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(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】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】太陽電池パネル診断装置
(51)【国際特許分類】
G01N 17/00 20060101AFI20240910BHJP
【ＦＩ】
G01N17/00
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024108207
(22)【出願日】2024-07-04
【審査請求日】2024-07-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】593207765
【氏名又は名称】株式会社アイテス
(73)【特許権者】
【識別番号】000222037
【氏名又は名称】東北電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141586
【弁理士】
【氏名又は名称】沖中 仁
(72)【発明者】
【氏名】高野 和美
(72)【発明者】
【氏名】有松 健司
【審査官】外川 敬之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１９５１８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－０００６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－００５７２６４（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
封止剤としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置であって、診断対象の太陽電池パネルに検査光を照射する光源と、
前記太陽電池パネルに照射された前記検査光の反射光及び／又は透過光が導入される分光光度計と、
前記分光光度計が作成した分光スペクトルを解析する解析部と
を備え、
前記解析部は、前記分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置。
【請求項2】
前記対照スペクトルは、予め求めておいた劣化していない太陽電池パネルから得られる無劣化スペクトルである請求項１に記載の太陽電池パネル診断装置。
【請求項3】
前記対照スペクトルは、前記検査光が本来有する基準スペクトルである請求項１に記載の太陽電池パネル診断装置。
【請求項4】
前記解析部は、前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
を比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定する請求項１～３の何れか一項に記載の太陽電池パネル診断装置。
【請求項5】
前記解析部は、前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
に基づいて、
１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．４＜Ａ／Ｂである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定する請求項２に記載の太陽電池パネル診断装置。
【請求項6】
前記解析部は、前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定する請求項１～３の何れか一項に記載の太陽電池パネル診断装置。
【請求項7】
前記解析部は、前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、
１．０２＜Ｃ≦１．０５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．０５＜Ｃ≦１．２２である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．２２＜Ｃである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定する請求項２に記載の太陽電池パネル診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、封止剤としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、太陽電池パネルの封止剤の劣化の程度を検知することにより、太陽電池パネルの寿命の評価を行う太陽電池パネルの寿命予測方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
特許文献１の太陽電池パネルの寿命予測方法は、太陽電池パネルの発電劣化率と封止剤（ＥＶＡ封止剤）のＥＶＡのスペクトル強度の比（蛍光強度比）を測定することにより、太陽電池パネルの寿命予測を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１４６３３７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の太陽電池パネルの寿命予測方法では、ラマン分光法を用いてスペクトル強度を測定している。ここで、封止剤として使用されるエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）は、紫外線照射による脱酢酸反応の進行に伴い、分子構造内にポリエン構造（（ＣＨ＝ＣＨ）ｍ）が生成される。このポリエン構造から発生する蛍光は、ラマンスペクトルのバックグラウンド強度を上昇させる特性を有している。ラマン散乱光は、蛍光に比べて強度が圧倒的に弱いことが多い。そうすると、スペクトル強度を測定するためにラマン分光法を用いる場合、蛍光によって微弱なラマン散乱光が埋没してしまう問題があり、特に劣化した太陽電池パネルを検査する場合、蛍光の影響を受け、ピークが埋もれることで、正確な寿命予測を行えない虞がある。
【0006】
また、特許文献１の太陽電池パネルの寿命予測方法では、一つの太陽電池パネルでラマン計測により蛍光強度比を測定算出した後、一定期間経過後に再度、同一の太陽電池パネルで蛍光強度比を測定算出する必要があるため、時間がかかり効率が悪い。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光の影響を受けずに、正確に太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置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】
【0008】
上記課題を解決するための本発明にかかる太陽電池パネル診断装置の特徴構成は、
封止剤としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置であって、
診断対象の太陽電池パネルに検査光を照射する光源と、
前記太陽電池パネルに照射された前記検査光の反射光及び／又は透過光が導入される分光光度計と、
前記分光光度計が作成した分光スペクトルを解析する解析部と
を備え、
前記解析部は、前記分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することにある。
封止剤としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置であって、
診断対象の太陽電池パネルに検査光を照射する光源と、
前記太陽電池パネルに照射された前記検査光の反射光及び／又は透過光が導入される分光光度計と、
前記分光光度計が作成した分光スペクトルを解析する解析部と
を備え、
前記解析部は、前記分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することにある。
【0009】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、診断対象の太陽電池パネルに検査光を照射し、検査光の反射光及び／又は透過光を分光光度計で検出することにより生成された分光スペクトルは、ラマンスペクトルとは異なり蛍光の影響を受けにくく、ピークが埋もれないため、この分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することで、正確に太陽電池パネルの劣化状態を判定することができる。
【0010】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記対照スペクトルは、予め求めておいた劣化していない太陽電池パネルから得られる無劣化スペクトルであることが好ましい。
前記対照スペクトルは、予め求めておいた劣化していない太陽電池パネルから得られる無劣化スペクトルであることが好ましい。
