(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の太陽電池のＩ−Ｖ特性を太陽光によって測定するＩ−Ｖ特性測定装置であって、
前記測定対象の太陽電池に電圧を掃引して当該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタと、
複数の照度センサと、
複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、
前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定する判定部とを備え、
前記一致度算出部が、前記一致度として複数の前記照度センサで測定される照度測定値の差である照度差を算出するように構成されており、
前記判定部が、前記照度差が予め定められた許容差以下の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていることを特徴とするＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項２】
前記照度センサは、応答速度が前記測定対象の太陽電池の応答速度以上である請求項１記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項３】
複数の前記照度センサのサンプリングタイムが１０ミリ秒以内に設定されており、各照度センサでの照度測定が時間的に同期するように構成されている請求項１又は２記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項４】
前記Ｉ−Ｖテスタのサンプリングタイムが１０ミリ秒以内に設定されており、当該Ｉ−ＶテスタでのＩ−Ｖ特性測定と複数の前記照度センサの照度測定とが時間的に同期するように構成されている請求項１乃至３いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項５】
前記判定部が、前記Ｉ−ＶテスタがＩ−Ｖ特性を測定している期間内における複数の前記照度センサで測定される照度測定値の変化量が予め定められた許容変化量以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されている請求項１乃至４いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項６】
前記判定部が、複数の前記照度センサで測定される照度測定値の変化率が予め定められた許容変化率以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されている請求項１乃至５いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項７】
前記判定部が、複数の前記照度センサで測定される照度測定値が予め定められた許容照度範囲以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されている請求項１乃至６いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項８】
前記Ｉ−Ｖテスタによる１回のＩ−Ｖ特性測定時間、及び、各Ｉ−Ｖ特性測定間隔が１秒以内に設定されている請求項１乃至７いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項９】
前記Ｉ−Ｖテスタで測定された複数のＩ−Ｖ特性測定結果が一時記憶されており、前記判定部が真の値であると判定したＩ−Ｖ特性測定結果のみが最終結果として出力されるように構成されている請求項１乃至８いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項１０】
複数の前記照度センサが太陽電池で構成されている請求項１乃至９いずれかに記載のＩ−Ｖ特性測定装置。
【請求項１１】
測定対象の太陽電池に電圧を掃引して当該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタと、複数の照度センサとを備えたＩ−Ｖ特性測定装置を用いて、測定対象の太陽電池のＩ−Ｖ特性を太陽光によって測定するＩ−Ｖ特性測定方法であって、
複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出ステップと、
前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定する判定ステップとを備え、
前記一致度算出ステップにおいて、前記一致度として複数の前記照度センサで測定される照度測定値の差である照度差が算出され、
