(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電設備に移動して現地で太陽電池モジュールの検査を行うことが可能となるため、従来必要であった太陽光発電モジュールの梱包や輸送コスト、代替品の用意が不要となり、また輸送時の破損を効果的に防止することを可能とする移動式試験装置を提供する。【解決手段】トラック２のコンテナ３内部に試験室が設けられた移動式試験装置１である。１０００Ｗ／ｍ２の日照量で、ＡＭ１．５Ｇとなる光を照射し太陽電池モジュールのＩＶ特性測定を行うソーラーシミュレータ３２と、近赤外線を撮影可能でありＥＬ検査を行うＥＬ検査装置と、太陽電池モジュールの移動を行う移動手段３３と、空調機３４とを備え、性能検査時には、太陽電池モジュールがソーラーシミュレータ３２の直上に配置されＩＶ特性測定が行われた後、移動手段３３が太陽電池モジュールをＥＬ検査の実施位置に移動しＥＬ検査が行われる。【選択図】図１
0003201710.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
トラックのコンテナ内部に試験室が設けられた、太陽電池モジュールの性能検査を行う移動式試験装置であって、
前記試験室は密閉可能であり、１０００Ｗ／ｍ2の日照量で、ＡＭ１．５Ｇとなる光を照射し前記太陽光モジュールのＩＶ特性測定を行うソーラーシミュレータと、近赤外線を撮影可能でありＥＬ検査を行うＥＬ検査装置と、前記試験室内で前記太陽電池モジュールの移動を行う移動手段と、前記試験室内の気温を２５℃に保つ空調機と、
を備え、
前記太陽電池モジュールの性能検査時には、前記太陽電池モジュールが前記ソーラーシミュレータの直上に配置されＩＶ特性測定が行われた後、前記移動手段が前記太陽電池モジュールをＥＬ検査の実施位置に移動し、前記ＥＬ検査装置がＥＬ検査を行う
ことを特徴とする移動式試験装置。
【請求項２】
前記ＥＬ検査装置は前記ソーラーシミュレータと一体化されていて、
前記移動手段は、前記太陽電池モジュールを前記ソーラーシミュレータ上で上昇させることで前記太陽電池モジュールを前記ＥＬ検査の実施位置に移動することを特徴とする請求項１記載の移動式試験装置。
【請求項３】
前記ＥＬ検査装置は前記試験室の周壁面に設けられ、
前記移動手段は、前記ソーラーシミュレータ上で前記太陽電池モジュールの一辺を支点として前記太陽電池モジュールを垂直に起こすことで前記太陽電池モジュールを前記ＥＬ検査の実施位置に移動することを特徴とする請求項１記載の移動式試験装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽電池モジュールの試験を行う移動式試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池モジュールの性能検査として、電流電圧（ＩＶ）特性測定や電界発光（ＥＬ）検査が行われている。
【０００３】
ＩＶ特性測定は、真夏の昼間と同程度の日照量である１０００Ｗ／ｍ2の日照量で、日本等の中緯度の地域における平均的な太陽光のスペクトルに近似した大気通過量（エアマス、ＡＭ）が１．５Ｇとなる光を、太陽電池モジュールの温度が２５℃となる環境下で照射し、太陽電池の出力特性を測定する試験である。
【０００４】
またＥＬ検査は、半導体に電流を流すと発光する現象を利用した検査である。太陽電池モジュールを構成する半導体に電流を流すと微弱な近赤外線を発するが、この近赤外線を暗所で特殊なカメラを用いて撮影することで、半導体の異常を検出する。
【０００５】
すなわち、電流が流れた場合に半導体が正常であれば発光する一方で、半導体に破損等の異常がある場合には発光しないため、半導体の異常が明暗となって表れる。この明暗を撮像画像により解析し破損個所を特定するのがＥＬ検査である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したＩＶ特性測定は、真夏の昼間と同程度の１０００Ｗ／ｍ2という日照量が要求される。この日照量を野外で自然光を用いて実現しようとすると、太陽電池モジュールの温度が５０℃を超える温度に上昇してしまい、ＩＶ特性測定に要求される２５℃の温度環境を実現することができない。
【０００７】
また、ＥＬ検査は微弱な近赤外線を撮影するものであるため、野外で実施することはできない。
【０００８】
そのため、ＩＶ特性測定とＥＬ検査はいずれも屋内の検査設備を用いて行う必要があり、従来は太陽電池モジュールを検査機関に輸送してこれらの検査が行われていた。