【0011】
ＥＶＡが紫外線に曝露されると、ＥＶＡの主鎖が切断され分解が促進されるため、一般的に、封止剤は、紫外線吸収剤を含有しており、太陽光発電時の日射からＥＶＡを保護している。しかしながら、紫外線吸収剤は、太陽光に含まれる紫外線により、徐々に分解していく。したがって、劣化していない太陽電池パネルと一定期間使用された後の太陽電池パネルとでは、紫外線吸収剤の残存量が異なる。本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、一定期間使用された後の太陽電池パネルから得られる分光スペクトルと、予め求めておいた劣化していない太陽電池パネルから得られる無劣化スペクトルとを比較して得られる特定の波長の強度比に基づいて、紫外線吸収剤の残存量を推定することができ、その結果、劣化状態を判定することができる。
【0012】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記対照スペクトルは、前記検査光が本来有する基準スペクトルであることが好ましい。
前記対照スペクトルは、前記検査光が本来有する基準スペクトルであることが好ましい。
【0013】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、封止剤に含有される紫外線吸収剤が全て分解されると、一定期間使用された後の太陽電池パネルから得られる分光スペクトルは、検査光が本来有する基準スペクトルに近づくため、分光スペクトルと、検査光が本来有する基準スペクトルとを比較して得られる特定の波長の強度比に基づいて、紫外線吸収剤の残存量を推定することができ、その結果、劣化状態を判定することができる。また、分光スペクトルの強度が基準スペクトルの強度とほぼ一致した場合には、紫外線吸収剤がほぼ全て分解されたと判断することができる。
【0014】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
を比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することが好ましい。
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
を比較することにより、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することが好ましい。
【0015】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、紫外光から可視光の領域にわたって分光スペクトルを測定すると、波長３５０～４５０ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するが、波長５００～６００ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化しないため、分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂとを比較することにより、太陽電池パネルの劣化状態を判定することができる。
【0016】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
に基づいて、
１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．４＜Ａ／Ｂである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定することが好ましい。
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａと、
前記対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂと、
に基づいて、
１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．４＜Ａ／Ｂである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定することが好ましい。
【0017】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合において、解析部が劣化値Ａと対照値Ｂとの比であるＡ／Ｂに基づいて劣化状態を判定するため、正確な劣化状態を確認することができる。
【0018】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することが好ましい。
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、前記太陽電池パネルの劣化状態を判定することが好ましい。
【0019】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、紫外光の領域において分光スペクトルを測定すると、波長３６２～３６７ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するため、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃによって劣化状態を判定することができる。
【0020】
本発明にかかる太陽電池パネル診断装置において、
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、
１．０２＜Ｃ≦１．０５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．０５＜Ｃ≦１．２２である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．２２＜Ｃである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定することが好ましい。
前記解析部は、
前記分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と前記対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて、
１．０２＜Ｃ≦１．０５である場合に前記太陽電池パネルが初期劣化していると判定し、
１．０５＜Ｃ≦１．２２である場合に前記太陽電池パネルが経年劣化していると判定し、
１．２２＜Ｃである場合に前記太陽電池パネルが寿命劣化していると判定することが好ましい。
【0021】
本構成の太陽電池パネル診断装置によれば、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合において、解析部が劣化値Ｃに基づいて劣化状態を判定するため、正確な劣化状態を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する構成に限定されることは意図しない。なお、図に示される太陽電池パネルの層構造の厚み関係は、説明の容易化のため適宜誇張又は簡略化しており、実際の各層の厚みの大小関係を厳密に反映したものではない。
【0024】
〔太陽電池パネル〕
本発明の太陽電池パネル診断装置が診断対象とする太陽電池パネルは、例えば、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池等が挙げられる。
本発明の太陽電池パネル診断装置が診断対象とする太陽電池パネルは、例えば、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池等が挙げられる。
【0025】
図１は、太陽電池パネル１００の断面を模式的に示す説明図である。太陽電池パネル１００は、図１に示すように、保護ガラス１１、封止剤１２、太陽電池セル１３、及びバックシート１４を有する積層体である。太陽電池セル１３は、インターコネクタ１５によって複数接続されており、太陽の光エネルギーを吸収して電気に変換する太陽光発電を行う。太陽電池パネル１００は、保護ガラス１１が太陽電池セル１３の受光面側に配置され、バックシート１４が保護ガラス１１の反対側に配置され、保護ガラス１１と太陽電池セル１３との間、及びバックシート１４と太陽電池セル１３との間に封止剤１２が配置されている。封止剤１２としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が用いられている。ＥＶＡにおける酢酸ビニルの含有率は、２０～３５質量％となるように調整してあることが好ましく、２２～３２質量％となるように調整してあることがより好ましく、２４～３０質量％となるように調整してあることがさらに好ましい。酢酸ビニルの含有量が２０質量％未満であると、封止剤１２の透明性が充分でない虞があり、３５質量％を超えるとカルボン酸やアルコールが発生しやすくなり、黄変の原因となる場合がある。
【0026】
