(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの性能の評価を簡便に行うことができる太陽電池装置及び当該太陽電池装置を評価するための評価装置を提供する。【解決手段】太陽電池装置に、太陽電池モジュールの性能を評価するための検査手段を予め組み込んでおくことにより、外部電力系統等の外部電源を利用して、新たに装置等を準備することなく、太陽電池モジュールに対して電流を注入することができ、エレクトロルミネッセンスに基づき、簡便に太陽電池モジュールの性能を評価できる。【選択図】図１
2015043395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールと、
上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するための検査手段と、を備えることを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
上記検査手段は、電流を双方向に調整するパワーコンディショナー装置であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
上記パワーコンディショナー装置は、インバータと、制御部と、を備えており、
上記制御部は、
（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、
（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換して、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、
を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
上記パワーコンディショナー装置は、さらにコンバータを備えており、
上記制御部は、
（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、該コンバータから供給される直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、
（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換した後、該インバータから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、
を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
上記パワーコンディショナー装置は、上記検査モードにおいて、上記インバータを使用して、上記太陽電池モジュールに対して、パルス電流又は正弦波電流を注入するものであることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池装置。
【請求項６】
上記検査手段は、
上記太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入する第１の電流注入手段と、
上記太陽電池モジュールに対して順方向に上記第１の電流注入手段にて注入した電流よりも小さな電流を注入する第２の電流注入手段と、を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池装置の性能を評価するための評価装置であって、
上記太陽電池モジュールの画像として、上記第１の電流注入手段によって電流を注入している状態の第１の画像と、上記第２の電流注入手段によって電流を注入している状態の第２の画像と、を取得する画像取得手段と、
上記第１の画像と第２の画像との差分を解析して、上記太陽電池モジュールへの第１の電流注入手段での電流注入に起因する発光状態を表す第３の画像を取得する画像形成手段と、
上記第３の画像に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける性能を判定する判定手段と、を備えるものであることを特徴とする太陽電池の評価装置。
【請求項８】
上記第１の電流注入手段は、上記画像取得手段が第１の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して光起電力を超える電圧を印加して電流が注入されるものであることを特徴とする請求項７に記載の評価装置。
【請求項９】
上記第２の電流注入手段は、上記画像取得手段が第２の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して光起電力と同一又はそれ以上の電圧を印加して電流が注入されるものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の評価装置。
【請求項１０】
上記第２の電流注入手段は、上記画像取得手段が第２の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して電流を注入しないものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の評価装置。
【請求項１１】
上記画像形成手段が、複数の第１の画像と第２の画像とを平均化処理して、その差分から上記第３の画像を取得するものであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１２】
上記画像形成手段が、上記第１の画像の取得と第２の画像の取得とを交互に複数回行い、各回の第１の画像と第２の画像との差の和を得るものであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１３】
上記画像形成手段が、同期検波により上記太陽電池モジュールに照射される擾乱光に起因する光起電力による影響を除去して、画像を取得するものであることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１４】
上記第３の画像に生じる発光のうち、波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍの第１の領域の光と、波長１４００ｎｍ〜１８００ｎｍの第２の領域の光とを検出する発光検出手段をさらに含み、
上記判定手段において、上記発光検出手段で検出した第１の領域の光の発光強度と第２の領域の光の発光強度とを指標として、内因的欠陥と外因的欠陥とを分別することを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１５】
上記発光検出手段において、１１５０ｎｍの光を選択的に通過させるバンドパスフィルタを用いて検出することを特徴とする請求項１４に記載の評価装置。
【請求項１６】
請求項７〜１５のいずれか１項に記載の評価装置が、構造物に設置されている太陽電池モジュールの性能を評価する評価工程と、
交換指示装置が、上記評価工程における検査結果に基づき、太陽電池モジュールの不良部分の交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する工程と、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールのメンテナンス方法。
【請求項１７】
請求項７〜１５のいずれか１項に記載の評価装置と、
上記評価装置の評価結果に基づき、太陽電池モジュールの交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する交換指示装置と、を備えることを特徴とする太陽電池モジュールのメンテナンスシステム。
【請求項１８】
太陽電池モジュールと、
上記太陽電池モジュールと接続された導電部材と、を備え、
上記導電部材は、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するためのものであること特徴とする太陽電池装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の太陽電池装置の性能を評価するための評価装置であって、
上記導電部材を介して電流を注入された太陽電池モジュールの画像を取得する画像取得手段と、
上記画像に基づき、当該太陽電池モジュールの性能を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする太陽電池の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池装置及びその利用に関し、より詳細には、太陽電池モジュールの性能を評価するための検査手段を予め組み込んだ太陽電池装置及びその利用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球環境を保全するために太陽エネルギーの利用が進み、一般のビルや家庭の屋根や壁にも太陽電池素子を複数接続した太陽電池モジュールの敷設が進みつつある。しかしながら、Ｓｉ（シリコン）等からなる太陽電池モジュールは、高コストのために思うように普及できていない。
【０００３】
太陽電池モジュールが高コストである原因の一つに、太陽電池モジュールに対して太陽光を照射した際の出力特性の検査工程、すなわち太陽電池モジュールの品質を評価する工程の存在が挙げられる。この太陽電池モジュールの出力特性を評価する工程は、太陽電池モジュールの製造後の検査や太陽電池モジュールの研究開発において行われる重要な測定項目である。
【０００４】
これまで、本発明者らは、暗室内に設置したシリコン型の太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入してエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を生じさせ、発光状態を解析することで太陽電池モジュールの性能を評価する方法を開発している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／０５９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した技術は優れたものではあるが、これだけでは十全とはいえない。特許文献１に記載の技術では、太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入するための電源や検査装置等を別途準備する必要である。例えば、既に屋外に設置済の太陽電池モジュール又は多数の太陽電池モジュールより成るソーラーシステムの性能を評価する場合は、大容量の大規模電源を必要とするため、簡便に評価し難いという問題がある。