【０００９】
しかし、太陽光発電施設から太陽電池モジュールを検査機関に輸送する際には太陽電池モジュールの破損を防止するため梱包する必要があるが、太陽電池モジュールはサイズが大きなもので２ｍ×１．３ｍ程度となるため梱包作業は大変煩雑なものとなっていた。
【００１０】
また、検査機関は一般的に太陽光発電施設から遠方にあり、太陽電池モジュールを検査機関に輸送するための費用も発生していた。
【００１１】
また、太陽電池モジュールの検査機関への輸送時に、振動や落下等の原因で太陽電池モジュールが破損する恐れもあった。
【００１２】
更に、実際に稼働している太陽光発電施設の太陽電池モジュールを検査する際には、太陽光発電設備の発電量を低下させないように、太陽電池モジュールの検査が終了するまで当該モジュールの代替品を設置する必要があった。
【００１３】
これらの問題点に対処するため、太陽光発電設備から遠方にある検査機関に輸送することなく太陽電池モジュールの検査を行うことができれば好ましく、太陽光発電設備において太陽電池モジュールの検査を行うことができればなお好ましい。
【００１４】
そこで、本考案は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、太陽光発電設備に移動して太陽電池モジュールの検査を行うことのできる移動式試験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】
【００１５】
第１考案に係る移動式試験装置は、トラックのコンテナ内部に試験室が設けられた、太陽電池モジュールの性能検査を行う移動式試験装置であって、前記試験室は密閉可能であり、１０００Ｗ／ｍ2の日照量で、ＡＭ１．５Ｇとなる光を照射し前記太陽光モジュールのＩＶ特性測定を行うソーラーシミュレータと、近赤外線を撮影可能でありＥＬ検査を行うＥＬ検査装置と、前記試験室内で前記太陽電池モジュールの移動を行う移動手段と、前記試験室内の気温を２５℃に保つ空調機と、を備え、前記太陽電池モジュールの性能検査時には、前記太陽電池モジュールが前記ソーラーシミュレータの直上に配置されＩＶ特性測定が行われた後、前記移動手段が前記太陽電池モジュールをＥＬ検査の実施位置に移動し、前記ＥＬ検査装置がＥＬ検査を行うことを特徴とする。
【００１６】
第２考案に係る移動式試験装置は、第１考案において、前記ＥＬ検査装置は前記ソーラーシミュレータと一体化されていて、前記移動手段は、前記太陽電池モジュールを前記ソーラーシミュレータ上で上昇させることで前記太陽電池モジュールを前記ＥＬ検査の実施位置に移動することを特徴とする。
【００１７】
第３考案に係る移動式試験装置は、第１考案において、前記ＥＬ検査装置は前記試験室の周壁面に設けられ、前記移動手段は、前記ソーラーシミュレータ上で前記太陽電池モジュールの一辺を支点として前記太陽電池モジュールを垂直に起こすことで前記太陽電池モジュールを前記ＥＬ検査の実施位置に移動することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１８】
上述した構成からなる本考案によれば、太陽光発電設備に移動して現地で太陽電池モジュールの検査を行うことが可能となるため、従来必要であった太陽光発電モジュールの梱包や輸送コスト、代替品の用意が不要となり、また輸送時の破損を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の実施形態に係る移動式試験装置を示す部分側面断面図である。
【図２】本考案の実施形態に係る移動式試験装置を示す部分平面断面図である。
【図３】本考案の実施形態に係る移動式試験装置に太陽電池モジュールが搬入される様子を示す部分平面断面図である。
【図４】本考案の実施形態に係る移動式試験装置に太陽電池モジュールが搬入された様子を示す部分側面断面図である。
【図５】本考案の実施形態に係る移動式試験装置に太陽電池モジュールが搬入されるとともにソーラーシミュレータ上に載置された状態を示す部分平面断面図である。
【図６】本考案の実施形態に係る移動式試験装置でＩＶ特性測定が行われる様子を示す部分側面断面図である。
【図７】本考案の実施形態に係る移動式試験装置においてＥＬ検査が行われる様子を示す部分側面断面図である。
