(57)【要約】【課題】屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適しており、簡便に太陽電池モジュールの異常検出を行うことができる太陽電池モジュールの異常検出装置を提供すること。【解決手段】太陽電池モジュールは、鋼板６上に設置されている。この太陽電池モジュールは、光の入射面を持つ光電変換素子が基板上に実装されてなる太陽電池５を封止材４で封止してなるものである。太陽電池モジュールの外界に露出する側の上には、保護フィルム３が設けられている。この太陽電池モジュールの異常を検出する異常検出装置は、導電性液体を含浸してなるシート体１と、シート体１と端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御部７とで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射面を持つ光電変換素子と、前記光電変換素子の前記入射面側に設けられた保護部材と、を備え、端子を持つ太陽電池モジュールの異常検出装置であって、異常検出時に前記保護部材上に配置され、導電性液体を含浸してなるシート体と、前記シート体と前記端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、前記絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御手段と、を具備することを特徴とする太陽電池モジュールの異常検出装置。
【請求項２】
前記シート体は、把持部を備えた部材に、前記保護部材に当接するように配設されたことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールの異常検出装置。
【請求項３】
前記シート体が前記保護部材を覆うことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールの異常検出装置。
【請求項４】
前記導電性液体が、水、アルコールと水の混合溶液、及び界面活性剤を含む溶液からなる群より選ばれたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの異常検出装置。
【請求項５】
前記シート体が、布、紙、及び不織布からなる群より選ばれたものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子を含む太陽電池モジュールの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンなエネルギーとして注目されており、その技術の進歩は目覚ましいものがある。特に、アモルファスシリコンを主材料とした光電変換層は、大面積の成膜が容易で低価格であるため、それを用いた薄膜太陽電池に対する期待は大きい。
【０００３】
従来の太陽電池モジュールの基板にはガラス基板が用いられており、全体として厚さが厚く、重量が重くなり、割れ易い。このため、屋外の屋根などへの設置に対する作業性が悪い。このような理由から、太陽電池モジュールには、より薄型化、軽量化の要望が強くなっている。この要望に対して、可撓性のある合成樹脂フィルム又は薄膜金属フィルムを基板に用いた薄膜太陽電池モジュールの実用化が進みつつある。実用化においては、このような可撓性の基板に光電変換素子を設け、封止材で封止した後に、その上に合成樹脂で構成された保護フィルムを設けてなる構成を採る。
【０００４】
このような構成の太陽電池モジュールにおいては、物流輸送時や施工時などに保護フィルムに傷が付くことがある。特に、鋼板や瓦材上に貼り付けて施工する太陽電池モジュールでは、物流搬送時の落下、施工時の工具の落下、施工終了時の足場部材の衝突、長期間の使用中の飛来物の衝突などにより、保護フィルムが傷付く可能性が高い。
【０００５】
保護フィルムが傷付いた状態で太陽電池モジュールを使用していると、傷から水分がモジュール内部に侵入し、光電変換素子が基板から剥離したり、光電変換素子を封止する封止材が剥離したり、封止材に含まれる添加剤が流出して封止材や基材フィルムを変質させる。また、傷がモジュール内部まで達している場合においては、雨により太陽電池モジュールが水で覆われることにより地絡を発生させることがある。
【０００６】
このような異常状態を検出する方法として、例えば、太陽電池モジュールの国際規格であるＩＥＣ６１６４６に紹介されている。しかしながら、ここで紹介されている方法は、導電性液体に太陽電池モジュールを浸けこんで絶縁試験を行うものであり、例えば、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出には適していない。
【特許文献１】特開２００２−１６４５５７号公報（従来の技術）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適しており、簡便に太陽電池モジュールの異常検出を行うことができる太陽電池モジュールの異常検出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】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置は、光の入射面を持つ光電変換素子と、前記光電変換素子の前記入射面側に設けられた保護部材と、を備え、端子を持つ太陽電池モジュールの異常検出装置であって、異常検出時に前記保護部材上に配置され、導電性液体を含浸してなるシート体と、前記シート体と前記端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、前記絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、異常検出装置が、導電性液体を含浸してなるシート体と、このシート体と太陽電池モジュールの端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、この絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御手段と、で構成されており、太陽電池モジュールの異常検出の際に、シート体を太陽電池モジュールに載せ、制御手段をシート体及び端子に接続するだけで良いので、簡便な形で太陽電池モジュールの異常検出を行うことができ、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適している。