【０００７】
このため、太陽電池モジュールの性能をより簡便に評価するための新たな技術の開発が強く求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、太陽電池装置において、予め太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入するための検査装置等を備えることにより、簡便に太陽電池モジュールの性能評価を行い得る新規技術の開発に成功した。具体的には、太陽電池装置に予め検査手段を備えておくことにより、外部電力系統等の外部電源を利用して、新たに装置等を準備することなく、太陽電池モジュールに対して電流を注入することができ、エレクトロルミネッセンスに基づき太陽電池モジュールの性能評価を簡便に行い得るという新規知見を見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。
【０００９】
（１）太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するための検査手段と、を備えることを特徴とする太陽電池装置。
【００１０】
（２）上記検査手段は、電流を双方向に調整するパワーコンディショナー装置であることを特徴とする（１）に記載の太陽電池装置。
【００１１】
（３）上記パワーコンディショナー装置は、インバータと、制御部と、を備えており、
上記制御部は、（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換して、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることを特徴とする（２）に記載の太陽電池装置。
【００１２】
（４）上記パワーコンディショナー装置は、さらにコンバータを備えており、上記制御部は、（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、該コンバータから供給される直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換した後、該インバータから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることを特徴とする（３）に記載の太陽電池装置。
【００１３】
（５）上記パワーコンディショナー装置は、上記検査モードにおいて、上記インバータを使用して、上記太陽電池モジュールに対して、パルス電流又は正弦波電流を注入するものであることを特徴とする（３）に記載の太陽電池装置。
【００１４】
（６）上記検査手段は、上記太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入する第１の電流注入手段と、上記太陽電池モジュールに対して順方向に上記第１の電流注入手段にて注入した電流よりも小さな電流を注入する第２の電流注入手段と、を備えていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１つに記載の太陽電池装置。
【００１５】
（７）（６）に記載の太陽電池装置の性能を評価するための評価装置であって、上記太陽電池モジュールの画像として、上記第１の電流注入手段によって電流を注入している状態の第１の画像と、上記第２の電流注入手段によって電流を注入している状態の第２の画像と、を取得する画像取得手段と、上記第１の画像と第２の画像との差分を解析して、上記太陽電池モジュールへの第１の電流注入手段での電流注入に起因する発光状態を表す第３の画像を取得する画像形成手段と、上記第３の画像に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける性能を判定する判定手段と、を備えるものであることを特徴とする太陽電池の評価装置。
【００１６】
（８）上記第１の電流注入手段は、上記画像取得手段が第１の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して光起電力を超える電圧を印加して電流が注入されるものであることを特徴とする（７）に記載の評価装置。
【００１７】
（９）上記第２の電流注入手段は、上記画像取得手段が第２の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して光起電力と同一又はそれ以上の電圧を印加して電流が注入されるものであることを特徴とする（７）又は（８）に記載の評価装置。
【００１８】
（１０）上記第２の電流注入手段は、上記画像取得手段が第２の画像を取得する際に、上記太陽電池モジュールに対して電流を注入しないものであることを特徴とする（７）又は（８）に記載の評価装置。
【００１９】
（１１）上記画像形成手段が、複数の第１の画像と第２の画像とを平均化処理して、その差分から上記第３の画像を取得するものであることを特徴とする（７）〜（１０）のいずれか１つに記載の評価装置。
【００２０】
（１２）上記画像形成手段が、上記第１の画像の取得と第２の画像の取得とを交互に複数回行い、各回の第１の画像と第２の画像との差の和を得るものであることを特徴とする（７）〜（１１）のいずれか１つに記載の評価装置。
【００２１】
（１３）上記画像形成手段が、同期検波により上記太陽電池モジュールに照射される擾乱光に起因する光起電力による影響を除去して、画像を取得するものであることを特徴とする（７）〜（１２）のいずれか１つに記載の評価装置。
【００２２】
（１４）上記第３の画像に生じる発光のうち、波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍの第１の領域の光と、波長１４００ｎｍ〜１８００ｎｍの第２の領域の光とを検出する発光検出手段をさらに含み、上記判定手段において、上記発光検出手段で検出した第１の領域の光の発光強度と第２の領域の光の発光強度とを指標として、内因的欠陥と外因的欠陥とを分別することを特徴とする（７）〜（１３）のいずれか１つに記載の評価装置。
【００２３】
（１５）上記発光検出手段において、１１５０ｎｍの光を選択的に通過させるバンドパスフィルタを用いて検出することを特徴とする（１４）に記載の評価装置。
【００２４】
（１６）（７）〜（１５）のいずれか１つに記載の評価装置が、構造物に設置されている太陽電池モジュールの性能を評価する評価工程と、交換指示装置が、上記評価工程における検査結果に基づき、太陽電池モジュールの不良部分の交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する工程と、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールのメンテナンス方法。
【００２５】
（１７）（７）〜（１５）のいずれか１項に記載の評価装置と、上記評価装置の評価結果に基づき、太陽電池モジュールの交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する交換指示装置と、を備えることを特徴とする太陽電池モジュールのメンテナンスシステム。
【００２６】
（１８）太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールと接続された導電部材と、を備え、上記導電部材は、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するためのものであること特徴とする太陽電池装置。
【００２７】
（１９）（１８）に記載の太陽電池装置の性能を評価するための評価装置であって、上記導電部材を介して電流を注入された太陽電池モジュールの画像を取得する画像取得手段と、上記画像に基づき、当該太陽電池モジュールの性能を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする太陽電池の評価装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る太陽電池装置又は評価装置によれば、検査手段を備えているため、外部電力系統等の外部電源を利用して、新たに装置等を準備することなく、太陽電池モジュールに対して電流を注入することができ、エレクトロルミネッセンスに基づき、簡便に太陽電池モジュールの性能を評価できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽電池装置の構成の一例を模式的に示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る太陽電池装置の構成の他の一例を模式的に示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る太陽電池の評価装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る太陽電池の評価装置の一例を模式的に示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのメンテナンスシステムの一例を模式的に示した機能ブロック図を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのメンテナンスシステムのフローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上（Ａを含みかつＡより大きい）Ｂ以下（Ｂを含みかつＢより小さい）」を意味する。
【００３１】
＜１．太陽電池装置＞
本発明の太陽電池装置は、太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するための検査部（検査手段）と、を備えていればよく、その他の具体的な構成、大きさ、形状等の条件は特に限定されない。
【００３２】
本明細書中「太陽電池モジュール」とは、光導電効果及び／又は光起電力効果によって、光を受けて電流を発生させる最小構成単位である太陽電池素子が連結されて構成されるものをいう。例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ角〜１５ｃｍ×１５ｃｍ角の太陽電池素子を１０枚〜５０枚程度連結した、０．５ｍ×０．５ｍ角〜１ｍ×１ｍ角程度のものを挙げることができる。なお、本明細書では「太陽電池モジュール」の中には、モジュールの集合体である「太陽電池パネル」、さらには、その「太陽電池パネル」の集合体である「メガソーラーシステム」の他、太陽電池素子を含むものとする。具体的な太陽電池モジュールの例としては、多結晶のシリコン半導体製の太陽電池モジュール、高効率単結晶シリコン、非晶質シリコン、化合物薄膜太陽電池等が挙げられる。