太陽電池パネル１００の劣化の原因の一つは、湿熱や紫外線による封止剤１２の変質である。特に、封止剤１２として用いられるＥＶＡは、分解すると酢酸が生じる。図２は、ＥＶＡの分解の説明図である。図２に示すように、ＥＶＡはエチレンと酢酸ビニルとの共重合体であるが、加水分解によってＥＶＡから酢酸が遊離する。ＥＶＡから遊離した酢酸は、太陽電池セル１３の電極を腐食し、太陽電池パネル１００の電気回路を断線させる。また、ＥＶＡが紫外線に曝露されると、ＥＶＡの主鎖が切断されて分解が促進される。そこで、封止剤１２には、ＥＶＡを紫外線から保護するための紫外線吸収剤（及び光安定剤）が含有されている。しかしながら、紫外線吸収剤自体も紫外線を吸収すると徐々に分解していく。そして、紫外線吸収剤が全て分解されると、ＥＶＡの分解抑制効果（保護効果）がなくなる。
【0027】
図３は、紫外線吸収剤を配合した封止剤１２の紫外・可視吸収スペクトルである。この紫外・可視吸収スペクトルは、紫外線に暴露される前の封止剤１２の吸収スペクトルである。図３に示すように、封止剤１２は、紫外線吸収剤を含むことにより、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲（紫外線＋可視光）においては吸収が大きくなるが、波長５００ｎｍ～５５０ｎｍの範囲（可視光）においては吸収が小さく、波長５５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲（可視光）においては吸収しなくなる。したがって、波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲（可視光）においては紫外線吸収剤の影響をほぼ受けない。そうすると、封止剤１２に光を照射すると、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲においては照射した光が紫外線吸収剤に吸収されるため、反射光の強度は小さくなる。ところが、光の照射により封止剤１２中の紫外線吸収剤が分解していくと、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲においては光が吸収されにくくなるため、紫外線に暴露される前の封止剤１２と比べて反射光の強度が大きくなることが考えられる。また、波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲においては紫外線吸収剤の影響をほぼ受けず、光が吸収されないため、紫外線吸収剤の分解による反射光の強度の変化はないと考えられる。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザニリド系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、ホルムアミジン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤等が挙げられる。また、紫外線吸収剤には、光安定剤を併用することも可能である。そのような光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。
【0028】
本発明者らは、太陽電池パネル１００の劣化状態の判定を行うにあたり、非破壊で封止剤１２の状態（紫外線吸収剤の分解が進んでいるか否か）を推定できる技術について鋭意検討したところ、紫外線吸収剤が全て分解されるまでの期間を残りの使用可能期間（残存期間）とし、封止剤１２に残存する紫外線吸収剤の量から、太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができることを知見し、本発明の太陽電池パネル診断装置１を開発した。
【0029】
〔太陽電池パネル診断装置〕
図４は、本発明の実施形態に係る太陽電池パネル診断装置１の概略構成図である。太陽電池パネル診断装置１（以下、単に「診断装置１」とする）は、封止剤１２としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する装置である。図４に示すように、診断装置１は、光源２、分光光度計３、及び解析部４を備えている。以下、診断装置１の各構成について詳細に説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る太陽電池パネル診断装置１の概略構成図である。太陽電池パネル診断装置１（以下、単に「診断装置１」とする）は、封止剤１２としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する装置である。図４に示すように、診断装置１は、光源２、分光光度計３、及び解析部４を備えている。以下、診断装置１の各構成について詳細に説明する。
【0030】
＜光源＞
光源２は、診断対象の太陽電池パネル１００に検査光Ｌ１を照射する。太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１は、保護ガラス１１及び封止剤１２を透過し、インターコネクタ１５上で反射する。光源２は、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲において輝線を有することが好ましく、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有することがより好ましい。波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲においては紫外線吸収剤の影響を受けるため、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲の輝線を有する光源２で検査光Ｌ１を照射すると、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光及び／又は透過光Ｌ２（以下、単に「反射光Ｌ２」とする）の波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲の強度が紫外線吸収剤の残量によって変化する。波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲においては紫外線吸収剤の影響をほぼ受けないため、反射光Ｌ２の波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲の強度は紫外線吸収剤の残量によって変化しない。なお、図３に示されるように、波長５００ｎｍ～５５０ｎｍの範囲においては、わずかに吸収されるが、紫外線吸収剤の残量による影響をほぼ受けない。したがって、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有する光源２を用いることで、反射光Ｌ２の強度の変化から紫外線吸収剤の残存量を推定することができる。なお、光源２としては、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有するものであればその種類は限定されず、例えば、水銀ランプ、ＬＥＤランプ、ＹＡＧレーザー、太陽光等が挙げられる。これらの中でも、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの輝線を有し、波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲に５４６ｎｍ、及び５７８ｎｍの輝線を有する水銀ランプを用いることが好ましい。
光源２は、診断対象の太陽電池パネル１００に検査光Ｌ１を照射する。太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１は、保護ガラス１１及び封止剤１２を透過し、インターコネクタ１５上で反射する。光源２は、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲において輝線を有することが好ましく、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有することがより好ましい。波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲においては紫外線吸収剤の影響を受けるため、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲の輝線を有する光源２で検査光Ｌ１を照射すると、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光及び／又は透過光Ｌ２（以下、単に「反射光Ｌ２」とする）の波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲の強度が紫外線吸収剤の残量によって変化する。波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲においては紫外線吸収剤の影響をほぼ受けないため、反射光Ｌ２の波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲の強度は紫外線吸収剤の残量によって変化しない。なお、図３に示されるように、波長５００ｎｍ～５５０ｎｍの範囲においては、わずかに吸収されるが、紫外線吸収剤の残量による影響をほぼ受けない。したがって、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有する光源２を用いることで、反射光Ｌ２の強度の変化から紫外線吸収剤の残存量を推定することができる。なお、光源２としては、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲と波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲との両方において輝線を有するものであればその種類は限定されず、例えば、水銀ランプ、ＬＥＤランプ、ＹＡＧレーザー、太陽光等が挙げられる。これらの中でも、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの輝線を有し、波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲に５４６ｎｍ、及び５７８ｎｍの輝線を有する水銀ランプを用いることが好ましい。
