特許 6993652 劣化検出装置及び劣化検出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-14

(45)【発行日】2022-01-13

(54)【発明の名称】劣化検出装置及び劣化検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20220105BHJP

   G01N 27/00 20060101ALI20220105BHJP

   G01N 27/04 20060101ALI20220105BHJP

   G01R 31/00 20060101ALI20220105BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 F

G01N27/00 L

G01N27/04 Z

G01R31/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021084139

(22)【出願日】2021-05-18

【審査請求日】2021-08-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000125370

【氏名又は名称】学校法人東京理科大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 理沙

(72)【発明者】

【氏名】馬場 好孝

(72)【発明者】

【氏名】亀井 宏美

(72)【発明者】

【氏名】片山 昇

(72)【発明者】

【氏名】佐野 慎太朗

【審査官】島田 保

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１８８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－４５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５８２７２００（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０５６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｇ０１Ｎ ２７／００

Ｈ０１Ｌ ３１／０４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する検出部と、
を備えた劣化検出装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、前記ＰＩＤ現象が発生したと検出する、
請求項１に記載の劣化検出装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、前記ＰＩＤ現象が発生したと検出する、
請求項１に記載の劣化検出装置。

【請求項4】

前記検出部による検出結果を提示する提示部、
を更に備えた請求項１～請求項３の何れか１項に記載の劣化検出装置。

【請求項5】

太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、
取得した交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する、
処理をコンピュータに実行させる劣化検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、劣化検出装置及び劣化検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ（Potential Induced Degradation、電圧誘起出力低下）現象の発生を検出することができる技術として、従来、次の技術があった。

【0003】

特許文献１には、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を利用した太陽電池パネルの検査装置が開示されている。この検査装置は、前記太陽電池パネルに交流を印加するための交流電力を発生する交流電源と、前記太陽電池パネルの表面を撮影するカメラと、を備えている。そして、この検査装置は、前記交流電力が、前記太陽電池パネルにＥＬ発光を誘起させる交流のインピーダンスが１ｋΩ以上となるように設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１０５６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術によるＥＬ発光の明るさの低下からＰＩＤ現象の発生を検出する場合、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象が発生する初期の段階のＥＬ発光の明るさの低下が極微弱であるため、ＰＩＤ現象の早期の発見が困難である、という問題点があった。

【0006】

本発明は、以上の事情に鑑みて成されたものであり、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる劣化検出装置及び劣化検出プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の劣化検出装置は、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する取得部と、前記取得部によって取得された交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する検出部と、を備える。

【0008】

請求項１に記載の劣化検出装置によれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出することで、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる。

【0009】

請求項２に記載の劣化検出装置は、請求項１に記載の劣化検出装置であって、前記検出部が、前記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、前記ＰＩＤ現象が発生したと検出する。

【0010】

請求項２に記載の劣化検出装置によれば、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出することで、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出する場合に比較して、より簡易に、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を発見することができる。

【0011】

請求項３に記載の劣化検出装置は、請求項１に記載の劣化検出装置であって、前記検出部が、前記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、前記ＰＩＤ現象が発生したと検出する。

【0012】

請求項３に記載の劣化検出装置によれば、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出することで、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出する場合に比較して、より高精度に、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を発見することができる。

【0013】

請求項４に記載の劣化検出装置は、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の劣化検出装置であって、前記検出部による検出結果を提示する提示部、を更に備える。

【0014】

請求項４に記載の劣化検出装置によれば、上記検出結果を提示することで、当該検出結果を容易に把握させることができる。

【0015】

請求項５に記載の劣化検出プログラムは、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する、処理をコンピュータに実行させるものである。

【0016】

請求項５に記載の劣化検出プログラムによれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出することで、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る劣化検出装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係る劣化検出装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【図3】実施形態に係る劣化検出装置で太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定する際の全体的な構成の一例を示す概略図である。