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置においては、前記シート体は、把持部を備えた部材に、前記保護部材に当接するように配設されたことが好ましい。この構成によれば、把持部を備えた部材にシート体を取り付けているので、異常検出測定をする領域が部材のモジュール当接領域に限られる。このため、モジュールにおける異常発生部位を特定することが可能となる。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置においては、前記シート体が前記保護部材を覆うことが好ましい。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置においては、前記導電性液体が、水、アルコールと水の混合溶液、及び界面活性剤を含む溶液からなる群より選ばれたものであることが好ましい。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置においては、前記シート体が、布、紙、及び不織布からなる群より選ばれたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置は、光の入射面を持つ光電変換素子と、前記光電変換素子の前記入射面側に設けられた保護部材と、を備え、端子を持つ太陽電池モジュールの異常検出装置であって、異常検出時に前記保護部材上に配置され、導電性液体を含浸してなるシート体と、前記シート体と前記端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、前記絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御手段と、を具備するので、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適しており、簡便に太陽電池モジュールの異常検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態においては、異常検出装置のシート体が保護部材を覆う場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの異常検出装置の一例を説明するための図である。
【００１６】
図１に示すように、太陽電池モジュールは、鋼板６上に設置されている。この太陽電池モジュールは、光の入射面を持つ光電変換素子が基板上に実装されてなる太陽電池５を封止材４で封止してなるものである。ここで、封止材４としては、基材フィルムに接着層を備えた接着性フィルムなどを用いることができる。したがって、太陽電池５は、光電変換素子が実装された基板の両側に接着性フィルムを接着することにより作製される。また、太陽電池モジュールの外界に露出する側（光電変換素子の入射面側）の上には、保護部材である保護フィルム３が設けられている。この保護フィルム３は、封止材４上に直接又は接着剤を介して設けられる。なお、封止材４を構成する基材フィルムや保護フィルムのフィルム材料や、接着層を構成する接着剤については、通常用いられるものを用いることができる。また、太陽電池５には、出力端子（図示せず）が形成されている。
【００１７】
この太陽電池モジュールの異常を検出する異常検出装置は、導電性液体を含浸してなるシート体１と、シート体１と端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御部７とで構成されている。シート体１は、太陽電池モジュールの保護フィルム３を覆うことができる大きさである。また、シート体１に含浸された導電性液体としては、水、アルコールと水の混合溶液、又は界面活性剤などを用いることができる。また、シート体１としては、布、紙、又は不織布などを用いることができる。
【００１８】
この制御部７は、所定の電圧を印加できる電圧印加回路と、電圧印加状態での絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗計と、絶縁抵抗計で得られた絶縁抵抗値が所定の値を下回ったかどうかを判定する判定回路とから主に構成されている。したがって、制御部７は、所定の電圧（例えば、１０００Ｖ）を印加した状態での絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗値が所定の値を下回ったかどうかを判断する。さらに、制御部７は、絶縁抵抗値が所定の値を下回ったときに、その情報を信号として出力するように構成されている。このため、制御部７に、前記信号を受信したときに警告する警告手段を接続しておくことにより、絶縁抵抗値が所定の値を下回ったときに、異常を検出したとして、警告することが可能となる。この警告方法としては、音を発する、振動を起こす、ランプを点灯させる、などの方法が挙げられる。このような構成にすることにより、太陽電池モジュールの異常を認知させることが可能となる。
【００１９】
ここで、太陽電池モジュールの異常検出の際の絶縁抵抗値について説明する。導電性液体として、アルカリ性界面活性剤（マジックリン（花王社製、商品名）の１０％溶液）を用い、これを含浸させたシート体（布）１を、図１に示す構成の太陽電池モジュール上に載せ、制御部７をシート体１と太陽電池５の端子とにそれぞれ接続して、太陽電池モジュールの異常検出を行った。このとき、太陽電池モジュールには、切断試験を行って、保護フィルム３側に傷２が付くようにした。