【0031】
＜分光光度計＞
分光光度計３は、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光Ｌ２が導入される。分光光度計３は、反射光Ｌ２から分光スペクトルを作成する。反射光Ｌ２を、分光光度計３で検出することにより生成された分光スペクトルは、ラマンスペクトルとは異なり蛍光の影響を受けにくく、ピークが埋もれないため、この分光スペクトルを、後述する対照スペクトルと比較することで、正確に太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。分光光度計３としては、屋外で使用可能な小型マルチチャンネル分光器を用いることが好ましく、例えば、オーシャンインサイト社製の分光器（製品名：ＦＬＡＭＥ－Ｔシリーズ）を用いることができる。
分光光度計３は、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光Ｌ２が導入される。分光光度計３は、反射光Ｌ２から分光スペクトルを作成する。反射光Ｌ２を、分光光度計３で検出することにより生成された分光スペクトルは、ラマンスペクトルとは異なり蛍光の影響を受けにくく、ピークが埋もれないため、この分光スペクトルを、後述する対照スペクトルと比較することで、正確に太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。分光光度計３としては、屋外で使用可能な小型マルチチャンネル分光器を用いることが好ましく、例えば、オーシャンインサイト社製の分光器（製品名：ＦＬＡＭＥ－Ｔシリーズ）を用いることができる。
【0032】
＜解析部＞
解析部４は、分光光度計３が作成した分光スペクトルを解析する。特に、解析部４は、分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することで、正確に太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。ここで、解析部４が解析する分光スペクトルには、分光光度計３が作成した分光スペクトルそのものだけでなく、当該分光スペクトルに含まれる複数の特定の波長又は波長域から求められる強度比等の加工データも含まれる。同様に、解析部４が解析する対照スペクトルには、対照スペクトルそのものだけでなく、当該対照スペクトルに含まれる複数の特定の波長又は波長域から求められる強度比等の加工データも含まれる。解析部４は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ等を有するコンピュータを主体に構成されており、取得部４１、算出部４２、及び判定部４３を含む。取得部４１は、分光光度計３が作成した分光スペクトルを取得する。算出部４２は、取得部４１によって取得されたデータに基づいて必要な演算を行う。判定部４３は、算出部４２による算出結果に基づいて所定の判定を行う。取得部４１、算出部４２、及び判定部４３は、解析部４の内部に実装されるハードウェアとして実現してもよいが、解析部４において実行されるソフトウェアの機能として実現することもできる。対照スペクトルは、予め求めておいた劣化していない（すなわち、紫外線吸収剤の残存量が１００％である）太陽電池パネル１００から得られる無劣化スペクトル、又は検査光Ｌ１が本来有する基準スペクトルのデータであり、算出部４２に格納されている。対照スペクトルは、診断対象の太陽電池パネル１００の種類及び使用する光源２の種類に応じて複数存在し、夫々の太陽電池パネル１００に対して特定の対照スペクトルが利用される。したがって、解析部４は、対照スペクトルを変更することにより、一つの診断装置１で、多種多様な太陽電池パネル１００の検査に対応することが可能となる。
解析部４は、分光光度計３が作成した分光スペクトルを解析する。特に、解析部４は、分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することで、正確に太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。ここで、解析部４が解析する分光スペクトルには、分光光度計３が作成した分光スペクトルそのものだけでなく、当該分光スペクトルに含まれる複数の特定の波長又は波長域から求められる強度比等の加工データも含まれる。同様に、解析部４が解析する対照スペクトルには、対照スペクトルそのものだけでなく、当該対照スペクトルに含まれる複数の特定の波長又は波長域から求められる強度比等の加工データも含まれる。解析部４は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ等を有するコンピュータを主体に構成されており、取得部４１、算出部４２、及び判定部４３を含む。取得部４１は、分光光度計３が作成した分光スペクトルを取得する。算出部４２は、取得部４１によって取得されたデータに基づいて必要な演算を行う。判定部４３は、算出部４２による算出結果に基づいて所定の判定を行う。取得部４１、算出部４２、及び判定部４３は、解析部４の内部に実装されるハードウェアとして実現してもよいが、解析部４において実行されるソフトウェアの機能として実現することもできる。対照スペクトルは、予め求めておいた劣化していない（すなわち、紫外線吸収剤の残存量が１００％である）太陽電池パネル１００から得られる無劣化スペクトル、又は検査光Ｌ１が本来有する基準スペクトルのデータであり、算出部４２に格納されている。対照スペクトルは、診断対象の太陽電池パネル１００の種類及び使用する光源２の種類に応じて複数存在し、夫々の太陽電池パネル１００に対して特定の対照スペクトルが利用される。したがって、解析部４は、対照スペクトルを変更することにより、一つの診断装置１で、多種多様な太陽電池パネル１００の検査に対応することが可能となる。
【0033】
図５は、光源２に水銀ランプを用いた場合の分光スペクトル及び無劣化スペクトルの一例を示す図である。分光スペクトルは、一定期間使用された後の太陽電池パネルから得られるスペクトルである。無劣化スペクトルは、劣化していない太陽電池パネルから得られるスペクトルである。水銀ランプは、波長３５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの輝線を有し、波長５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲に５４６ｎｍ、及び５７８ｎｍの輝線を有する。図５に示すように、分光スペクトル及び無劣化スペクトルにおいて、波長５４６ｎｍ、及び５７８ｎｍの強度は、ほぼ等しくなるが、波長３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの強度には差がある。一定期間使用された太陽電池パネル１００は、太陽光に含まれる紫外線により、紫外線吸収剤が分解されるため、分光スペクトルの波長３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの強度が増加している。したがって、分光スペクトルと無劣化スペクトルとを比較して得られる特定の波長の強度比に基づいて、紫外線吸収剤の残存量を推定することができ、その結果、劣化状態を判定することができる。
【0034】