【図4】実施形態に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す側面断面図である。

【図5】実施形態に係る計測情報データベースの構成の一例を示す模式図である。

【図6】故意にＰＩＤ現象を発生させた太陽電池モジュールを対象とした従来のＥＬ発光の測定による、ＰＩＤ現象の発生の検出状態の一例を示す正面図である。

【図7】故意にＰＩＤ現象を発生させた太陽電池モジュールを対象としたダークＩ－Ｖ測定による、ＰＩＤ現象の進行に伴うＩ－Ｖ曲線の推移の一例を示すグラフである。

【図8】故意にＰＩＤ現象を発生させた太陽電池モジュールを対象とした交流インピーダンス測定による、ＰＩＤ現象の進行に伴うナイキスト線図の推移の一例を示すグラフである。

【図9】図８に示したナイキスト線図の、より詳細な推移の一例を示すグラフである。

【図10】交流回路モデルの一例を示す回路図である。

【図11】交流インピーダンスを用いて得られた交流回路モデルの各部の抵抗値の経時的な推移の一例を示すグラフである。

【図12】実施形態に係る劣化検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図13】実施形態に係る劣化提示画面の構成の一例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、汎用的なパーソナル・コンピュータ、サーバコンピュータ等により構成された情報処理装置に適用した場合について説明する。

【0020】

まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置１０の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る劣化検出装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態に係る劣化検出装置１０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、一時記憶領域としてのメモリ１２、不揮発性の記憶部１３、キーボードとマウス等の入力部１４、液晶ディスプレイ等の表示部１５、媒体読み書き装置（Ｒ／Ｗ）１６及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１８を備えている。ＣＰＵ１１、メモリ１２、記憶部１３、入力部１４、表示部１５、媒体読み書き装置１６及び通信Ｉ／Ｆ部１８はバスＢを介して互いに接続されている。媒体読み書き装置１６は、記録媒体１７に書き込まれている情報の読み出し及び記録媒体１７への情報の書き込みを行う。

【0022】

記憶部１３はＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部１３には、劣化検出プログラム１３Ａが記憶されている。劣化検出プログラム１３Ａは、劣化検出プログラム１３Ａが書き込まれた記録媒体１７が媒体読み書き装置１６にセットされ、媒体読み書き装置１６が記録媒体１７からの劣化検出プログラム１３Ａの読み出しを行うことで記憶部１３へ記憶（インストール）される。ＣＰＵ１１は、劣化検出プログラム１３Ａを記憶部１３から読み出してメモリ１２に展開し、劣化検出プログラム１３Ａが有するプロセスを順次実行する。

【0023】

また、記憶部１３には、計測情報データベース１３Ｂが記憶される。計測情報データベース１３Ｂについては、詳細を後述する。

【0024】

一方、図１に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置１０の通信Ｉ／Ｆ部１８には、太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定するための周波数特性分析器３０が接続されている。従って、ＣＰＵ１１は、周波数特性分析器３０による測定結果を示す情報を、通信Ｉ／Ｆ部１８を介して取得することができる。なお、周波数特性分析器３０については、詳細を後述する。

【0025】

次に、図２を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置１０の機能的な構成について説明する。

【0026】

図２に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置１０は、取得部１１Ａ、検出部１１Ｂ、及び提示部１１Ｃを含む。劣化検出装置１０のＣＰＵ１１が劣化検出プログラム１３Ａを実行することで、取得部１１Ａ、検出部１１Ｂ、及び提示部１１Ｃとして機能する。

【0027】

本実施形態に係る取得部１１Ａは、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する。

【0028】

また、本実施形態に係る検出部１１Ｂは、取得部１１Ａによって取得された交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する。なお、本実施形態に係る検出部１１Ｂは、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出するものとされているが、これに限るものではない。例えば、検出部１１Ｂは、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出する形態としてもよい。