【００３３】
また、上記太陽電池モジュールは、順方向に電流を注入されることにより発光する（エレクトロルミネッセンス）。「順方向に電流を注入」するとは、いわゆる太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入するためにバイアスをかけることである。太陽電池モジュールのｐｎ接合のｐ型領域側に正（＋）、ｎ型領域側に負（−）の極性の外部電圧を印加することによって、順方向に電流を注入することになる。これにより、太陽電池モジュールからエレクトロルミネッセンスによる光が放射される。上記太陽電池モジュールの発光強度により当該太陽電池モジュールの性能を判定することができる。
【００３４】
本明細書中「検査部（検査手段）」とは、太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するための手段であればよく、その構成は特に限定されるものではない。例えば、後述するパワーコンディショナー装置、太陽電池モジュールから引き出された導電部材等を挙げることができる。
【００３５】
「外部電源」は、上記検査手段に対して、太陽電池モジュールへ注入するための電流を供給するものであればよく、種々の電源等を好適に利用することができる。例えば、外部電力系統、太陽電池モジュールに対して直流電流を注入するための直流電源、パルス電流を注入する電源を用いてもよいし、インバータを使用した正弦波を適宜用いてもよい。なお、外部電力系統とは、送電及び／又は配電を行う電力網を意図する。
【００３６】
本明細書中の「電流」としては、直流電流であってもよいし、パルス電流であってもよく、上述した以外の電流、例えば、インバータを使用した三角波や、正弦波をわずかに変形させた変形正弦波等、種々の電流を利用できる。なお、後述する太陽電池の評価装置において、同期検波により第３の画像を取得する場合、太陽電池モジュールに照射される光（いわゆる背景光や擾乱光）に起因する光起電力による発光を好適に除去するため、パルス電流を注入する電源、又はインバータを使用した正弦波を用いることが好ましい。
【００３７】
上述のように、太陽電池装置が予め検査手段を備える構成であれば、別途、検査装置等を準備する必要がなく、外部電力系統等の外部電源を利用して、太陽電池モジュールに対して電流を注入することができ、エレクトロルミネッセンスに基づき、簡便に太陽電池モジュールの性能を評価できる。
【００３８】
上記検査部は、電流を双方向に調整するパワーコンディショナー装置であることが好ましい。上記パワーコンディショナー装置は、インバータ、制御部を備えるものであることが好ましいが、これに限定されず、インバータの他に、コンバータ等他の回路、その他各種スイッチング素子、ダイオード、ＭＰＰＴ回路等の電子部品を有していてもよい。
【００３９】
上記パワーコンディショナー装置は、電流を双方向に調整するものであることが好ましい。太陽電池装置における「電流を双方向に調整する」とは、電流の流れを双方向に調整・制御することを意図しており、例えば、太陽電池モジュールから供給される電流を外部電力系統へと出力する方向と、外部電力系統から供給される電流を太陽電池モジュールに対して注入する方向の、二つの方向のいずれの方向にも、任意で電流を流すように制御することを意味する。
【００４０】
上記パワーコンディショナー装置は、インバータと、制御部と、を備えるものであることが好ましく、上記制御部は、（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換して、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることが好ましい。
【００４１】
また、上記パワーコンディショナー装置は、上述したインバータ、制御部に加えて、さらにコンバータを備える構成であってもよい。この場合、上記制御部は、（ｉ）太陽電池モジュールから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、該コンバータから供給された直流電流を、上記インバータが交流電流に変換して、外部電力系統に出力する動作モードと、（ｉｉ）外部電力系統から供給される交流電流を、上記インバータが直流電流に変換した後、該インバータから供給される直流電流を、上記コンバータにて調整した後、太陽電池モジュールに注入する検査モードと、を切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることが好ましい。
【００４２】
上記インバータは、直流と交流とを変換する機器（変換器）であればよく、種々の変換器等を好適に利用することができ、特に限定されるものではない。
【００４３】
上記コンバータは、ある電圧の直流電流を異なる電圧の直流電流に変換する機器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）であればよく、種々の変換器等を好適に利用することができ、特に限定されるものではない。
【００４４】
上記制御部は、パワーコンディショナー装置の動作を制御するものであればよく、その具体的な構成、大きさ、形状等の条件は、特に限定されない。例えば、インバータ及び／又はコンバータの動作を制御するものを挙げることができる。特に、上記制御部は、上述した動作モードと検査モードとを切り替えて、パワーコンディショナー装置に流れる電流を双方向に制御するものであることが好ましい。
【００４５】
上記制御部が、上記動作モードと上記検査モードとを切り替えて、上記パワーコンディショナー装置内に導通する電流を双方向に制御することによって、上記太陽電池装置は、外部電力系統等の外部電源を利用して、新たに検査装置等を準備することなく、簡便に太陽電池モジュールに対して電流を注入し、その性能を評価することができる。
【００４６】
上記太陽電池装置は、上記パワーコンディショナー装置が、上記検査モードにおいて、上記インバータを使用して、上記太陽電池モジュールに対して、パルス電流又は正弦波電流を注入するものであってもよい。
【００４７】
また、パワーコンディショナー装置には、上述したインバータ、コンバータ、及び制御部以外にも、ダイオードや保護回路等の各種電子部品が搭載されていてもよい。パワーコンディショナー装置が、太陽電池モジュールへの電流注入を妨げる機能を有する電子回路を備える場合も想定される。例えば、パワーコンディショナー装置内の電流の導通方向を一方向、すなわち上記動作モードの方向にのみ電流が流れるように整流する回路やシステムを有して、上記検査モードの発現を阻害する場合もある。かかる場合、パワーコンディショナー装置において、上述した検査モードの発現を阻害するための電子回路やシステムを迂回して、上記検査モードの機能を発現させるための種々の電子回路を採用したり回路設計したりすることが好ましい。
【００４８】
以下に、図面を用いて、上記太陽電池装置について説明する。
【００４９】
図１に、本発明の太陽電池装置１００の一実施形態を示す。太陽電池装置１００は、太陽電池モジュール１、パワーコンディショナー装置２を備えるものであり、外部電力系統３と電気的に接続されている。パワーコンディショナー装置２は、インバータ４及び制御部５を備える。太陽電池モジュール１と外部電力系統３とは、パワーコンディショナー装置２内部のインバータ４を介して接続されている。制御部５は、パワーコンディショナー装置２、特に、インバータ４の動作を制御する。なお、図１では、太陽電池モジュール１の数を３つ記載しているが、これは一例に過ぎず、所望の数の太陽電池モジュールを設置可能である。
【００５０】
太陽電池モジュール１に太陽光が照射されると発電する。このとき太陽電池モジュール１から供給される電流は、インバータ４を介して外部電力系統３の方向に流れるモードを動作モードという。一方、外部電力系統３から供給される電流が、インバータ４を介して太陽電池モジュール１に注入されるモードを検査モードという。
【００５１】
図１に基づいて太陽電池装置１００の動作の一例を説明する。まず、動作モードについて説明する。太陽電池装置１００が太陽光発電を行う場合、制御部５によりインバータ４に対して動作モードとして機能するように指示される。つまり、インバータ４は太陽電池モジュール１から供給される電流を、外部電力系統３に向けて流すモードに設定される。太陽電池モジュール１により太陽光発電された直流電流は、インバータ４に供給される。インバータ４が、太陽電池モジュール１から供給された直流電流を交流電流に変換し、当該交流電流を外部電力系統３に出力する。
【００５２】
次に、検査モードについて説明する。制御部５よりインバータ４に対して、検査モードとして機能するように指示される。つまり、インバータ４が外部電力系統３から供給される電流を、太陽電池モジュール１の方向に注入するモードに設定される。外部電力系統３から交流電流がインバータ４に対して供給される。インバータ４が外部電力系統３から供給された交流電流を直流電流に変換し、当該直流電流を太陽電池モジュール１に注入する。太陽電池モジュール１は順方向に電流が注入されることにより発光する（エレクトロルミネッセンス）。かかる太陽電池モジュール１の発光状態（発光強度や暗部）について、例えば、特許文献１に記載の技術や、後述する評価装置を用いて解析し、太陽電池モジュールの性能を評価する。
【００５３】
また、図２に、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置１０１を示す。太陽電池装置１０１は、太陽電池モジュール１、パワーコンディショナー装置２を備えており、外部電力系統３と電気的に接続されている。太陽電池装置１００との相違点は、パワーコンディショナー装置２が、インバータ４、制御部５に加えて、さらにコンバータ６を備える点である。このため、かかる相違点を重点して説明し、太陽電池装置１００と重複する部分の説明は省略する。
【００５４】
太陽電池モジュール１は、コンバータ６と接続されており、外部電力系統３、制御部５及びコンバータ６は、インバータ４を介して接続されている。まず、動作モードにおける太陽電池装置１０１について説明する。パワーコンディショナー装置２（特に、インバータ４）は、制御部５により、動作モードに設定される。太陽光発電により太陽電池モジュール１から供給される直流電流は、コンバータ６により電圧が調整された後、インバータ４に出力される。インバータ４では、コンバータ６から供給された直流電流を交流電流に変換し、外部電力系統３へ出力する。
【００５５】