前記判定ステップにおいて、前記照度差が予め定められた許容差以下の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定することを特徴とするＩ−Ｖ特性測定方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＩ−Ｖ特性測定方法をコンピュータに実行させるためのＩ−Ｖ特性測定装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外において太陽光を用いて太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するためのＩ−Ｖ特性測定装置、Ｉ−Ｖ特性測定方法、及び、Ｉ−Ｖ特性測定装置用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池のＩ−Ｖ特性は、例えば特許文献１の測定結果に示されるように太陽電池に照射される光の照度によって大きく変化する。このため、屋内の測定ではソーラーシミュレータにより太陽電池に照射される光の照度が１ｓｕｎで保たれるようにしてＩ−Ｖ特性の測定が行われる。このように１ｓｕｎの照度で測定されたＩ−Ｖ特性が太陽電池の標準試験条件におけるＩ−Ｖ特性であるとして取り扱われている。
【０００３】
ところで、太陽電池セルを複数組み合わせて形成されている太陽電池パネルを更に複数組み合わせて屋外に使用されている大型の太陽電池システムについては、屋内に持ち込んだり、ソーラーシミュレータによって太陽電池パネルの全面に均一な光を照射したりすることは難しいので、屋外で太陽光によりＩ−Ｖ特性の測定が行われている。
【０００４】
このような屋外での太陽電池のＩ−Ｖ特性測定では、日射計を用いて太陽電池パネルに照射されている太陽光の照度を測定し、測定された照度を用いてＩ−Ｖ特性の補正を行うことが行われている。
【０００５】
しかしながら、日射計を用いたとしても屋外における日射変動や太陽電池パネル、太陽電池システム上の日射ムラが存在するため、Ｉ−Ｖ特性を屋内でソーラーシミュレータを用いた測定結果と同等の精度で測定する事は難しい。
【０００６】
また、このような日射変動や照射ムラを考慮した上で高精度の測定を実現するには、具体的にどのように屋外でのＩ−Ｖ特性測定を行うべきかについては現在まで明らかになっていない。
【０００７】
このため、現状では快晴時等の日射安定時にのみ屋外での太陽光による太陽電池のＩ−Ｖ特性の測定が行われているのが実情であり、精度の良い測定が行えるのは実際には年間で数十日程度にしかすぎず、測定機会が非常に限られてしまっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２８１４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、屋外での太陽光による測定であっても、十分な精度を保ちつつ、従来よりも測定機会を多く得られるＩ−Ｖ特性測定装置、Ｉ−Ｖ特性測定方法、及び、Ｉ−Ｖ特性測定装置用プログラム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】
【００１０】
すなわち、本発明は本願発明者が鋭意検討を行った結果、快晴以外の天気であっても、太陽光の照度（日射量）がＩ−Ｖ特性の測定において問題とならない程度に安定し、かつ太陽電池パネル内、太陽電池システム内の照度むらが小さい場合があることを発見し、快晴以外の天気においても精度よくＩ−Ｖ特性を測定するための条件を見出したことにより初めてなされたものである。
【００１１】
より具体的には、本発明のＩ−Ｖ特性測定装置は、測定対象の太陽電池のＩ−Ｖ特性を太陽光によって測定するＩ−Ｖ特性測定装置であって、前記測定対象の太陽電池に電圧を掃引して当該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタと、２個以上の照度センサと、複数の前記照度センサにより測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このようなものであれば、それぞれ別々の照度センサで測定される照度測定値が略同じ値を示しており、測定対象の太陽電池に対して照射されている太陽光の照度（日射量）にムラがなく、安定している状態で測定されたＩ−Ｖ特性のみが前記判定部によって真の値であると判定される。
【００１３】
つまり、太陽光の照度が大きく変動していたり、測定対象の太陽電池の部位によって照度が大きく異なっていたりする場合にはＩ−Ｖ特性の測定値として採用せず、日射量が変動している場合でも快晴時と略同等の精度で測定されたＩ−Ｖ特性のみを採用することができる。
【００１４】