【0029】

そして、本実施形態に係る提示部１１Ｃは、検出部１１Ｂによる検出結果を提示する。なお、本実施形態では、提示部１１Ｃが、検出部１１Ｂによる検出結果を表示部１５による表示により提示する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、スピーカ等の音声生成装置による音声によって上記検出結果を提示する形態としてもよいし、プリンタ等の画像形成装置による印刷によって上記検出結果を提示する形態としてもよい。

【0030】

次に、図３を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置１０により、周波数特性分析器３０を用いて太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定する場合の構成を説明する。図３は、本実施形態に係る劣化検出装置１０で太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定する際の全体的な構成の一例を示す概略図である。

【0031】

図３に示すように、本実施形態では、交流インピーダンスの測定対象とする太陽電池モジュール２０に各々接続される、周波数特性分析器３０と、バイポーラ電源４０と、を用いて、太陽電池モジュール２０の交流インピーダンスを測定する。なお、周波数特性分析器は、正弦波信号を被測定物に印加して、その周波数応答を求める装置であり、ＦＲＡ（Frequency Response Analyzer）とも呼ばれている。また、バイポーラ電源は、１象限から４象限の全領域で動作することができる電源である。

【0032】

図３に示すように、本実施形態では、太陽電池モジュール２０とバイポーラ電源４０とが、一方の接続線がシャント抵抗Ｒｓｈを介し、かつ、他方の接続線が直接、各々接続される。また、周波数特性分析器３０の正弦波信号Ｖｓｉｇを出力する出力端子は、バイポーラ電源４０の入力端子に接続され、周波数特性分析器３０は、バイポーラ電源４０から太陽電池モジュール２０に供給される出力信号（交流電流）を制御する。

【0033】

周波数特性分析器３０の交流電圧の測定用の入力端子は、太陽電池モジュール２０とバイポーラ電源４０との間の２本の接続線に接続され、周波数特性分析器３０の交流電流の測定用の入力端子は、シャント抵抗Ｒｓｈの両端に接続される。従って、周波数特性分析器３０は、自身の制御のもとで、太陽電池モジュール２０にバイポーラ電源４０から入力した交流電流の各種周波数と、入力された交流電圧及び交流電流とを用いて、太陽電池モジュール２０の交流インピーダンスを測定することができる。なお、交流インピーダンスの測定方法は従来既知であるため、これ以上の説明は省略する。

【0034】

一方、上述したように、周波数特性分析器３０は劣化検出装置１０に接続されており、劣化検出装置１０は、周波数特性分析器３０の作動の制御、及び当該制御によって周波数特性分析器３０により測定された太陽電池モジュール２０の交流インピーダンスを示す情報（以下、「交流インピーダンス情報」という。）の受信を、各々行うことができる。

【0035】

次に、図４を参照して、本実施形態に係る太陽電池モジュール２０の構造について説明する。図４は、本実施形態に係る太陽電池モジュール２０の構造の一例を示す側面断面図である。

【0036】

図４に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池セル２１が平面視マトリクス状に配置されており、太陽電池セル２１の各々は金属導体２２により接続されている。また、太陽電池セル２１及び金属導体２２は、シリコン樹脂等によって構成された充填材である封止材２３によって封止されている。そして、封止材２３は、ガラス、フィルム等により構成されたフロントカバー２４と、多積層膜等により構成されたバックカバー２５との間に、アルミフレーム２６によって挟み込まれている。

【0037】

但し、対象とする太陽電池モジュールは図４に示したものに限定されるものではなく、他の構造とされた太陽電池モジュールを対象とすることもできることは言うまでもない。

【0038】

次に、図５を参照して、本実施形態に係る計測情報データベース１３Ｂについて説明する。図５は、本実施形態に係る計測情報データベース１３Ｂの構成の一例を示す模式図である。