次に、検査モードについて説明する。制御部５により、パワーコンディショナー装置２（特に、インバータ４）が検査モードに設定される。外部電力系統３から供給された交流電流がインバータ４にて直流電流に変換され、コンバータ６へ出力される。コンバータ６では、インバータ４から供給された直流電流の電圧を調整し、太陽電池モジュール１に対して、順方向に注入する。その後、太陽電池モジュール１の発光状態を、特許文献１に記載の技術や、後述する評価装置を用いて解析し、太陽電池モジュールの性能を評価する。
【００５６】
＜２．太陽電池の評価装置＞
従来、太陽電池モジュールに対して電流を注入せずに太陽電池モジュールの性能を評価する方法が開発されている。例えば、太陽電池モジュールに対して太陽光の下で、インバータ等の装置により動作条件を変調させ、太陽電池モジュールの発光状態を検出することにより、太陽電池モジュールの性能を評価する技術が報告されている。しかし、本技術により得られる発光状態は、太陽光の照射量に依存して変化するという欠点を持つ（L. Stoicescu, M. Reuter, and J. H. Werner, Daylight Luminescence for Photovoltaic System Testing, in Proc. 22nd International Photovoltaic Science and Engineering Conference (Hangzhou, China, 2012)）。
【００５７】
上記技術は、太陽光が太陽電池モジュールに与える負荷を変調させることによって、太陽電池モジュールの性能を評価する技術である。すなわち、太陽光の照射されている状態で太陽電池モジュールの性能を評価する技術である。それゆえ、上記の技術では、太陽光が照射されていない状態で太陽電池モジュールの性能を評価することが困難であり、また太陽光は天候により強度が変動することから定量的な評価を行うことが困難である。
【００５８】
そこで本願発明者らは、上記問題を解決するために、太陽光の有無に関係なく、太陽電池モジュールの性能を定量的に評価できる太陽電池の評価装置を開発した。
【００５９】
以下、本発明に係る太陽電池の評価装置（以下、単に「本評価装置」と称する場合もある。）、本評価装置を利用したメンテナンス方法及びメンテナンスシステム等について詳細に説明する。
【００６０】
本発明の太陽電池の評価装置は、太陽電池装置の性能を評価するものであればよく、その他の具体的な構成は特に限定されない。例えば、本発明者らがこれまで開発した各種の評価技術を好適に利用できる（特許文献１、国際公開公報ＷＯ２００７／１２９５８５、国際公開公報ＷＯ２０１１／０１６４４１、特開２０１１−３５２７２など）。
【００６１】
太陽電池装置のなかでも、上述した太陽電池装置を対象とすることが好ましい。すなわち、本評価装置は、検査手段が、太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入する第１の電流注入部（第１の電流注入手段）と、上記太陽電池モジュールに対して順方向に上記第１の電流注入部にて注入した電流よりも小さな電流を注入する第２の電流注入部（第２の電流注入手段）と、を備えている太陽電池装置の性能を評価するための評価装置であることが好ましい。
【００６２】
本評価装置は、上記太陽電池モジュールの画像として、上記第１の電流注入部によって電流を注入している状態の第１の画像と、上記第２の電流注入部によって電流を注入している状態の第２の画像と、を取得する画像取得部（画像取得手段）と、上記第１の画像と第２の画像との差分を解析して、上記太陽電池モジュールへの第１の電流注入部での電流注入に起因する発光状態を表す第３の画像を取得する画像形成部（画像形成手段）と、上記第３の画像に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける性能を判定する判定部（判定手段）と、を備えるものであればよく、その他の具体的な構成、大きさ、形状等の条件は特に限定されるものではない。
【００６３】
上記構成によれば、本評価装置は、太陽光の有無に関係なく、太陽電池モジュールの性能を定量的に評価できる。このため、例えば、既に屋外に設置済の太陽電池モジュール又は多数の太陽電池モジュールより成るソーラーシステムについて、簡便にメンテナンスすることができる。
【００６４】
本明細書中「太陽電池装置の性能を評価する」（以下、「太陽電池モジュールの性能を評価する」とも称する。）とは、太陽電池装置に備えられた太陽電池モジュールにおける光導電効果及び／又は光起電力効果についての性能を評価することを意味する。
【００６５】
また、本評価装置は、上記第３の画像に生じる発光のうち、波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍの第１の領域の光と、波長１４００ｎｍ〜１８００ｎｍの第２の領域の光とを検出する発光検出部（発光検出手段）をさらに含み、上記判定部において、上記発光検出部で検出した第１の領域の光の発光強度と第２の領域の光の発光強度とを指標として、内因的欠陥と外因的欠陥とを分別し得る。
【００６６】
本明細書中「内因的欠陥」とは、内部要因に起因する欠陥を意味する。「内因的欠陥」は、結晶欠陥、結晶転位、及び結晶粒界等の太陽電池モジュールの物性に起因する欠陥であり、太陽電池モジュールの機能に影響を及ぼすが、太陽電池モジュールを構成する材料の信頼性にはあまり影響を及ぼさない。
【００６７】
本明細書中「外因的欠陥」とは、外部要因に起因する欠陥を意味する。「外因的欠陥」は、基板のクラック（マイクロクラック等）、電極の破断、電極の接触不良等の太陽電池モジュールの機械的な欠陥であり、太陽電池モジュールの信頼性及び太陽電池モジュールを生産する際の生産歩留まりに悪影響を及ぼすので、信頼性の高い太陽電池モジュールを効率よく大量生産するための決定的な要因となる。
【００６８】
太陽電池モジュールの性能の低下は、一般的に、内部要因に起因する欠陥（内因的欠陥）と外部要因に起因する欠陥（外因的欠陥）とによるものである。上記太陽電池モジュールの評価方法では、これらの欠陥を、太陽電池モジュールの性能が低下していると判定するものである。
【００６９】
以下、上記各部材（各手段）について詳細に説明する。なお、これらの部材以外の具体的な部材、材料、条件、使用する機器・装置等は特に限定されるものでなく、種々の方法等を好適に利用することが可能である。
【００７０】
＜２−１．電流注入部＞
本電流注入部は、検査手段に設けられるものであるため、太陽電池装置の一部であるが、本評価装置と協働して機能するものであることが好ましいため、説明の便宜上、本評価装置の欄にて説明する。
【００７１】
上記第１の電流注入部とは、上記太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入するものであればよく、その具体的な構成等は特に限定されるものではない。注入する電流は、直流電流であってもよいし、パルス電流であってもよい。
【００７２】
上記第１の電流注入部が注入する電流の大きさは特に限定されないが、注入する電流の電流密度が、少なくとも上記第２の電流注入部が注入する電流より大きい電流密度、例えば、５〜１２０ｍＡ／ｃｍ２であることが好ましく、５〜８０ｍＡ／ｃｍ２であることがより好ましく、５〜４０ｍＡ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。評価対象の太陽電池モジュールが単結晶シリコンである場合、実際に太陽電池素子の光電変換により発生する電流の電流密度（例えば、４０ｍＡ／ｃｍ２）の１／４倍から４倍程度の電流密度で電流を注入することが好ましい。かかる範囲であれば、後述する評価装置において、太陽電池モジュールの性能評価に関係するエレクトロルミネッセンス画像を取得できる。
【００７３】
上記第１の電流注入部及び第２の電流注入部は、上述した検査手段として、パワーコンディショナー装置に設けられていることが好ましい。かかる場合、パワーコンディショナー装置において、第１の電流注入部及び第２の電流注入部は、インバータと太陽電池モジュールとの間、又はコンバータ及びインバータと太陽電池モジュールとの間に設けられることが好ましい。また、パワーコンディショナー装置において、上記制御部が上記第１の電流注入部及び第２の電流注入部の動作を制御することが好ましい。
【００７４】
また、光照射下における太陽電池モジュールでは、光電変換により光起電力が発生する。このため、第１の電流注入部は、光照射下において太陽電池モジュールに発生する光起電力を超える電圧を印加することに相当する電流を注入する装置であることが好ましい。
【００７５】
上記第２の電流注入部とは、上記太陽電池モジュールに対して順方向に上記第１の電流注入部にて注入した電流よりも小さな電流を注入するものであればよく。その具体的な構成等は特に限定されるものではない。注入する電流は、直流電流であってもよいし、パルス電流であってもよい。
【００７６】
「第１の電流注入部にて注入した電流よりも小さな電流を注入する」とは、第１の電流注入部が注入する電流に対して小さい電流を注入すればよく、具体的な電流の大きさは特に限定されない。例えば、光照射下において太陽電池モジュールに発生する光起電力と同一又はそれ以上の電圧を印加して電流が注入されることに相当する電流を注入してもよいし、又は電流を注入しなくてもよい。
【００７７】
上記第２の電流注入部が太陽電池モジュールに注入する電流は、上記第１の電流注入部が注入する電流よりも小さいことから、第１の電流注入部が注入した電流による太陽電池モジュールの発光状態と第２の電流注入部が注入した電流による太陽電池モジュールの発光状態との間に差を生じさせることができる。つまり、第２の電流注入部が注入した電流による太陽電池モジュールの発光強度は、第１の電流注入部が注入した電流による太陽電池モジュールの発光強度よりも弱いものとなる。
【００７８】
例えば、光照射下において、太陽電池モジュールに発生する光起電力と同一又はそれ以上の電圧を印加して電流が注入される場合、電流注入のために人為的にかける電圧と太陽電池モジュールから発生する光起電力とがそれぞれ相殺するため、太陽電池モジュール自体には実質的に電流が流れない状態となり、太陽電池モジュールは発光しない。同様に、太陽電池モジュールに電流を注入しない場合も、太陽電池モジュールは発光しない。同様に、太陽電池モジュールに電流を注入しない場合も、太陽電池モジュールは電流注入に起因する発光をしない。
【００７９】
上記第２の電流注入部が注入する電流の大きさは、特に限定されないが、少なくとも上記第１の電流注入部が注入した電流より小さい電流密度、例えば、５〜１２０ｍＡ／ｃｍ２より小さいことが好ましく、５〜８０ｍＡ／ｃｍ２より小さいことがより好ましく、５〜４０ｍＡ／ｃｍ２より小さいことがさらに好ましい。その際、第１の電流注入部が注入した電流と第２の電流注入部が注入した電流との電流密度の差が大きい方が、後述＜２−５＞欄において、太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンスの発光強度の強弱が検出しやすい。