【図８】本考案の変形例に係る移動式試験装置においてＥＬ検査が行われる様子を示す部分背面断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案の実施形態に係る移動式試験装置について説明する。図１は、実施形態に係る移動式試験装置１を示す部分側面断面図である。図２は、実施形態に係る移動式試験装置１を示す部分平面断面図である。図３は、本考案の実施形態に係る移動式試験装置１に太陽電池モジュールＰが搬入される様子を示す部分平面断面図である。図４は、本考案の実施形態に係る移動式試験装置１に太陽電池モジュールＰが搬入された様子を示す部分側面断面図である。
【００２１】
本考案の実施形態に係る移動式試験装置１は、太陽光発電設備等、太陽電池モジュールの設置場所に移動して太陽電池モジュールの性能検査を行うものであり、トラック２のコンテナ３内部に試験室が設けられている。
【００２２】
コンテナ３は側方に片側開きの扉３７と、後方に設けられた両開きの扉３６が設けられていて、これらの扉３７、３８を閉じることで内部を密閉することができる。
【００２３】
扉３７は試験を行う作業者Ｈの通用口となり、扉３６は太陽電池モジュールＰの出し入れ口となる。
【００２４】
コンテナ３の試験室には、ラック３１と、ソーラーシミュレータ３２と、ソーラーシミュレータ３２に着脱可能に一体化された図示しないＥＬ検査装置と、ソーラーシミュレータ３２に隣接して設けられた移動手段３３と、空調機３４と、発電機３５が設けられている。
【００２５】
ラック３１は、扉３６から搬入された太陽電池モジュールＰをコンテナ３の内部に取り入れ可能に収納する棚である。図３及び図４に示すように、ラック３１は、複数の太陽電池モジュールＰをその長手方向を垂直に向けて立てた状態で収納可能となっている。
【００２６】
そして、試験を行う際には、作業者Ｈがラック３１から太陽電池モジュールＰを取り出し、手作業で移動手段３３上に載置する。そして、ＩＶ特性測定及びＥＬ検査が完了した後は、作業者Ｈが移動手段３３上から太陽電池モジュールＰを持ち上げこれをラック３１へと戻す。
【００２７】
ソーラーシミュレータ３２は、ＩＶ特性測定を行う装置であり、１０００Ｗ／ｍ2の日照量で、ＡＭ１．５Ｇとなる光を照射するとともに、太陽電池モジュールＰのＩＶ特性測定を行う。
【００２８】
ＥＬ検査装置は、近赤外線を撮影可能なカメラであり、ＥＬ検査の実施位置である焦点距離に太陽電池モジュールＰが移動し、電流が流れた際に発する微弱な近赤外線を撮影する。こうして撮影された画像を解析することで、半導体の異常を検出することができる。
【００２９】
移動手段３３は、レール３３２と、レール３３２に沿い移動するアーム３３１と、前記アーム３３１を駆動する図示しない駆動手段を備えて構成されている。
【００３０】
移動手段３３は、アーム３３１が太陽電池モジュールＰを把持した状態で移動することで、太陽電池モジュールＰを、ソーラーシミュレータ３２上のＩＶ特性測定を行う位置とＥＬ検査の実施位置との間で移動することができる。
【００３１】
空調機３４は、試験室内の気温を一定に保つことができる。空調機３４は、通常はＩＶ特性測定を行うため試験室内の気温を２５℃に保つが、これ以外の気温とすることも可能である。
【００３２】
発電機３５は試験室内に電源を供給する。
【００３３】
次に、上述した実施形態に係る移動式試験装置１による太陽電池モジュールＰの試験の詳細について説明する。
【００３４】
まず、移動式試験装置１が試験を行う太陽電池モジュールＰが設置されている発電施設等に到着する。
【００３５】
次に、図２に示すように移動式試験装置１の扉３６が開放され、図３に示すように太陽電池モジュールＰがコンテナ３の外部から内部のラック３１に長手方向を垂直に向けた状態で収納され、扉３６が閉じられる。
【００３６】
次に、扉３７が開放され、作業者Ｈがコンテナ３内部に入り、扉３７が閉じられる。扉３６、３７を閉じることで、コンテナ３の内部が密閉された状態となる。
【００３７】
このとき、空調機３４によりコンテナ３内部の温度は２５℃に保たれるとともに、コンテナ３の内部が酸欠状態にならないよう外気の取り入れが行われる。
【００３８】
次に、作業者Ｈがラック３１に載置された太陽電池モジュールＰを移動手段３３のアーム３３１上に載置する。
【００３９】
図５は、本考案の実施形態に係る移動式試験装置に太陽電池モジュールが搬入されるとともにソーラーシミュレータ上に載置された状態を示す部分平面断面図である。図６は、本考案の実施形態に係る移動式試験装置でＩＶ特性測定が行われる様子を示す部分側面断面図である。