【0039】

図５に示すように、本実施形態に係る計測情報データベース１３Ｂは、経過時間及び抵抗値の各情報が関連付けられて記憶される。

【0040】

上記経過時間は、太陽電池モジュール２０の交流インピーダンスの計測開始時からの経過時間を示す情報であり、上記抵抗値は、対応する経過時間において計測された、詳細を後述する太陽電池モジュール２０の交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値を示す情報である。なお、上記抵抗値は、後述する劣化検出処理（図１２も参照。）によって登録されるものであるため、詳細は後述する。

【0041】

次に、図６～図１１を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置１０による太陽電池モジュールのＰＩＤ現象の検出の原理について説明する。

【0042】

図６には、アルミ法によるＰＩＤ加速試験により故意にＰＩＤ現象を発生させた太陽電池モジュールを対象とした従来のＥＬ発光の測定による、ＰＩＤ現象の発生の検出状態の一例を示す正面図が示されている。なお、図６における右図は使用開始時（図６では「新品」と表記）の太陽電池モジュールにおけるＥＬ発光の状態を示し、左図は当該太陽電池モジュールの使用開始時から３０時間が経過した時点のＥＬ発光の状態を示している。

【0043】

図６に示すように、使用開始時と、当該使用開始時から３０時間経過した時点とのＥＬ発光を比較しても明確な明るさの差異が見られず、ＥＬ発光を利用した手法では、このような初期段階のＰＩＤ現象を捉えることは著しく困難である。

【0044】

そこで、本発明の発明者らは、初期段階のＰＩＤ現象の発生を検出する手法の確立を目的として、以下に示す検討を行った。

【0045】

まず、本発明の発明者らは、アルミ法によるＰＩＤ加速試験により故意にＰＩＤ現象を生じさせた太陽電池モジュールを対象としてダークＩ－Ｖ測定を行った。図７には、当該ダークＩ－Ｖ測定による、ＰＩＤ現象の進行に伴うＩ－Ｖ曲線の推移の一例を示すグラフが示されている。なお、図７では、使用開始時、使用開始時から２時間経過後、６時間経過後、１９時間経過後、３０時間経過後、及び７２時間経過後の測定結果が示されている。

【0046】

図７に示すように、使用開始時からの経過時間が増加するに従ってＩ－Ｖ曲線が右側から左方向に移動しており、ダークＩ－Ｖ測定によってもＰＩＤ現象の検出は可能であることが判明した。しかし、使用開始時から２時間経過した時点や、６時間経過した時点では、使用開始時からの明確な変化は見られなかった。

【0047】

次に、本発明の発明者らは、アルミ法によるＰＩＤ加速試験により故意にＰＩＤ現象を生じさせた太陽電池モジュールを対象として交流インピーダンスの計測結果を用いたナイキスト線図を作成した。図８には、当該交流インピーダンスの計測による、ＰＩＤ現象の進行に伴うナイキスト線図の推移の一例を示すグラフが示されている。なお、図８では、使用開始時（図８では「新品」と表記）、使用開始時から２時間経過後、及び３０時間経過後のナイキスト線図が示されている。ナイキスト線図は、交流インピーダンスの実数部をＸ軸上の値とし、虚数部をＹ軸上の値として線図化したものであるが、従来既知であるので、これ以上の説明は省略する。

【0048】

図８に示すように、この場合、使用開始時から３０時間経過したナイキスト線図は勿論のこと、２時間経過後のナイキスト線図についても、使用開始時のナイキスト線図とは明確な違いが見られた。なお、図９には、図８に示したナイキスト線図の、より詳細な推移の一例を示すグラフが示されているが、この図においても、使用開始時から３０分経過した時点のナイキスト線図においても、使用開始時のナイキスト線図とは明確な違いが見られた。

【0049】

そこで、本発明の発明者らは、作成したナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する回路構成を選択してフィッティングし、各素子の値を算出することで交流回路モデルを導出した。図１０には、導出した交流回路モデルの一例を示す回路図が示されている。