したがって、快晴時以外の日射量が変動している天気であっても太陽光により太陽電池のＩ−Ｖ特性を高精度に測定する事が可能となるので、天気について条件が緩やかになるため、測定機会も従来よりも多くなる。
【００１５】
さらに、屋外において太陽光によりＩ−Ｖ特性を高精度に測定できるので、太陽電池パネル、およびパネルを複数組み合わせて構成した太陽電池システムについてＩ−Ｖ特性を高精度に測定できるようになる。
【００１６】
前記判定部が測定対象の太陽電池上に照射される太陽光の照度ムラの有無を簡単な演算で精度よく判定できるようにするには、前記一致度算出部が、前記一致度として複数の前記照度センサで測定される照度測定値の差である照度差を算出するように構成されており、前記判定部が、前記照度差が予め定められた許容差以下の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていればよい。
【００１７】
天候の変化による測定対象の太陽電池上における照度ムラを複数の照度センサの照度測定値から精度よく検出できるようにして、前記判定部における判定精度を向上させるには、複数の前記照度センサのサンプリングタイムが１０ミリ秒以内に設定されており、各照度センサでの照度測定が時間的に同期するように構成されていればよい。このようなものであれば、照度センサによって太陽光の照度変化を十分に把握できるとともに、各照度センサの測定タイミングがずれないようにして照度ムラの影響のみが前記一致度に表れるようにすることができる。
【００１８】
複数の前記照度センサで測定される照度測定値を照度ムラの有無の判定だけでなく、Ｉ−Ｖ特性の測定中における太陽光の照度の変動による影響を高精度に補正するために前記照度測定値を用いることができるようにするには、前記Ｉ−Ｖテスタのサンプリングタイムが１０ミリ秒以内に設定されており、当該Ｉ−ＶテスタでのＩ−Ｖ特性測定と複数の前記照度センサの照度測定とが時間的に同期するように構成されていればよい。
【００１９】
Ｉ−Ｖ特性の測定中において測定精度に影響が出ない程度の太陽光の照度変化であればＩ−Ｖ特性の真の値として採用し、測定機会を多く得られるようにするには、前記判定部が、前記Ｉ−ＶテスタがＩ−Ｖ特性を測定している期間内における複数の前記照度センサで測定される照度測定値の変化量が予め定められた許容変化量以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていればよい。
【００２０】
天気の変化等による太陽光の照度の急激な変化により不正確なＩ−Ｖ特性が採用されないようにするには、前記判定部が複数の前記照度センサで測定される照度測定値の変化率が予め定められた許容変化率以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていればよい。
【００２１】
例えば測定対象の太陽電池において不十分な発電や、過剰な発電が行われており正確にＩ−Ｖ特性を測定できていない場合には、Ｉ−Ｖ特性の真の値ではないとして採用しないようにするには、前記判定部が、複数の前記照度センサで測定される照度測定値が予め定められた許容照度範囲以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていればよい。
【００２２】
太陽光の照度変化があったとしても、その影響をほとんど受けずに精度よくＩ−Ｖ特性を測定できるようにするには、前記Ｉ−Ｖテスタによる１回のＩ−Ｖ特性測定時間、及び、各Ｉ−Ｖ特性測定間隔が１秒以内に設定されていればよい。より好ましくは、記Ｉ−Ｖテスタによる１回のＩ−Ｖ特性測定時間、及び、各Ｉ−Ｖ特性測定間隔が０．２秒以内に設定されていればよい。
【００２３】
Ｉ−Ｖ特性の真の値を効率よく取得できるようにするには、前記Ｉ−Ｖテスタで測定された複数のＩ−Ｖ特性測定結果が一時記憶されており、前記判定部が真の値であると判定したＩ−Ｖ特性測定結果のみを最終結果として出力されるように構成されていればよい。
【００２４】
前記照度センサが測定対象の太陽電池以上の応答速度を有し、太陽光の照度変化を正確に測定でき、高精度の照度ムラの判定やＩ−Ｖ特性の補正を実現できるようにするには、複数の前記照度センサが太陽電池で構成されていればよい。
【００２５】
屋外においても太陽光によってＩ−Ｖ特性を精度よく測定しつつ、測定機会を多く得られるようにできるＩ−Ｖ特性測定方法としては、測定対象の太陽電池に電圧を掃引して当該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタと、複数の照度センサとを備えたＩ−Ｖ特性測定装置を用いて、測定対象の太陽電池のＩ−Ｖ特性を太陽光によって測定するＩ−Ｖ特性測定方法であって、複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出ステップと、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定する判定ステップとを備えたことを特徴とする方法が挙げられる。