図６は、光源２に水銀ランプを用いた場合の分光スペクトル及び基準スペクトルの一例を示す図である。分光スペクトルは、一定期間使用された後の太陽電池パネルから得られるスペクトルである。基準スペクトルは、検査光Ｌ１が本来有するスペクトルである。図５に示す分光スペクトル及び無劣化スペクトルと同様に、分光スペクトル及び基準スペクトルにおいて、波長５４６ｎｍ、及び５７８ｎｍの強度は、ほぼ等しくなるが、波長３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの強度には差がある。封止剤１２に含有される紫外線吸収剤が全て分解されると、分光スペクトルは、検査光Ｌ１が本来有する基準スペクトルに近づくため、分光スペクトルと基準スペクトルとを比較して得られる特定の波長の強度比に基づいて、紫外線吸収剤の残存量を推定することができ、その結果、劣化状態を判定することができる。なお、分光スペクトルの強度が基準スペクトルの強度とほぼ一致した場合には、紫外線吸収剤がほぼ全て分解されたと判断することができる。
【0035】
以下、解析部４により実行される処理を、第一実施形態、第二実施形態、及び第三実施形態として説明する。太陽電池パネル１００の劣化は、初期劣化、経年劣化、寿命劣化の順に推移するため、第一実施形態及び第二実施形態においては、太陽電池パネル１００の劣化状態の判定を紫外線吸収剤の残存量に基づいて判定する。「初期劣化」、「経年劣化」、及び「寿命劣化」と判定するための紫外線吸収剤の残存量の基準については特に限定されないが、例えば、初期劣化は紫外線吸収剤の残存量が８０％以上９０％未満、経年劣化は紫外線吸収剤の残存量が２０％以上８０％未満、寿命劣化は紫外線吸収剤の残存量が２０％未満とすることができる。また、第三実施形態においては、太陽電池パネル１００の残存期間を推定することで劣化状態を判定する。
【0036】
［第一実施形態］
＜Ｓ１０１～Ｓ１０４＞
図７は、第一実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャートである。図７中記号「Ｓ」は、ステップを表す（図８～図１１においても同様）。取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ１０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａを算出する（Ｓ１０２）。次に、算出部４２は、対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂを算出する（Ｓ１０３）。波長３５０～４５０ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するが、波長５００～６００ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化しないため、劣化値Ａと対照値Ｂとを比較することにより、太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。次に、対照スペクトルが無劣化スペクトルである場合（Ｓ１０４：無劣化スペクトル）、Ｓ１０５～Ｓ１１１の処理を実行する。また、対照スペクトルが基準スペクトルである場合（Ｓ１０４：基準スペクトル）、Ｓ１１２～Ｓ１１８の処理（Ａ）を実行する。
＜Ｓ１０１～Ｓ１０４＞
図７は、第一実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャートである。図７中記号「Ｓ」は、ステップを表す（図８～図１１においても同様）。取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ１０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉｂ）との比（Ｉａ／Ｉｂ）で表される劣化値Ａを算出する（Ｓ１０２）。次に、算出部４２は、対照スペクトルの波長３５０～４５０ｎｍにおける強度（Ｉ´ａ）と波長５００～６００ｎｍにおける強度（Ｉ´ｂ）との比（Ｉ´ａ／Ｉ´ｂ）で表される対照値Ｂを算出する（Ｓ１０３）。波長３５０～４５０ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するが、波長５００～６００ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化しないため、劣化値Ａと対照値Ｂとを比較することにより、太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。次に、対照スペクトルが無劣化スペクトルである場合（Ｓ１０４：無劣化スペクトル）、Ｓ１０５～Ｓ１１１の処理を実行する。また、対照スペクトルが基準スペクトルである場合（Ｓ１０４：基準スペクトル）、Ｓ１１２～Ｓ１１８の処理（Ａ）を実行する。
【0037】
＜Ｓ１０５～Ｓ１１１＞
まず、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ａ／Ｂ≦１．０５である場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ１０６）。Ａ／Ｂ≦１．０５でない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）において、１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ１０８）。１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５でない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）において、１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４である場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ１１０）。そして、１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４でない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、すなわち１．４＜Ａ／Ｂである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ１１１）。このように、本実施形態によれば、Ｓ１０５～Ｓ１１１を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
まず、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ａ／Ｂ≦１．０５である場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ１０６）。Ａ／Ｂ≦１．０５でない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）において、１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ１０８）。１．０５＜Ａ／Ｂ≦１．１５でない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）において、１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４である場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ１１０）。そして、１．１５＜Ａ／Ｂ≦１．４でない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、すなわち１．４＜Ａ／Ｂである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ１１１）。このように、本実施形態によれば、Ｓ１０５～Ｓ１１１を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
【0038】
＜Ｓ１１２～Ｓ１１８＞
図８は、第一実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（２）である。対照スペクトルが基準スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ａ／Ｂ≦０．７５である場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ１１３）。Ａ／Ｂ≦０．７５でない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）において、０．７５＜Ａ／Ｂ≦０．８である場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ１１５）。０．７５＜Ａ／Ｂ≦０．８でない場合（Ｓ１１４：ＮＯ）において、０．８＜Ａ／Ｂ≦０．９８である場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ１１７）。そして、０．８＜Ａ／Ｂ≦０．９８でない場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、すなわち０．９８＜Ａ／Ｂである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ１１８）。このように、本実施形態によれば、Ｓ１１２～Ｓ１１８を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