【0050】

そして、本発明の発明者らは、作成した交流回路モデルにおける抵抗Ｒｄ及び抵抗Ｒｓｈにより構成される並列抵抗Ｒｐの抵抗値（合成抵抗値）と、抵抗Ｒｐｐの抵抗値と、の時間経過に伴う推移をグラフで表した。図１１には、当該グラフの一例が示されている。なお、図１１における「＋１０００Ｖ」及び「－１０００Ｖ」は、交流インピーダンスの測定時における太陽電池モジュールへの印加電圧を表す。

【0051】

図１１に示すように、並列抵抗Ｒｐの抵抗値は、太陽電池モジュールへの印加電圧の正負に関わらず、使用開始時から２時間経過した時点では、大きく減少していることが判明した。

【0052】

以上の検討の結果により、本実施形態に係る劣化検出装置１０では、並列抵抗Ｒｐの値を用いて太陽電池モジュールのＰＩＤ現象の発生を検出するものとしている。

【0053】

次に、図１２～図１３を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置１０の作用を説明する。図１２は、本実施形態に係る劣化検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0054】

ユーザによって劣化検出プログラム１３Ａの実行を開始する指示入力が入力部１４を介して行われた場合に、劣化検出装置１０のＣＰＵ１１が当該劣化検出プログラム１３Ａを実行することにより、図１２に示す劣化検出処理が実行される。ユーザは、劣化検出処理の実行に先立ち、ＰＩＤ現象の検出対象とする太陽電池モジュール２０を対象として、一例として図３に示す構成を構築した後、上記指示入力を行う。

【0055】

図１２のステップ１００で、ＣＰＵ１１は、周波数特性分析器３０に対して、太陽電池モジュール２０の交流インピーダンスの計測を開始させる制御を行う。この制御により、周波数特性分析器３０は、交流インピーダンス情報の劣化検出装置１０への送信を開始する。

【0056】

そこで、ステップ１０２で、ＣＰＵ１１は、周波数特性分析器３０から受信した交流インピーダンス情報を用いて、上述したように、並列抵抗Ｒｐを有する交流回路モデルを作成する。ステップ１０４で、ＣＰＵ１１は、作成した交流回路モデルにおける並列抵抗Ｒｐの抵抗値を算出する。

【0057】

ステップ１０６で、ＣＰＵ１１は、算出した並列抵抗Ｒｐの抵抗値を、本劣化検出処理の開始時点から、この時点までの経過時間を示す情報と共に、計測情報データベース１３Ｂに記憶（登録）する。ステップ１０８で、ＣＰＵ１１は、予め定められた時間（本実施形態では、５分）が経過するまで待機する。

【0058】

ステップ１１０で、ＣＰＵ１１は、本劣化検出処理の開始時点からの、直前のステップ１０６の処理による抵抗値の計測情報データベース１３Ｂへの登録回数が２回目以降であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ１２０に移行する。また、当該判定が肯定判定となった場合はステップ１１２に移行する。

【0059】

ステップ１１２で、ＣＰＵ１１は、計測情報データベース１３Ｂに最初に登録した抵抗値と、直前のステップ１０６の処理によって計測情報データベース１３Ｂに登録した抵抗値との差分Ｄを算出する。ステップ１１４で、ＣＰＵ１１は、算出した差分Ｄが予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ１２０に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ１１６に移行する。本実施形態では、上記閾値として、差分Ｄが当該値以上となった場合に、太陽電池モジュール２０にＰＩＤ現象が生じたと見なすことができる値として、太陽電池モジュール２０と同種の太陽電池モジュールを用いた実験等によって予め得られた値を適用している。但し、この形態に限るものではなく、例えば、劣化検出装置１０に求められるＰＩＤ現象の発生の検出精度や、劣化検出装置１０の用途等に応じて、ユーザに対して上記閾値を予め入力させる形態としてもよい。