【００８０】
上記第１の電流注入部と上記第２の電流注入部は同一の部材であっても、異なる部材であってもよい。
【００８１】
なお、本明細書において、上記第１の電流注入部及び上記第２の電流注入部が太陽電池モジュールに対して電流を注入する工程を「電流注入工程」と称する。
【００８２】
＜２−２．画像取得部＞
上記画像取得部とは、上記太陽電池モジュールの画像として、上記第１の電流注入部によって電流を注入している状態の第１の画像と、上記第２の電流注入部によって電流を注入している状態の第２の画像とを取得するものであればよく、その具体的な構成等は特に限定されるものではない。
【００８３】
「第１の画像」とは、第１の電流注入部が電流を注入することにより発光する太陽電池モジュールの画像であり、太陽電池モジュールの光の発光特性の分布を示す画像と換言できる。「発光特性」とは、発光強度、分光特性（各スペクトラムの発光強度）を含むものである。
【００８４】
上記第２の電流注入部が太陽電池モジュールに対して注入する電流は、上述したように、上記第１の電流注入部が注入する電流に比べて小さいものであることから、「第２の画像」は、上記第１の画像に比べて、発光強度が弱い画像である。また、例えば、光照射下において太陽電池モジュールに発生している光起電力と同一又はそれ以上の電圧を印加して電流が注入される場合、又は太陽電池モジュールに電流を注入しない場合は、発光のない太陽電池モジュールの画像である。
【００８５】
上記画像取得部は、太陽電池モジュールからの光を検出できる種々の画像取得手段（装置）を用いることができ、その具体的な構成等は、特に限定されるものでない。
【００８６】
画像取得装置としては、ＣＣＤカメラ及びイメージインテンシファイアー等の光検出器を用いることができる。画像取得装置としては、例えばＩｎＧａＡｓカメラ（Ｘｅｎｉｃｓ社製、品番ＸＥＶＡ−１．７シリーズ）、ＣＣＤカメラ（浜松ホトニクス株式会社製、品番Ｃ８２５０−２０）及びＳｉ  ＣＣＤカメラ（浜松ホトニクス株式会社製、品番Ｃ９２９９−０２）等が挙げられる。イメージインテンシファイアーとしては、例えば、３６０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長領域の光を検出することができる浜松ホトニクス株式会社製のイメージインテンシファイアー（品番Ｖ８０７１Ｕ−７６）が挙げられる。このようなＣＣＤカメラ及びイメージインテンシファイアー等の光検出器を用いて光を検出した場合、太陽電池モジュールにおける発光状態を画像として観察することができる。つまり、太陽電池モジュールにおける発光の面内分布を二次元的に一括測定できる。太陽電池モジュールを簡便かつ迅速に評価することができる。
【００８７】
なお、本明細書において、上記画像取得部が太陽電池モジュールの画像を取得する工程を「画像取得工程」と称する。
【００８８】
＜２−３．画像形成部＞
上記画像形成部は、上記画像取得部にて得られた、第１の画像と第２の画像との差分を解析して、上記太陽電池モジュールへの第１の電流注入部での電流注入に起因する発光状態を表す第３の画像を取得するものであればよく、その具体的な構成等は特に限定されるものではない。すなわち、第１の画像と第２の画像との差分を解析することにより、太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンス以外の光、すなわち光照射下における背景光や擾乱光等を除外し、実質的に第１の電流注入部が注入した電流に起因する太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンスのみを解析する画像を取得するものであればよい。
【００８９】
「第１の画像と第２の画像との差分を解析する」とは、例えば、第１の画像により得られる太陽電池モジュールの発光強度から第２の画像より得られる太陽電池モジュールの発光強度を差し引くことを含む。この場合、「第３の画像」とは、第１の画像により得られる太陽電池モジュールの発光強度から第２の画像より得られる太陽電池モジュールの発光強度を差し引いて得られた発光強度を二次元的に表したものである。
【００９０】
背景光や擾乱光等の存在により、第１の画像と第２の画像との差分を取得し難い場合に、又は、より精度の高い結果を得るために、上記画像形成部が、得られた複数の第１の画像と第２の画像とを平均化処理して、その差分から第３の画像を取得してもよい。「平均化処理」するとは、複数の第１の画像及び第２の画像の発光強度の平均値をとることを意味する。上記画像形成部はまた、上記第１の画像の取得と上記第２の画像の取得とを交互に複数回行い、各回の第１の画像と第２の画像との差の和を得てもよい。これにより、ＳＮ比（信号雑音比）が高い高品質の第３の画像を取得することができる。
【００９１】
また、上記画像形成部は、同期検波により上記太陽電池モジュールに照射される光（いわゆる背景光や擾乱光）に起因する光起電力による発光を除去して、第３の画像を取得するものであってもよい。同期検波により、上記太陽電池モジュールに照射される光に起因する光起電力による発光を除去することによっても、高品質の第３の画像を取得することができる。
【００９２】
なお、上記平均化処理、差の和を得る処理、又は同期検波処理については、本願出願当時において種々の技術が知られており、これらを好適に利用することができる。
【００９３】
また、本明細書において、上記画像形成部が上記第３の画像を形成する工程を「画像形成工程」と称する。
【００９４】
＜２−４．発光検出部＞
上記発光検出部は、上記第３の画像に生じる発光のうち、波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍの第１の領域の光と、波長１４００ｎｍ〜１８００ｎｍの第２の領域の光とを検出できる従来公知の光検出手段（装置）であればよく、その具体的な方法等は特に限定されるものではなく、従来公知の技術を好適に用いることができる。
【００９５】
光検出装置としては、上記＜２−２＞欄に記載の画像取得装置と同様のＣＣＤカメラ及びイメージインテンシファイアー等の光検出器を用いることができる。具体的な光検出装置は、上述の＜２−２＞と同様のため、ここでは省略する。
【００９６】
上記発光検出部は、第１の領域の光と第２の領域の光とを、１つの光検出装置を用いて検出できる部材であることが好ましい。これによれば、光検出装置の交換やそれに伴う位置調節が不要になるので、上記第１の領域の光と上記第２の領域の光の検出をより簡便に行うことができる。この場合には、上記光検出装置として、例えばＩｎＧａＡｓカメラ、ＣＣＤカメラを使用することが可能である。なお、上記発光検出部は、第１の領域の光と第２の領域の光とを、別々の光検出装置であってもよい。この場合、上記光検出装置として、例えば、Ｓｉ  ＣＣＤカメラとＩｎＧａＡｓカメラ、ＣＣＤカメラとを併用することができるし、イメージインテンシファイアー（浜松ホトニクス株式会社製、品番Ｖ８０７１Ｕ−７６）とＩｎＧａＡｓカメラ、ＣＣＤカメラとを併用することもできる。さらにこれらの３種の光検出器を組み合わせることもできる。
【００９７】
上述したように上記光検出装置がＩｎＧａＡｓカメラ、ＣＣＤカメラ等の１つの光検出装置であり、８００ｎｍ〜１８００ｎｍの波長領域、すなわち、第１の領域の光と第２の領域の光とを同時に検出する場合は、これらの光をそれぞれ選択的に通過させるバンドパスフィルタを使用することが好ましい。これにより、第１の領域の光と第２の領域の光とを別々に効率的に検出し、観測することができる。つまり、上記第１の領域の光及び上記第２の領域の光の検出において、第１の領域の光及び第２の領域の光を同時に検出可能な光検出装置と、第１の領域の光又は第２の領域の光のどちらかをそれぞれ選択的に通過させるバンドパスフィルタとを用いて検出することが好ましいといえる。
【００９８】
各バンドパスフィルタは、太陽電池モジュールから生じる光が光検出装置に到達するまでにバンドパスフィルタを通過するように、太陽電池モジュールと光検出装置との間に配置されていればよく、例えば光検出装置のレンズ部分に装備されていてもよい。第１の領域の光を選択的に通過させるバンドパスフィルタとしては、例えばＢＲＯＡＤ  ＢＡＮＤＰＡＳＳ  ＦＩＬＴＥＲ（ＳＰＥＣＴＲＯＧＯＮ社製、品番ＢＢＰ-０９１０-１１７０Ｃ）が挙げられ、第２の領域の光を選択的に通過させるバンドパスフィルタとしては、例えばＢＲＯＡＤ  ＢＡＮＤＰＡＳＳ  ＦＩＬＴＥＲ（ＳＰＥＣＴＲＯＧＯＮ社製、品番ＢＢＰ-１３５０−１６００Ｃ）が挙げられる。
【００９９】
このように、第３の画像から生じる光の波長領域及び発光強度が欠陥の種類により異なることから、波長の通過域が異なる異種バンドパスフィルタを用いて各波長の光の検出し、その発光強度に基づいて比較解析することによって、欠陥について簡便かつ迅速に評価することができる。
【０１００】
なお、第３の画像から生じる発光のうち、第１の領域の光は、波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍ、好ましくは波長９００ｎｍ〜１２５０ｎｍ、より好ましくは波長１１００ｎｍ〜１２００ｎｍの光である。また、第３の画像から生じる発光のうち、第２の領域の光は、波長１４００ｎｍ〜１８００ｎｍ、好ましくは波長１５００ｎｍ〜１７００ｎｍ、より好ましくは波長１５５０ｎｍ〜１６５０ｎｍの光である。上記第１の領域の光のピークは波長１１５０ｎｍであり、上記第２の領域の光のピークは波長１６００ｎｍである。
【０１０１】
上記第１の領域の光のピークが１１５０ｎｍであることから、１１５０ｎｍのバンドパスフィルタを用いることが好ましい。
【０１０２】
＜２−５．判定部＞
上記判定部は、上記画像形成部にて得られた第３の画像に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける性能を判定するものであり、その具体的な構成等は特に限定されるものではない。また、上記判定部は、上記発光検出部にて得られる第３の画像の発光に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける欠陥を内因的欠陥によるもの、又は外因的欠陥によるものであるかを判定するものであることが好ましい。
【０１０３】