【００２０】
具体的には、シート体（布）１を太陽電池モジュールの保護フィルム３上に載せて約３０秒放置した後に、１０００Ｖの電圧をシート体１と太陽電池５の端子との間に印加し、電圧印加開始３０秒後から絶縁抵抗を読み取った。また、電圧印加開始と共に、太陽電池モジュールに対する切断試験を開始した。このときの切断試験の重量負荷と絶縁抵抗との間の関係を図２に示す。図２から分かるように、切断試験の重量負荷が３６００ｇ以上で絶縁抵抗の極端な低下がみられ、絶縁抵抗が１０６ＭΩを下回って異常が発生した。このような結果から、制御部７においては、１０００Ｖを印加した状態で絶縁抵抗が１０６ＭΩを下回ったときに異常を検出することができる。なお、ここでは、印加電圧を１０００Ｖにした場合について説明しているが、本発明はこれに限定されない。
【００２１】
上記構成を有する太陽電池モジュールの異常検出装置は、導電性液体を含浸してなるシート体１と、このシート体１と太陽電池５の端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、この絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御部７と、で構成されており、シート体１を太陽電池モジュールに載せ、制御部７をシート体１及び端子に接続した状態で太陽電池モジュールの異常を検出する。このため、太陽電池モジュールの設置場所がどのような場所でも簡便に異常を検出することができる。このため、この異常検出装置は、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適している。
【００２２】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、異常検出装置のシート体が、把持部を備えた本体に、保護部材に当接するように配設された場合について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの異常検出装置の他の例を説明するための図である。なお、図３において図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２３】
図３に示すように、太陽電池モジュールは、鋼板６上に設置されている。この太陽電池モジュールは、光の入射面を持つ光電変換素子が基板上に実装されてなる太陽電池５を封止材４で封止してなるものである。また、太陽電池モジュールの外界に露出する側（光電変換素子の入射面側）の上には、保護部材である保護フィルム３が設けられている。この保護フィルム３は、封止材４上に直接又は接着剤を介して設けられる。また、太陽電池５には、出力端子（図示せず）が形成されている。
【００２４】
この太陽電池モジュールの異常を検出する異常検出装置は、導電性液体を含浸してなるシート体１と、シート体１と端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御部７とで構成されている。本実施の形態においては、シート体は、図３に示すように、把持部８ｂを備えたスタンプ本体８ａに、保護フィルム３に当接するように配設されている。なお、シート体１及び制御部７の構成については実施の形態１と同じである。
【００２５】
本実施の形態に係る太陽電池モジュールの異常検出装置は、シート体１を備えたスタンプ本体８ａと、このシート体１と太陽電池５の端子との間に電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定し、この絶縁抵抗に基づいて異常検出を行う制御部７と、で構成されており、シート体１を太陽電池モジュールに当て、制御部７をシート体１及び端子に接続した状態で太陽電池モジュールの異常を検出する。このため、太陽電池モジュールの設置場所がどのような場所でも簡便に異常を検出することができる。このため、この異常検出装置は、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適している。また、本実施の形態においては、スタンプ本体８ａにシート体１を取り付けているので、異常検出測定をする領域がスタンプ本体８ａのモジュール当接領域に限られている。このため、モジュールにおける異常発生部位を特定することが可能となる。
【００２６】
本発明は上記実施の形態１，２に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、太陽電池モジュールの構成、各材料、数値などについては上記実施の形態１，２に限定されず、適宜変更して実施することができる。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱することなしに、適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の太陽電池モジュールの異常検出装置は、屋根などに設置された太陽電池モジュールの異常検出に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの異常検出装置の一例を説明するための図である。
【図２】絶縁抵抗と切断試験の重量負荷との間の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの異常検出装置の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  シート体
２  傷
３  保護フィルム
４  封止材
５  太陽電池
６  金属鋼板
７  制御部
８  異常検出部材
８ａ  本体
８ｂ  把持部
【図１】
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【図２】
2010153494.tif 000004
【図３】
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