劣化太陽電池の高速回復技術

環境・エネルギー（エネルギー）

研究者	工学部　電気電子・情報工学科吉田弘樹教授

研究概要

太陽電池システムの大型化と安価なトランスレスインバーターの普及で，電圧誘起劣化現象（PID: Potential Induced Degradation）によってシャント抵抗値が小さくなり，太陽電池の出力が低下する問題が生じています。従来技術ではシャント抵抗の回復に数時間要していましたが，本技術では大幅に短時間で回復できます。

光照射による回復：数10分
電流パルスによる回復：数秒（~ 80%の回復）
電圧パルスによる回復： 10秒程度（~100%の回復）

研究内容

（１）回復技術１（光照射）
太陽電地モジュール外部から，高出力LEDを照射しながら高電圧を印加する回復方法です。屋外でも実施可能です。（特願2016- 56313）
（２）回復技術２（電流パルス）
電流パルスを断続的に流すことで回復する技術です。保護ダイオードを一時的に外して実施し，数秒で〜80%の回復します。(特願2017- 36400)
（3）回復技術３（電圧パルス）
電圧パルスを断続的に流すことで回復する技術です。保護ダイオードを一時的に外して実施し，数10秒で〜100%回復します。
（４）関連技術（劣化箇所の特定）
従来よりEL: Electroluminescence法がよく用いられています(図a)。それに比べてより劣化箇所を特定し易い方法として,サーモグラフィ法(図b)と逆バイアスEL法(図c)を開発しました。いずれも，劣化部に電流を集中させることで，局所的な特定を実現しています。

活用分野・用途・応用例・商品例・事業化のイメージなど

電圧誘起劣化した太陽電地モジュールの屋内/屋外での高速な回復
劣化した太陽電地モジュール/セルの評価・解析・分別

資料・ポスター

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キーワード

太陽電池、回復技術、電圧誘起劣化現象、シャント抵抗

出展した展示会

イノベーションジャパン2017