図８は、第一実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（２）である。対照スペクトルが基準スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ａ／Ｂ≦０．７５である場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ１１３）。Ａ／Ｂ≦０．７５でない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）において、０．７５＜Ａ／Ｂ≦０．８である場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ１１５）。０．７５＜Ａ／Ｂ≦０．８でない場合（Ｓ１１４：ＮＯ）において、０．８＜Ａ／Ｂ≦０．９８である場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ１１７）。そして、０．８＜Ａ／Ｂ≦０．９８でない場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、すなわち０．９８＜Ａ／Ｂである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ１１８）。このように、本実施形態によれば、Ｓ１１２～Ｓ１１８を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
【0039】
このように、対照スペクトルが無劣化スペクトル及び基準スペクトルのどちらであっても、判定部４３が劣化値Ａと対照値Ｂとの値に基づいて劣化状態を判定するため、正確な劣化状態を確認することができる。
【0040】
［第二実施形態］
＜Ｓ２０１～Ｓ２０３＞
図９は、第二実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（１）である。取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ２０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃを算出する（Ｓ２０２）。波長３５０～４５０ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するため、波長３５０～４５０ｎｍの範囲内で同じ波長であれば、分光スペクトルの強度と対照スペクトルの強度との比を求めることで太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。本実施形態においては、光源２として、波長３６５ｎｍに輝線を有し、ピーク幅が３６２～３６７ｎｍ（ピーク高さの半分の波長が、３６２ｎｍ及び３６７ｎｍ）である水銀ランプを用いている。したがって、波長３６２～３６７ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するため、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃによって劣化状態を判定することができる。なお、劣化値Ｃとしては、波長３６２～３６７ｎｍの範囲内で同じ波長であれば、同じ値を用いることができるが、分光スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃによって劣化状態を判定することが好ましい。次に、対照スペクトルが無劣化スペクトルである場合（Ｓ２０３：無劣化スペクトル）、Ｓ２０４～Ｓ２１０の処理を実行する。また、対照スペクトルが基準スペクトルである場合（Ｓ２０３：基準スペクトル）、Ｓ２１１～Ｓ２１７の処理（Ｂ）を実行する。
＜Ｓ２０１～Ｓ２０３＞
図９は、第二実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（１）である。取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ２０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃを算出する（Ｓ２０２）。波長３５０～４５０ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するため、波長３５０～４５０ｎｍの範囲内で同じ波長であれば、分光スペクトルの強度と対照スペクトルの強度との比を求めることで太陽電池パネル１００の劣化状態を判定することができる。本実施形態においては、光源２として、波長３６５ｎｍに輝線を有し、ピーク幅が３６２～３６７ｎｍ（ピーク高さの半分の波長が、３６２ｎｍ及び３６７ｎｍ）である水銀ランプを用いている。したがって、波長３６２～３６７ｎｍにおける強度は紫外線吸収剤の残存量によって変化するため、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃによって劣化状態を判定することができる。なお、劣化値Ｃとしては、波長３６２～３６７ｎｍの範囲内で同じ波長であれば、同じ値を用いることができるが、分光スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃによって劣化状態を判定することが好ましい。次に、対照スペクトルが無劣化スペクトルである場合（Ｓ２０３：無劣化スペクトル）、Ｓ２０４～Ｓ２１０の処理を実行する。また、対照スペクトルが基準スペクトルである場合（Ｓ２０３：基準スペクトル）、Ｓ２１１～Ｓ２１７の処理（Ｂ）を実行する。
【0041】
＜Ｓ２０４～Ｓ２１０＞
まず、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ｃ≦１．０２である場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ２０５）。Ｃ≦１．０２でない場合（Ｓ２０４：ＮＯ）において、１．０２＜Ｃ≦１．０５である場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ２０７）。１．０２＜Ｃ≦１．０５でない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）において、１．０５＜Ｃ≦１．２２である場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ２０９）。そして、１．０５＜Ｃ≦１．２２でない場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、すなわち１．２２＜Ｃである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ２１０）。このように、本実施形態によれば、Ｓ２０４～Ｓ２１０を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
まず、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ｃ≦１．０２である場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ２０５）。Ｃ≦１．０２でない場合（Ｓ２０４：ＮＯ）において、１．０２＜Ｃ≦１．０５である場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ２０７）。１．０２＜Ｃ≦１．０５でない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）において、１．０５＜Ｃ≦１．２２である場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ２０９）。そして、１．０５＜Ｃ≦１．２２でない場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、すなわち１．２２＜Ｃである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ２１０）。このように、本実施形態によれば、Ｓ２０４～Ｓ２１０を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
【0042】
＜Ｓ２１１～Ｓ２１７＞