「第３の画像に基づいて」判定するとは、上記第３の画像により得られる、太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンスの発光強度の強弱を指標として、太陽電池モジュールの性能の良否を判定することを意味する。第３の画像における発光強度が所定の値より大きい場合には、太陽電池モジュールにおける性能を良好と判定し、発光強度が所定の値より小さい場合には、太陽電池モジュールにおける性能を不良と判定する。
【０１０４】
ここで「所定の値」とは、適宜設定可能であり、特に限定されるものではない。例えば、この値より低下した場合、十分な光電変換性能が得られないとするような、いわゆる閾値であってもよいし、また、製造工場で生産した良品の太陽電池モジュール又は不良品の太陽電池モジュールの発光特性の平均値を予め測定しておき、この値を所定の値としてもよい。すなわち、上記判定部は、得られた発光強度と予め設定しておいた基準値とを比較するものであり、判定する具体的な方法としては種々の技術を好適に用いることができる。
【０１０５】
また、上記判定部は、上記発光検出部が検出した第１の領域の光の発光強度と第２の領域の光の発光強度とを指標として、内因的欠陥と外因的欠陥とを分別し得ることが好ましい。
【０１０６】
この場合、上記判定部は、例えば第１の領域の光の発光強度と第２の領域の光の発光強度とをそれぞれ第１の閾値及び第２の閾値と比較し、その結果を対比する等の処理を行う。対比の方法は、特に限定されない。
【０１０７】
第１の閾値及び第２の閾値と比較する方法としては、例えば、光検出装置により検出した、第３の画像における発光強度をデジタル化することにより数値化し、その結果を対比する方法が挙げられる。
【０１０８】
上記判定部は、例えば（ｉ）第１の領域の発光強度が第１の閾値以下の場合に欠陥が存在すると判断し、（ｉｉ）上記（ｉ）の判定において欠陥が存在すると判断した部位について、第２の領域の発光強度が第２の閾値以上の場合には当該部位が内因的欠陥であると判断し、それ以外の部位を外因的欠陥と判断してもよい。これによれば、まず、第１の領域の発光強度に基づき欠陥が存在する部位を検出した後、第２の領域の発光強度に基づき検出された欠陥が内因的欠陥であるか、又は外因的欠陥であるかを分別することができる。
【０１０９】
また、上記判定部は、（ｉｉｉ）第１の領域の発光強度が第１の閾値以下であり、かつ第２の領域の発光強度が第２の閾値以上である部位が、内因的欠陥であると判断し、（ｉｖ）第１の領域の発光強度が第１の閾値以下であり、かつ第２の領域の発光強度が第２の閾値未満である部位が、外因的欠陥であると判断してもよい。（ｉｉｉ）の判定及び（ｉｖ）の判定の順番は特に限定されず、まず（ｉｉｉ）の判定を実施した後に、（ｉｖ）の判定を実施してもよいし、その反対であってもよい。また、（ｉｉｉ）の判定及び（ｉｖ）の判定を並列に実施してもよい。特に（ｉｉｉ）の判定及び（ｉｖ）の判定を並列に実施することによって、上記（ｉ）の判定及び（ｉｉ）の判定を実施する場合と比べてより迅速に太陽電池モジュールの欠陥について評価を行うことができる。
【０１１０】
なお、上記（ｉ）の判定〜（ｉｖ）の判定における「第１の閾値」及び「第２の閾値」は、それぞれ異なっていてもよいし、同一であってもよい。例えば、（ｉ）の判定の「第１の閾値」と（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）の判定における第１の領域の発光強度の比較用の「第１の閾値」とが同じであり、（ｉｉ）の判定の「第２の閾値」と（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）の判定における第２の領域の発光強度の比較用の「第２の閾値」とが同じである場合を挙げることができる。
【０１１１】
また、「第１の閾値」及び「第２の閾値」は、欠陥を判定するための値であるともいえ、適宜設定可能であり、所望の太陽電池素子の性能や、歩留まり等を考慮して使用者が任意に設定することができる。第１の閾値を低く設定した場合、歩留まりを向上させることができ、第１の閾値を高く設定した場合、品質のより優れた太陽電池素子を得ることができる。第２の閾値を高く設定した場合、歩留まりを向上させることができ、第２の閾値を低く設定した場合、品質のより優れた太陽電池素子を得ることができる。例えば、予め種々の方法を用いて太陽電池素子中の内因的欠陥及び／又は外因的欠陥が存在している部位を特定し、これらの部位からの第１の領域の光の発光強度又は第２の領域の光の発光強度を数値化することによって、閾値を設定してもよい。いわゆるコントロールとしての値である。このような閾値は、評価対象の太陽電池に基づいて設定してもよいし、又は他の別の太陽電池に基づいて予め設定しておいてもよい。
【０１１２】
例えば、「第１の閾値」は、太陽電池モジュールに対して電流注入部が電流を注入することによって太陽電池モジュールの正常な部位から生じた第１の領域の光の発光強度の値であってもよいし、この太陽電池モジュールの正常な部位から生じた第１の領域の光の発光強度の９０％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、又は１０％の値であってもよい。第１の閾値を太陽電池モジュールの正常な部位から生じた発光強度に近く設定すれば、軽度の欠陥も検出できる。一方、第１の閾値を太陽電池モジュールの正常な部位から生じた発光強度に比べて低く設定するほど、より重度の欠陥を検出できる。なお、「正常な部位」とは、内因的欠陥も外因的欠陥も存在しない太陽電池の部位が意図される。なお、閾値は予め測定して定めておくことが好ましい。
【０１１３】
同様に、「第２の閾値」は、太陽電池モジュールに対して電流注入部が電流を注入することによって太陽電池モジュールの内因的欠陥が存在する部位から生じた第２の領域の光の発光強度であってもよいし、この内因的欠陥が存在する部位から生じた第２の領域の光の発光強度より若干低い値、例えば９０％、８０％、７０％、６０％、５０％程度の値であってもよい。
【０１１４】
なお、本明細書において、上記判定部が上記画像形成部にて得られた第３の画像に基づいて、上記太陽電池モジュールにおける性能を判定する工程を「判定工程」と称する。
【０１１５】
＜２−６．実動作条件下での評価＞
上述した評価装置を用いる、太陽電池モジュールの評価方法は、全ての種類の太陽電池モジュールに応用することができる。すなわち、上記評価方法は、結晶性又は非結晶性の太陽電池素子、化合物半導体太陽電池素子、色素増感太陽電池素子、又は有機太陽電池素子等から構成される、任意の太陽電池モジュールに対して適用することができる。例えば、上記評価方法によって評価される対象の太陽電池モジュールを構成する太陽電池素子としては、種々の半導体材料を主要構成成分とする太陽電池素子であればよく、特に限定されるものではないが、好適にはシリコン半導体を主要構成部材として備えるものが好ましい。また、上記太陽電池素子に用いられるシリコン半導体は、単結晶、多結晶、又はアモルファスのシリコン半導体であることが好ましい。本明細書において「主要構成部材として備える」とは、シリコン半導体を主要な構成部材として備えていれば、その他にどのような部材、部品が設けられていてもよいという意である。
【０１１６】
なかでも特に、多結晶のシリコン半導体を主要構成部材として備える太陽電池素子であることが好ましい。多結晶のシリコン半導体を主要構成部材として用いて太陽電池素子を作製した場合、均一な面内分布を得ることが困難であるため、上記評価方法を用いた品質評価及び性能チェックが非常に重要なものとなる。
【０１１７】
また、単結晶及び／又は多結晶のシリコン半導体を主要構成部材とする太陽電池モジュールに対して順方向に電流を注入させると、１０００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長領域の光を強く発する。従って、上記評価方法では、特に１０００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長領域の発光強度を検出することにより、太陽電池モジュールの性能を一層正確に評価することができる。
【０１１８】
また、上記第１の電流注入部及び第２の電流注入部が注入する電流密度は、上記太陽電池モジュールの作動電流とほぼ同じ電流密度であることが好ましい。ここで「太陽電池モジュールの作動電流」とは、評価対象の太陽電池素子に太陽光を照射した際に、実際に光電変換により発生する電流の意である。例えば、シリコン半導体製の太陽電池素子の場合、５〜４０ｍＡ／ｃｍ２であるが、この値に限定されるものではなく、各種太陽電池素子及び各種太陽電池モジュールの材料及び組成に応じて、適宜変更可能であることはいうまでもない。なお、上記数値範囲外であっても本発明の作用効果を奏することができる合理的な数値範囲は本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１９】
多結晶のシリコン半導体を主要構成部材として備える太陽電池素子の第３の画像に対して、ロングパスフィルタ（１Ｒパス９００ｎｍ以上通過）を用いることが好ましい。第３の画像における波長９００ｎｍ以上の発光を観察した場合に、第３の画像中に白色〜黒色の部位が存在していることが確認できる。これより、第３の画像において、白色の部位（発光している部位）は内因的欠陥も外因的欠陥もない正常な部位であり、黒色の部位（発光していない部位）は、内因的欠陥又は外因的欠陥が存在している部位であることを分別することができる。すなわち、太陽光の有無に関係なく、内因的欠陥又は外因的欠陥が存在することを判定することができる。
【０１２０】
このように、実動作条件下での評価を行うことによって太陽電池モジュールの光電変換性能及び／又は信頼性を、より一層正確に評価することができる。ただし、本発明の評価装置を用いる、太陽電池モジュールの評価方法を行う条件は、このような実動作条件に限定されず、カメラの性能、露光時間及び欠陥の量の関係に従って異なり、当業者は最適な条件を適宜設定することができる。
【０１２１】
以上のように、本発明の評価装置を用いる、太陽電池モジュールの評価方法によれば、従来の太陽電池モジュールの評価方法に比べて、太陽光の有無に関係なく、太陽電池モジュールの性能を定量的に評価できる。また、上記評価方法によれば、評価対象となる太陽電池モジュールの大きさは、特に限定されず、種々の大きさのものを用いることができる。例えば、太陽電池モジュールの集合体である「太陽電池パネル」、さらには、その「太陽電池パネル」の集合体である「メガソーラーシステム」などに用いることができる。
【０１２２】
＜２−７．太陽電池の評価装置の一実施形態＞
