請求項１または２に記載の太陽光発電装置の検査方法において使用されるリニア状光源装置であって、
   太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部と、
   上記複数の太陽電池モジュールが配列された方向に当該リニア状光源装置が移動するための駆動部とを備えたこと
   を特徴とするリニア状光源装置。
4. 請求項１または２に記載の太陽光発電装置の検査方法において使用される検査装置であって、
   上記複数の太陽電池モジュールの各々は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、
   請求項３に記載のリニア状光源装置と、
   上記複数の太陽電池モジュールに対して、上記リニア状光源装置よりも強度の低い光を照射する照明装置とを備えたこと
   を特徴とする検査装置。
5. 太陽光発電装置および検査装置を備えた太陽光発電システムであって、
   上記太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュール、および該複数の太陽電池モジュールを設置するための架台を有しており、
   上記検査装置は、上記太陽電池モジュールの受光面に光照射を行う発光部、上記発光部を上記太陽電池モジュールの上方に支持する脚部、上記複数の太陽電池モジュールの配列方向に上記発光部および上記脚部を一体的に移動させる駆動部、および上記発光部の光照射および上記駆動部の動作を制御する制御手段を有しており、
   上記制御手段は、上記発光部および上記脚部を上記配列方向に沿って移動させつつ、上記発光部から光照射を行ったときの、上記複数の太陽電池モジュールの出力値をモニターした結果に基づいて、太陽電池モジュールに異常があるか否かを判定すること
   を特徴とする太陽光発電システム。

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