【0060】

ステップ１１６で、ＣＰＵ１１は、差分Ｄを算出する際に用いた抵抗値を用いて、予め定められた構成とされた劣化提示画面を表示するように表示部１５を制御し、ステップ１１８で、ＣＰＵ１１は、所定情報が入力されるまで待機する。

【0061】

図１３には、本実施形態に係る劣化提示画面の一例が示されている。図１３に示すように、本実施形態に係る劣化提示画面では、太陽電池モジュール２０にＰＩＤ現象が生じている可能性がある旨を示すメッセージが表示されると共に、差分Ｄを算出する際に用いた２種類の抵抗値が表示される。従って、ユーザは、劣化提示画面を参照することで、太陽電池モジュール２０にＰＩＤ現象が生じている可能性があることを把握することができると共に、表示されている抵抗値から、この時点における太陽電池モジュール２０の劣化の程度等を予測することができる。

【0062】

一例として図１３に示す劣化提示画面が表示部１５に表示されると、ユーザは、表示内容を把握した後、入力部１４を介して終了ボタン１５Ｃを指定する。これに応じて、ステップ１１８が肯定判定となって、ステップ１２２に移行する。

【0063】

一方、ステップ１２０で、ＣＰＵ１１は、予め定められた終了タイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ１０２に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ１２２に移行する。なお、本実施形態では、上記終了タイミングとして、予めユーザによって設定された時間（例えば、２時間）が経過したタイミングを適用しているが、これに限るものではないことは言うまでもない。

【0064】

ステップ１２２で、ＣＰＵ１１は、周波数特性分析器３０に対して交流インピーダンスの計測を停止させる制御を行い、その後に本劣化検出処理を終了する。

【0065】

以上説明したように、本実施形態によれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出している。従って、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる。

【0066】

また、本実施形態によれば、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出している。従って、上記抵抗値そのものが予め定められた閾値以下となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出する場合に比較して、より高精度に、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を発見することができる。

【0067】

さらに、本実施形態によれば、上記検出結果を提示している。従って、当該検出結果を容易に把握させることができる。

【0068】

なお、上記実施形態では、並列抵抗Ｒｐの抵抗値の計測開始時からの変化量（差分Ｄ）を用いてＰＩＤ現象の発生の有無を検出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、並列抵抗Ｒｐの抵抗値の変化率を用いてＰＩＤ現象の発生の有無を検出するする形態としてもよく、上述したように、並列抵抗Ｒｐの抵抗値そのものが予め定められた閾値以下となった場合に、ＰＩＤ現象が発生したと検出する形態としてもよい。並列抵抗Ｒｐの抵抗値そのものを用いる形態では、上記変化量や変化率を用いてＰＩＤ現象の発生を検出する場合に比較して、より簡易に、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を発見することができる。

【0069】

また、上記実施形態において、例えば、取得部１１Ａ、検出部１１Ｂ、及び提示部１１Ｃの各処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

【0070】

処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。

【0071】

処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

【0072】

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

【符号の説明】

【0073】

１０ 劣化検出装置
１１ ＣＰＵ
１１Ａ 取得部
１１Ｂ 検出部
１１Ｃ 提示部
１２ メモリ
１３ 記憶部
１３Ａ 劣化検出プログラム
１３Ｂ 計測情報データベース
１４ 入力部
１５ 表示部
１５Ｃ 終了ボタン
１６ 媒体読み書き装置
１７ 記録媒体
１８ 通信Ｉ／Ｆ部
２０ 太陽電池モジュール
２１ 太陽電池セル
２２ 金属導体
２３ 封止材
２４ フロントカバー
２５ バックカバー
２６ アルミフレーム
３０ 周波数特性分析器
４０ バイポーラ電源

【要約】

【課題】太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象の発生を、より早期に発見することができる劣化検出装置及び劣化検出プログラムを得る。
【解決手段】劣化検出装置１０は、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する取得部１１Ａと、取得部１１Ａによって取得された交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、ＰＩＤ現象の発生を検出する検出部１１Ｂと、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】