図１０は、第二実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（２）である。対照スペクトルが基準スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ｃ≦０．８１である場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ２１２）。Ｃ≦０．８１でない場合（Ｓ２１１：ＮＯ）において、０．８１＜Ｃ≦０．８３である場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ２１４）。０．８１＜Ｃ≦０．８３でない場合（Ｓ２１３：ＮＯ）において、０．８３＜Ｃ≦０．９７である場合（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ２１６）。そして、０．８３＜Ｃ≦０．９７でない場合（Ｓ２１５：ＮＯ）、すなわち０．９７＜Ｃである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ２１７）。このように、本実施形態によれば、Ｓ２１１～Ｓ２１７を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
図１０は、第二実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャート（２）である。対照スペクトルが基準スペクトルの場合の処理について説明する。判定部４３は、Ｃ≦０．８１である場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００は劣化していないと判定する（Ｓ２１２）。Ｃ≦０．８１でない場合（Ｓ２１１：ＮＯ）において、０．８１＜Ｃ≦０．８３である場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が初期劣化していると判定する（Ｓ２１４）。０．８１＜Ｃ≦０．８３でない場合（Ｓ２１３：ＮＯ）において、０．８３＜Ｃ≦０．９７である場合（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、太陽電池パネル１００が経年劣化していると判定する（Ｓ２１６）。そして、０．８３＜Ｃ≦０．９７でない場合（Ｓ２１５：ＮＯ）、すなわち０．９７＜Ｃである場合は、太陽電池パネル１００が寿命劣化していると判定する（Ｓ２１７）。このように、本実施形態によれば、Ｓ２１１～Ｓ２１７を順に実行することで、太陽電池パネル１００が劣化しているか否か、劣化している場合はその劣化の程度（初期劣化、経年劣化、寿命劣化）を判定することができる。
【0043】
このように、対照スペクトルが無劣化スペクトル及び基準スペクトルのどちらであっても、判定部４３が劣化値Ｃの値に基づいて劣化状態を判定するため、正確な劣化状態を確認することができる。
【0044】
［第三実施形態］
図１１は、第三実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャートである。図１２は、劣化していない（新品の）太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度と波長５４６ｎｍにおける強度との比である強度比、及び紫外線照射時間の関係を示すグラフである。図１２は、表１に示した対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ´５４６）との比（Ｉ´３６５／Ｉ´５４６）である強度比Ｅを紫外線照射時間（経過時間）に対してプロットすることにより得られる。図１２のグラフに関するデータは、解析部４のメモリに予め記憶されており、必要に応じて読み出される。
図１１は、第三実施形態において、解析部４で行われる処理を説明するフローチャートである。図１２は、劣化していない（新品の）太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度と波長５４６ｎｍにおける強度との比である強度比、及び紫外線照射時間の関係を示すグラフである。図１２は、表１に示した対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ´５４６）との比（Ｉ´３６５／Ｉ´５４６）である強度比Ｅを紫外線照射時間（経過時間）に対してプロットすることにより得られる。図１２のグラフに関するデータは、解析部４のメモリに予め記憶されており、必要に応じて読み出される。
【0045】
【表1】
【0046】
＜Ｓ３０１～Ｓ３０４＞
まず、取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ３０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ５４６）との比（Ｉ３６５／Ｉ５４６）である強度比Ｄを算出する（Ｓ３０２）。次に、算出部４２は、強度比Ｄと、図１２のグラフに示す関係に基づいて、太陽電池パネル１００の紫外線吸収剤の残存量を算出する（Ｓ３０３）。判定部４３は、算出部４２によって算出された紫外線吸収剤の残存量と診断対象の太陽電池パネル１００の使用年数から、現状と同じ環境で使用を続けた場合における残存期間を推定する（Ｓ３０４）。
まず、取得部４１は、分光光度計３から分光スペクトルを取得する（Ｓ３０１）。算出部４２は、取得部４１によって取得された分光スペクトルに基づいて、分光スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ５４６）との比（Ｉ３６５／Ｉ５４６）である強度比Ｄを算出する（Ｓ３０２）。次に、算出部４２は、強度比Ｄと、図１２のグラフに示す関係に基づいて、太陽電池パネル１００の紫外線吸収剤の残存量を算出する（Ｓ３０３）。判定部４３は、算出部４２によって算出された紫外線吸収剤の残存量と診断対象の太陽電池パネル１００の使用年数から、現状と同じ環境で使用を続けた場合における残存期間を推定する（Ｓ３０４）。
【0047】
太陽電池パネル１００の寿命は、使用環境に左右されるため、例えば、稼働開始から１０年が経過した太陽電池パネル１００の紫外線吸収剤の残存量が５０％である場合、あと１０年は同じ環境で使用可能であると推定されるが、同じく紫外線吸収剤の残存量が５０％であっても、稼働開始から５年である太陽電池パネル１００は、あと５年は同じ環境で使用可能であると推定される。本実施形態によれば、紫外線吸収剤の残存量と診断対象の太陽電池パネル１００の使用年数とから、現状と同じ環境で使用を続けた場合における残存期間を推定するため、劣化状態を正確に判定することができる。
【0048】
〔残存期間の計算方法〕
算出部４２及び判定部４３で行われる残存期間の計算方法について具体例を用いて説明する。図１２に示すように、本実施形態においては、紫外線照射時間が５０時間で強度比が殆ど変化しなくなったため、この時点で紫外線吸収剤がほぼ全て分解されたと考えられる。
算出部４２及び判定部４３で行われる残存期間の計算方法について具体例を用いて説明する。図１２に示すように、本実施形態においては、紫外線照射時間が５０時間で強度比が殆ど変化しなくなったため、この時点で紫外線吸収剤がほぼ全て分解されたと考えられる。
【0049】
例えば、稼働開始から１０年が経過した太陽電池パネル１００において、図１１のフローチャートのＳ３０２で算出された、分光スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ５４６）との比（Ｉ３６５／Ｉ５４６）である強度比Ｄが１．０である場合、図１２のグラフを参照すると、対照スペクトルの波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´３６５）と波長５４６ｎｍにおける強度（Ｉ´５４６）との比（Ｉ´３６５／Ｉ´５４６）である強度比Ｅが１．０となるのは、紫外線照射時間が１８時間の時点である。この場合、紫外線吸収剤は３６％（１８時間／５０時間）分解されていると算出され、紫外線吸収剤の残存量が６４％であると算出される。
【0050】
したがって、１０年で紫外線吸収剤が３６％分解される使用環境において、現状と同じ環境で使用を続ける場合、１年あたり３．６％分解されるため、残存量６４％が全て分解されるまでの期間は、約１８年（６４％／３．６％）となる。以上より、残存期間は１８年であると推定される。
【0051】
［Ａ／Ｂと紫外線吸収剤の残存量から推定される残存寿命の関係］
第一実施形態において、劣化値Ａと対照値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）に基づいて劣化状態を判定したが、図１２及び表１に示した劣化していない太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の強度比Ｅと紫外線照射時間との関係から、Ａ／Ｂと紫外線吸収剤の残存量から推定される残存寿命（以下、単に「残存寿命」とする）との関係を求めることができる。残存寿命は、紫外線吸収剤の残存量に関係し、紫外線吸収剤の残存量から推定することができる。例えば、稼働開始から１０年が経過した太陽電池パネル１００の紫外線吸収剤の残存量が５０％である場合、あと１０年は同じ環境で使用可能であると推定されるため、残存寿命は５０％（１０年／２０年）となる。