【００４０】
図６に示すように、太陽電池モジュールＰがアーム３３１上に載置される際には、アーム３３１は最も下降した状態、すなわちソーラーシミュレータ３２に最も接近した状態となっている。
【００４１】
次に、ソーラーシミュレータ３２を用いて太陽電池モジュールＰのＩＶ特性測定が行われる。
【００４２】
ＩＶ特性測定は、２５℃の温度環境下で、ソーラーシミュレータ３２により太陽電池モジュールＰに１０００Ｗ／ｍ2の日照量でＡＭ１．５Ｇとなる光を照射しつつ、太陽電池モジュールＰの出力特性を測定することで行われる。
【００４３】
次に、アーム３３１が図示しない駆動手段により駆動されレール３３２上を上昇するのに伴い、太陽電池モジュールＰが上昇し、ＥＬ検査の実施位置へと移動する。図７は、本考案の実施形態に係る移動式試験装置１においてＥＬ検査が行われる様子を示す部分側面断面図である。
【００４４】
ＥＬ検査の実施位置は、ソーラーシミュレータ３２に内蔵されたカメラの焦点位置である。ＥＬ検査はこの実施位置まで上昇した太陽電池モジュールＰに電流を流し、太陽電池モジュールＰを構成する半導体が発する微弱な近赤外線を、暗所でカメラを用いて撮影することで行われる。
【００４５】
なお、コンテナ３内部には図示しない点灯、消灯可能な照明器具が設けられていて、ＥＬ検査の実施時には照明を消してコンテナ３内部を暗所とすることができる。
【００４６】
そして、ＥＬ検査の終了後、アーム３３１が図６に示す位置にまで下がることで太陽電池モジュールＰが当初の位置まで下がる。そして作業者Ｈにより太陽電池モジュールＰがラック３１に戻される。
【００４７】
ラック３１に戻された太陽電池モジュールＰは、扉３６が開かれることでコンテナ３の外部に搬出することができる。こうして一連の検査が終了する。
【００４８】
上述した実施形態に係る移動式試験装置１によると、太陽光発電設備に移動して現地で太陽電池モジュールＰの検査を行うことが可能となるため、従来必要であった太陽光発電モジュールの梱包や輸送コスト、代替品の用意が不要となり、また輸送時の破損を効果的に防止することができる。
【００４９】
なお、上述した実施形態に係る移動式試験装置１では太陽電池モジュールＰのＥＬ検査の実施位置への移動はアーム３３１を用いて太陽電池モジュールＰを上下方向に移動することで行われていたが、本考案においては実施位置への移動方法はこの態様に限らず、他の態様を採用することが可能である。
【００５０】
図８は、本考案の変形例に係る移動式試験装置１においてＥＬ検査が行われる様子を示す部分背面断面図である。
【００５１】
上述した実施形態においてソーラーシミュレータ３２にＥＬ検査装置が着脱可能に一体化されていた。
【００５２】
一方、変形例に係る移動式試験装置では、ＥＬ検査装置３８がコンテナ３の内部の周壁面上に設けられている。
【００５３】
そして、太陽電池モジュールＰのＥＬ検査の実施位置への移動は、図示しない起立手段を用いて太陽電池モジュールＰをその一辺を支点として垂直に起立させることで行われる。太陽電池モジュールＰが垂直に起立した状態において、太陽電池モジュールＰがＥＬ検査装置３８の焦点距離に位置することになる。
【００５４】
こうした態様によってもＥＬ検査を行うことができる。そして、本変形例に係る移動式試験装置１によっても、太陽光発電設備に移動して現地で太陽電池モジュールの検査を行うことが可能となるため、従来必要であった太陽光発電モジュールの梱包や輸送コスト、代替品の用意が不要となり、また輸送時の破損を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  移動式試験装置
２  トラック
３  コンテナ
３１  ラック
３２  ソーラーシミュレータ
３３  移動手段
３４  空調機
３５  発電機
３６  扉
３７  扉
３８  ＥＬ検査装置
３３１  アーム
３３２  レール
Ｐ  太陽電池モジュール
Ｈ  作業者
【図１】
0003201710.tif 000003
【図２】
0003201710.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003201710.tif 000006
【図５】
0003201710.tif 000007
【図６】
0003201710.tif 000008
【図７】
0003201710.tif 000009
【図８】
0003201710.tif 000010