図３に基づいて、本発明の太陽電池の評価装置２００の一実施形態について説明する。同図に示すように、本実施形態に係る太陽電池の評価装置２００は、画像取得部１７、くし型プローブ９、銅板１０、直流電源１１及びイメージプロセッサー（Image Processor）１２を備える。また、評価装置２００は、太陽電池素子１８を評価対象とする。太陽電池素子が複数個連結した太陽電池モジュール又はその集合体を評価対象としてもよい。
【０１２３】
画像取得部１７は、ＣＣＤカメラを備える画像取得装置として機能するものである。画像取得部１７は、ＩｎＧａＡｓ  ＣＣＤカメラ７及びレンズ８を備える。
【０１２４】
レンズ８としては、通常のレンズやズームレンズ（Zoom Lens）を用いることができる。
【０１２５】
また、画像取得部１７としてＩｎＧａＡｓ  ＣＣＤカメラ７を用いて、サイズの違う太陽電池素子１８を評価する場合、下記表１に記載したような性能を有していてもよい。
【０１２６】
【表１】
2015043395.tif 000003
【０１２７】
具体的には、素子撮影モードでは、図３に示すようにＣＣＤカメラを太陽電池素子の平行方向に設置して撮影を行うが、モジュール撮影モードの場合は、ＣＣＤカメラを太陽電池モジュールの上部に設置して撮影及び測定する。
【０１２８】
なお、素子撮影モードの場合の評価対象となる太陽電池素子１８のサイズ（セルサイズ）は、例えば、大きさ：約１０ｍｍ×１０ｍｍ，２０ｍｍ×２０ｍｍ，１００ｍｍ×１００ｍｍ，１５０ｍｍ×１５０ｍｍ，１６０ｍｍ×１６０ｍｍ，２００ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ：０．３ｍｍ以下のものを用いることができる。
【０１２９】
また、本実施形態では、画像取得部１７のレンズ８と太陽電池素子１８との間の距離は、１５０ｍｍ以上４００ｍｍ以内に設定され、画像取得部１７は太陽電池素子１８に対して上記範囲内の距離で移動可能に設置されることが好ましい。
【０１３０】
くし型プローブ９は、太陽電池素子１８に電流を注入するための表面コンタクトである。くし型プローブ９は、図示するようにくし型形状のプローブ１対から構成されており、太陽電池素子１８を構成する太陽電池素子の電極１つにつき、くし１本が対応する。プローブの形状がくし型構造である場合、太陽電池素子１８に均一に電流を注入することができるため、好ましい。
【０１３１】
特に、１００ｍｍ×１００ｍｍセル，１５０ｍｍ×１５０ｍｍセル，２００ｍｍ×２００ｍｍセルに対して用いるくし型プローブ９は、各パスバー電極の長さ及び両電極間の幅が異なるものとしてもよい。例えば、アトシステム製のくし状プローブ１対を用いることができる。この場合、２本のくし状プローブの幅間隔は調整可能なように構成されることが好ましい。また、くし状プローブにおける“くし”同士の間隔は、特に限定されないが、例えば、９ｍｍであればよい。また、プローブのくし１本の太さは１ｍｍのものを使用できる。なお、くし型プローブ９は電極１本あたり１つ用いることが好ましい。
【０１３２】
なお、太陽電池素子１８が１０ｍｍ×１０ｍｍ，２０ｍｍ×２０ｍｍである場合、くし型プローブ９を用いることなく、ポジショーナーからのプローブ（１ヶ）を用いてもよい。
【０１３３】
また、銅板１０は裏面コンタクトとして機能する。例えば、金メッキ銅板を用いることができる。この場合、太陽電池素子１８を全面吸引することが好ましい。例えば、素子サイズが変化するので同中心状の正方形のみぞを掘り吸引することにより、安定性が向上する。上記みぞのサイズとしては、例えば、８ｍｍ×８ｍｍ，１８ｍｍ×１８ｍｍ，９８ｍｍ×９８ｍｍ，１４８ｍｍ×１４８ｍｍ，１９５ｍｍ×１９５ｍｍのものを挙げることができる。また、温度センサー及び／又は冷却装置を設けることが好ましい。太陽電池素子の温度を一定に保つことができ、測定・評価精度が向上するためである。
【０１３４】
直流電源１１としては、通常のDC power supply（太陽電池素子に電流密度１×１０−３〜５Ａ／ｃｍ２で注入が可能なもの）のものを用いることができる。なお、電圧は、太陽電池素子を評価する場合は５Ｖ程度でよいが、太陽電池素子の集合体である太陽電池モジュール又は太陽電池パネルを評価する場合は、１００Ｖ程度であることが好ましい。特に、電圧は、１つの太陽電池素子あたり１〜２Ｖ程度であることがより好ましい。
【０１３５】
また、くし型プローブ９、銅板１０、及び直流電源１１は、電流注入部１６として機能する。なお、くし型プローブ９は直流電源１１のマイナス側と固定接続されており、銅板１０は直流電源１１のプラス側と固定接続される。また、本実施形態において、電流注入部１６は、第１の電流注入部及び第２の電流注入部として機能する。
【０１３６】
太陽電池モジュール又はその集合体の太陽光発電システムを測定する場合、直流電源１１のプラス及びマイナスに電極を直接接続してもよい。
【０１３７】
本実施形態において、イメージプロセッサー１２は、画像形成部１３、判定部１４及び指示部１５として機能する。画像形成部１３は、画像取得部１７にて得られた第１の画像及び第２の画像との差分から、第１の画像を得るために注入した電流に起因する太陽電池素子１８の発光状態を表す第３の画像を取得する装置として機能するものである。また、判定部１４は、太陽電池素子１８の性能を評価する判定装置として機能するものである。指示部１５は、第１の画像を得た後に第２の画像を取得するように指示を与えるように機能する、又は第３の画像を取得するように指示を与えるように機能するものであり、いわゆる評価装置全体の動作を制御するものである。イメージプロセッサー１２に用いるソフトウェアは、本発明の目的を達せられるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、以下のような構成のソフトウェアを用いることが好ましい。
・画像の８ｂｉｔ（２８＝２５６階調）又は１６ｂｉｔ（２１６＝６５５３６階調）保存可能なもの。
・太陽電子素子から生じた光を検出／撮影後、画面上で範囲選択して、輝度プロファイルデータを取得・保存できるもの。
・分光可能なもの。
・高感度画像を取得できるもの（image intensifierカメラ）、例えば、逆方向電流注入時のエミッション測定ができるもの。
【０１３８】
また、以下の構成があれば、より好ましい。
・データを表計算ソフトで読み込み、画像とすると、撮影像の９０度回転した状態になっている点を改善したもの。
・ビニングモードの簡易な切り替えが可能なもの。
・発光強度のヒストグラムの自動作成プログラム。
・発光強度の弱い部分（暗い部分）の長さや幅の自動測定。１センチ以上のものの自動検出。
・選択範囲の発光強度の平均値算出。グリッド部分の値を差し引いた平均値も測定できることが好ましい。
【０１３９】
本実施形態の場合、画像取得部１７は、太陽電池素子１８の平行方向に設けられる。
【０１４０】
次に図４に基づいて本太陽電池の評価装置２００の評価動作の一実施形態について説明する。評価装置２００は、画像形成部１３、判定部１４、指示部１５及び画像取得部１７を備える。評価対象の太陽電池装置１００は、太陽電池モジュール１、パワーコンディショナー装置２を備えており、外部電力系統３と接続されている。パワーコンディショナー装置２は、インバータ４、制御部５、電流注入部１６を備えており、評価装置２００と接続されている。電流注入部１６は、制御部５により動作制御される。
【０１４１】
画像形成部１３及び画像取得部１７は、指示部１５を介して接続されており、画像形成部１３は判定部１４と接続されている。電流注入部１６、画像取得部１７、画像形成部１３及び判定部１４は、それぞれ上記画像取得工程、上記電流注入工程、上記画像形成工程及び上記判定工程を実行するものである。
【０１４２】
まず、電流注入部１６が、太陽電池モジュール１に対して電流を注入する。太陽電池モジュール１は電流注入により発光する（エレクトロルミネッセンス）。次いで、画像取得部１７は、太陽電池モジュール１の発光状態を表す第１の画像を取得する。取得した第１の画像情報は、指示部１５に送られ、保存される。
【０１４３】
次に、電流注入部１６は、太陽電池モジュール１に対して、第１の画像を取得したときよりも小さな電流を注入する。なお、原則として制御部５が電流注入部１６を制御するが、他の形態として、指示部１５が、第１の画像を取得したときよりも小さな電流を注入するよう、パワーコンディショナー装置２（特に制御部５）を介して電流注入部１６に伝達してもよい。また、指示部１５が第１の画像を取得したときよりも小さな電流を注入するよう、制御部５を介すことなく、電流注入部１６に直接的に伝達してもよい。次いで、画像取得部１７は、当該電流が注入されている太陽電池モジュール１の発光状態を表す第２の画像を取得する。取得した第２の画像情報は、指示部１５に送られ、保存される。
【０１４４】
指示部１５に保存された第１の画像情報及び第２の画像情報は、画像形成部１３に伝達される。画像形成部１３は、上記第１の画像情報と上記第２の画像情報との差分を解析し、第１の画像を取得したときに注入した電流に起因する太陽電池モジュール１の発光状態を表す第３の画像を形成する。上記第３の画像情報は、判定部１４に送られる。判定部１４は、上記第３の画像に基づいて、太陽電池モジュール１の発光強度と予め設定しておいた所定の値とを比較し、太陽電池モジュールに存在する欠陥等の性能を判定する。
【０１４５】
なお、上記第１の画像情報及び第２の画像情報は、指示部１５から画像形成部１３に順次別々に送られても、同時に送られてもよい。なお、上記第１の画像情報及び第２の画像情報は、指示部１５を介することなく、画像取得部１７から画像形成部１３に直接的に送られる構成であってもよい。
【０１４６】
以上のように、本発明の太陽電池の評価装置によれば、太陽電池モジュールの評価を簡便かつ確実に行うことができる。この場合、従来のように、太陽光の有無に関係なく、太陽電池モジュールの性能を定量的に評価できる。
【０１４７】
＜３．太陽電池モジュールの評価方法等の利用＞
上述したように、本評価装置は、太陽光の有無に関係なく太陽電池モジュールの評価を行うことができる。このため、本評価装置によれば、製品状態（製造工場で完成した状態、又は構造物に設置された状態）で観察及び評価を行うことが可能であり、例えば、構造物に設置されている太陽電池モジュールの評価を定期的に行う、メンテナンス方法又はメンテナンスシステムといったビジネスモデルを構築することができる。
【０１４８】
すなわち、本発明には、本評価装置が、構造物に設置されている太陽電池モジュールの性能を評価する評価工程と、交換指示装置が、上記評価工程における検査結果に基づき、太陽電池モジュールの不良部分の交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する工程と、を含む太陽電池モジュールのメンテナンス方法が含まれる。