第一実施形態において、劣化値Ａと対照値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）に基づいて劣化状態を判定したが、図１２及び表１に示した劣化していない太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の強度比Ｅと紫外線照射時間との関係から、Ａ／Ｂと紫外線吸収剤の残存量から推定される残存寿命（以下、単に「残存寿命」とする）との関係を求めることができる。残存寿命は、紫外線吸収剤の残存量に関係し、紫外線吸収剤の残存量から推定することができる。例えば、稼働開始から１０年が経過した太陽電池パネル１００の紫外線吸収剤の残存量が５０％である場合、あと１０年は同じ環境で使用可能であると推定されるため、残存寿命は５０％（１０年／２０年）となる。
【0052】
図１３は、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合における劣化値Ａと対照値Ｂとの比、及び残存寿命の関係を示すグラフである。図１３は、表２に示した劣化値Ａと対照値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を残存寿命に対してプロットすることにより得られる。表２において、残存寿命は表１における紫外線照射時間から求めることができ、例えば、紫外線照射時間が１５時間の時点において、紫外線吸収剤は３０％（１５時間／５０時間）分解されているため、紫外線吸収剤の残存量は７０％となり、残存寿命は７０％となる。表２において、劣化値Ａは表１における強度比Ｅを採用することができる。また、表１における紫外線照射時間０時間の強度比Ｅ（０．８１）は、劣化していない太陽電池パネルから得られるスペクトルの強度比である。そこで、この強度比Ｅ（０．８１）を、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合における対照値Ｂとすることができる。図１３によれば、Ａ／Ｂの値に基づいて残存寿命が決まるため、太陽電池パネルの初期劣化、経年劣化、又は寿命劣化を判定することができる。
【0053】
【表2】
【0054】
図１４は、対照スペクトルが基準スペクトルである場合における劣化値Ａと対照値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）、及び残存寿命の関係を示すグラフである。図１４は、表３に示した劣化値Ａと対照値Ｂの比（Ａ／Ｂ）を残存寿命に対してプロットすることにより得られる。表３において、残存寿命、及び劣化値Ａは、表２と同様である。また、表１における紫外線照射時間５０時間の強度比Ｅ（１．１５）は、紫外線吸収剤が全て分解されている太陽電池パネルから得られるスペクトルの強度比である。そこで、この強度比Ｅ（１．１５）を、対照スペクトルが基準スペクトルの場合における対照値Ｂとすることができる。図１４によれば、Ａ／Ｂの値に基づいて残存寿命が決まるため、太陽電池パネルの初期劣化、経年劣化、又は寿命劣化を判定することができる。
【0055】
【表3】
【0056】
［劣化値Ｃと紫外線吸収剤の残存量から推定される残存寿命の関係］
第二実施形態において、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて劣化状態を判定したが、図１２及び表１に示した劣化していない太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の強度比Ｅと紫外線照射時間との関係から、劣化値Ｃと残存寿命との関係を求めることができる。
第二実施形態において、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）と対照スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）との比（Ｉｃ／Ｉ´ｃ）で表される劣化値Ｃに基づいて劣化状態を判定したが、図１２及び表１に示した劣化していない太陽電池パネルに紫外線を連続照射した場合の強度比Ｅと紫外線照射時間との関係から、劣化値Ｃと残存寿命との関係を求めることができる。
【0057】
図１５は、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合における劣化値Ｃ、及び残存寿命の関係を示すグラフである。図１５は、表４に示した劣化値Ｃを残存寿命に対してプロットすることにより得られる。表４において、残存寿命は、表２と同様である。表４において、分光スペクトルの波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）は表１における強度比Ｅを算出するために測定した波長３６５ｎｍにおける強度（Ｉ´３６５）を採用することができる。また、表１における紫外線照射時間０時間の強度比Ｅを算出するために測定した波長３６５ｎｍにおける強度（１６２１５）は、劣化していない太陽電池パネルから得られるスペクトルである。そこで、この紫外線照射時間０時間の波長３６５ｎｍにおける強度（１６２１５）を、対照スペクトルが無劣化スペクトルの場合の波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）とすることができる。図１５によれば、劣化値Ｃの値に基づいて残存寿命が決まるため、太陽電池パネルの初期劣化、経年劣化、又は寿命劣化を判定することができる。
【0058】
【表4】
【0059】
図１６は、対照スペクトルが基準スペクトルである場合における劣化値Ｃ、及び残存寿命の関係を示すグラフである。図１６は、表５に示した劣化値Ｃを残存寿命に対してプロットすることにより得られる。表５において、残存寿命、及び波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉｃ）は、表４と同様である。また、表１における紫外線照射時間５０時間の強度比Ｅを算出するために測定した波長３６５ｎｍにおける強度（２０４１２）は、紫外線吸収剤が全て分解されている太陽電池パネルから得られるスペクトルである。そこで、この紫外線照射時間５０時間の波長３６５ｎｍにおける強度（２０４１２）を、対照スペクトルが基準スペクトルの場合の波長３６２～３６７ｎｍにおける強度（Ｉ´ｃ）とすることができる。図１６によれば、劣化値Ｃの値に基づいて残存寿命が決まるため、太陽電池パネルの初期劣化、経年劣化、又は寿命劣化を判定することができる。
【0060】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0061】
本発明の太陽電池パネル診断装置は、一定期間使用された太陽電池パネルをリユースする場合において、太陽電池パネルの劣化状態の判定に利用することが可能であるが、使用中（稼働中）の太陽電池パネルの劣化状態の判定に用いることも勿論可能である。
【符号の説明】
【0062】
１ 太陽電池パネル診断装置
２ 光源
３ 分光光度計
４ 解析部
１２ 封止剤
１００ 太陽電池パネル
Ｌ１ 検査光
Ｌ２ 反射光（検査光の反射光及び／又は透過光）
２ 光源
３ 分光光度計
４ 解析部
１２ 封止剤
１００ 太陽電池パネル
Ｌ１ 検査光
Ｌ２ 反射光（検査光の反射光及び／又は透過光）
【要約】
【課題】蛍光の影響を受けずに、正確に太陽電池パネルの劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置を提供する。
【解決手段】封止剤１２としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置１であって、診断対象の太陽電池パネル１００に検査光Ｌ１を照射する光源２と、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光及び／又は透過光Ｌ２が導入される分光光度計３と、分光光度計３が作成した分光スペクトルを解析する解析部４とを備え、解析部４は、分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することにより、太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する。
【選択図】図４
【解決手段】封止剤１２としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する太陽電池パネル診断装置１であって、診断対象の太陽電池パネル１００に検査光Ｌ１を照射する光源２と、太陽電池パネル１００に照射された検査光Ｌ１の反射光及び／又は透過光Ｌ２が導入される分光光度計３と、分光光度計３が作成した分光スペクトルを解析する解析部４とを備え、解析部４は、分光スペクトルを、対照スペクトルと比較することにより、太陽電池パネル１００の劣化状態を判定する。
【選択図】図４
【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】
【図14】
【図15】
【図16】