【０１４９】
また、本発明には、上記メンテナンス方法を実行するためのメンテナンスシステムも含まれる。上記メンテナンスシステムは、本発明の太陽電池の評価装置と、上記評価装置の評価結果に基づき、太陽電池モジュールの交換を、通信ネットワークを介して、太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示する交換指示装置と、を備えるものであればよい。
【０１５０】
本明細書において、文言「構造物に設置されている太陽電池モジュール」とは、家屋及びマンション等の居住施設、ショッピングモール及びオフィスビル等の商業施設等の構造物に、既に設置されている太陽電池モジュールを意図しており、例えば、太陽電池モジュールの製造工場において、製造中又は製造直後の太陽電池モジュールであって、構造物に設置されていないものは除く意である。
【０１５１】
図５に、本実施形態に係るメンテナンスシステム３００の一例を模式的に示した機能ブロック図を示す。同図に示すように、メンテナンスシステム３００は、評価装置２００、交換指示装置２０を備える。評価装置２００は、画像形成部１３、判定部１４、指示部１５及び画像取得部１７を備える。評価対象の太陽電池装置１００は、太陽電池モジュール１、パワーコンディショナー装置２を備えており、外部電力系統３と接続されている。パワーコンディショナー装置２は、インバータ４、制御部５、電流注入部１６を備えており、評価装置２００と接続されている。なお、図４にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５２】
交換指示装置２０は、評価装置２００に備えられている判定部１４と接続される。また、交換指示装置２０は、通信ネットワーク３０を介して交換事業者の端末４０と接続される。なお、通信ネットワーク３０及び／又は交換事業者の端末４０は、メンテナンスシステム３００に含まれていてもよいし、外部の任意のネットワークや任意の端末を利用してもよい。
【０１５３】
交換指示装置２０は、太陽電池モジュールの発光強度が所定の値より低下しており、性能が低下していると判断された太陽電池モジュールの交換を、通信ネットワークを介して太陽電池モジュールの交換事業者に対して指示するものである。例えば、交換指示装置２０としては、特に限定されないが、インターネット等の通信回線に接続可能なコンピュータ等の演算装置を用いることができる。
【０１５４】
なお、本実施形態では判定部１４と交換指示装置２０とを別々の装置として記載しているが、１台のコンピュータを判定部１４及び交換指示装置２０として用いることができることは言うまでもない。
【０１５５】
また、通信ネットワーク３０は、特に限定されないが、例えば、有線を用いた専用回線であってもよいし、インターネット等の回線を用いてもよい。また、通信ネットワーク３０として、携帯電話回線や無線を用いたネットワークを利用することもできる。
【０１５６】
交換事業者の端末４０は、交換指示装置２０からの交換指示を認識できる端末であればよい。交換事業者の端末４０は、特に限定されないが、好ましくは、表示部（例えば、ＣＲＴやＬＣＤ等のディスプレイ）又は出力部（例えば、プリンタ）を備えることが好適である。
【０１５７】
次いで、図６に、評価装置２００を用いた実施形態に係るメンテナンスシステム３００のフローの一例を示す。まず評価装置２００により、第１の画像及び第２の画像が取得され、次いで、上記第１の画像と上記第２の画像との差分を解析して、第１の画像を得るために注入した電流に起因する太陽電池モジュール１の発光状態を表す第３の画像が形成される。そして、評価装置２００において、上記第３の画像の発光強度が予め設定しておいた値よりも低いか否かが判定される。上記判定により、上記第３の画像の発光強度が予め設定しておいた値よりも低い場合、太陽電池モジュールの性能が低下していると判断される。太陽電池モジュールの性能が低下していると判定された場合、上記太陽電池モジュールの交換を行うか否かの検討を行うように、交換事業者に依頼する。
【０１５８】
より具体的には、まず、メンテナンスシステム３００において、太陽電池装置１００の電流注入部１６が、メンテナンス対象の太陽電池モジュールに対して電流注入工程を行う（ステップ１、以下ステップを“Ｓ”と記載する）。次に、評価装置２００における画像取得部１７が、Ｓ１の処理を行った太陽電池モジュールの画像（第１の画像）を取得する（Ｓ２）。
【０１５９】
次に、電流注入部１６が、上記太陽電池モジュールに対して電流注入工程を行う（Ｓ３）。次に、画像取得部１７が、Ｓ３の処理を行った太陽電池モジュールの画像（第２の画像）を取得する（Ｓ４）。原則として制御部５が電流注入部１６を制御するが、他の形態として、指示部１５が、Ｓ２にて取得した画像が第２の画像であるかを判断し、取得した画像が第１の画像である場合、もう一度Ｓ１及びＳ２を繰り返し、第２の画像を取得するようにパワーコンディショナー装置２（特に制御部５）を介して電流注入部１６に指示してもよい。また、指示部１５が、Ｓ２にて取得した画像が第２の画像であるかを判断し、取得した画像が第１の画像である場合、もう一度Ｓ１及びＳ２を繰り返し、第２の画像を取得するように、制御部５を介すことなく、電流注入部１６に直接的に指示してもよい。
【０１６０】
取得した上記第１の画像の情報及び上記第２の画像の情報が、画像形成部１３に送られる（Ｓ５）。画像形成部１３は、取得した第１の画像及び第２の画像の差異を解析し、第１の画像を得るために注入した電流に起因する太陽電池モジュール１の発光状態を表す第３の画像を形成する（Ｓ６）。
【０１６１】
次いで、判定部１４が、上記第３の画像に基づいて、第３の画像の発光強度が予め設定した値以下であるか否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７において、判定部１４が第３の画像の発光強度が予め設定した値以下であると判定した場合（“Ｙ”）、処理はＳ８に移行する。Ｓ８では、判定部１４が、発光強度が低い太陽電池モジュールを性能が低下しているものと判断し、この結果を交換指示装置２０に伝達する。処理は、Ｓ９に移行し、Ｓ９では、交換指示装置２０が、通信ネットワーク３０を介して、交換事業者の端末４０に対して、性能が低下している太陽電池モジュールの存在を連絡し、交換するか否かの検討を交換事業者に依頼し、処理を終了する。
【０１６２】
一方、Ｓ７において、判定部１４が第３の画像の発光強度が予め設定した値より大きいと判定した場合（“Ｎ”）、処理はそのまま終了する。
【０１６３】
従来、太陽電池モジュールの評価を行うためには、大型の装置を用いこと及び暗室で行うこと必要があり、家屋等の構造物に設置された太陽電池モジュールの性能を評価し、定期的にメンテナンスを行うことが困難であった。しかし、本発明の太陽電池モジュールのメンテナンス方法又はメンテナンスシステムによれば、太陽光の有無に関係なく、太陽電池モジュールの性能を評価できる。このため、構造物に設置済みの太陽電池モジュール（すなわち、作製済みの太陽電池モジュール）であっても定期的にメンテナンスを行うことが可能である。よって、太陽電池モジュールの品質を一定のレベルに維持することができる。
【０１６４】
なお、上記の説明では、太陽電池の評価装置の一部の例を用いたメンテナンス方法及びメンテナンスシステムについて説明したが、当然、このメンテナンス方法及びメンテナンスシステムには、本明細書において説明した様々な太陽電池の評価装置を好適に用いることができることを念のため付言しておく。
【０１６５】
＜３．太陽電池装置の他の実施形態＞
本発明の太陽電池装置の他の形態としては、太陽電池モジュールと、上記太陽電池モジュールと接続された導電部材と、を備え、上記導電部材は、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するためのものであることが好ましい。
【０１６６】
上記導電部材とは、上記太陽電池モジュールに対して、外部電源から供給される電流を順方向に注入するためのものであり、かつ外部電源と接続できるものであればよく、その他の具体的な構成、大きさ、形状等の条件は特に限定されない。例えば、太陽電池モジュールから導電線により引き出された導電部材であって、外部電源及び／又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の演算装置と接続可能なものを挙げることができる。
【０１６７】
太陽電池装置が、かかる導電部材を備える構成であれば、太陽電池モジュールと外部電源とを容易に接続することができ、簡便に太陽電池モジュールに対して電流を注入しエレクトロルミネッセンスを観察できる。
【０１６８】
最後に、上述した検査部、パワーコンディショナー装置、評価装置、及び交換指示装置等のメンテナンスシステムの各ブロック（以下単に「検査部等」と称する）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１６９】
後者の場合、検査部等は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。そして、コンピュータ（又はＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段（装置）を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明によれば、太陽電池モジュールの性能についての評価、品質検査、及び素子材料評価を簡便に行うことができる。さらに、設置済みの太陽電池モジュール、又はメガソーラーシステムの定期的なメンテナンスにも利用可能である。このため、単なる検査機器等にとどまらず、広範な産業に利用可能である。
【符号の説明】
【０１７２】
１  太陽電池モジュール
２  パワーコンディショナー装置
３  外部電力系統
４  インバータ
５  制御部
６  コンバータ
１３  画像形成部（画像形成手段）
１４  判定部（判定装置、判定手段）
１５  指示部
１６  電流注入部（電流注入手段）
１７  画像取得部（画像取得手段）
２０  交換指示装置
３０  通信ネットワーク
４０  交換事業者の端末
１００、１０１  太陽電池装置
２００  評価装置
３００  メンテナンスシステム
【図１】
2015043395.tif 000004
【図２】
2015043395.tif 000005
【図３】
2015043395.tif 000006
【図４】
2015043395.tif 000007
【図５】
2015043395.tif 000008
【図６】
2015043395.tif 000009