【００２６】
既存のＩ−Ｖ特性測定装置について、屋外での太陽光によるＩ−Ｖ特性の測定精度を向上させつつ、測定機会も多くできるように機能を拡張するには、前記測定対象の太陽電池に電圧を掃引して当該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタと、応答速度が前記測定対象の太陽電池の応答速度以上である第１の照度センサと、応答速度が前記測定対象の太陽電池の応答速度以上である第２の照度センサとを備え、測定対象の太陽電池のＩ−Ｖ特性を太陽光によって測定するためのＩ−Ｖ特性測定装置に用いられるＩ−Ｖ特性測定装置用プログラムであって、前記第１の照度センサで測定される第１の照度と前記第２の照度センサで測定される第２の照度との一致度を算出する一致度算出部と、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定する判定部とを備えたことを特徴とするＩ−Ｖ特性測定装置用プログラムをインストールすればよい。なお、Ｉ−Ｖ特性測定装置用プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等のプログラム記憶媒体に記憶されたものであってもよいし、電子的に配信されるものであっても構わない。
【発明の効果】
【００２７】
このように本発明のＩ−Ｖ特性測定装置によれば、複数の照度センサを備え、各センサで測定される照度の一致度が許容範囲内にある場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性測定が真の値であると判定するように構成されているので、太陽光の照度（日射量）が安定しており、正確なＩ−Ｖ特性測定が行えている場合のデータだけを選択的に採用することができる。したがって、太陽光の照度が安定する快晴時に限定しなくても高精度の測定が可能となるので、従来と比較して天気の影響を受けにくく測定機会をより多く得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るＩ−Ｖ特性測定装置を示す模式的斜視図。
【図２】同実施形態におけるＩ−Ｖ特性測定装置の模式的機能ブロック図。
【図３】同実施形態におけるＩ−Ｖテスタによる電圧のスイープ時間と日射変化率との関係を示す実測データのグラフ。
【図４】同実施形態の各照度センサと、日射計及び高速日射計との応答速度の違いについて示す実測データのグラフ。
【図５】太陽光の照度ムラが太陽電池パネル上で生じている場合における同実施形態の各照度センサの出力比について示す実測データのグラフ。
【図６】ある日の太陽光の照度変化の一例について示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態に係るＩ−Ｖ特性測定装置１００について各図を参照しながら説明する。
【００３０】
本実施形態のＩ−Ｖ特性測定装置１００は、太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定するためのものであり、例えば、複数の太陽電池セルを組み合わせてパネル状に形成された太陽電池パネルＳＰ（測定対象の太陽電池）全体のＩ−Ｖ特性を屋外において太陽光により測定するために用いられるものである。また、このＩ−Ｖ特性測定装置１００は複数の太陽電池パネルＳＰが組み合わせられた太陽電池システムＳＳのＩ−Ｖ特性の測定を行うためにも用いられる。
【００３１】
より具体的には前記Ｉ−Ｖ特性測定装置１００は、図１及び図２に示すように屋外において支持台上に傾斜させて設けられた太陽電池パネルＳＰを測定対象とするものであり、太陽光が照射されている前記太陽電池パネルＳＰに対して電圧の掃引し、前記太陽電池パネルＳＰのＩ−Ｖ特性を測定するＩ−Ｖテスタ１と、前記太陽電池パネルＳＰの周囲に設けられた複数の照度センサ２と、複数の前記照度センサ２からの出力に基づいて、前記Ｉ−Ｖテスタ１で測定される複数のＩ−Ｖ特性のうち、太陽光の照度が安定し、太陽電池パネルＳＰ上で照度ムラが実質的に無い状態で測定できたものを抽出するデータ処理機構３とを備えたものである。
【００３２】
各部について詳述する。
【００３３】
前記Ｉ−Ｖテスタ１は、前記太陽電池パネルＳＰに電気的に接続されるとともに、前記太陽電池パネルＳＰに対して印加電圧を掃引する負荷電源１２と、前記負荷電源１２が前記太陽電池パネルＳＰに対して印加する電圧を制御する印加電圧制御部１１と、前記負荷電源１２により太陽電池パネルＳＰに対して印加電圧の掃引が行われている間に当該太陽電池パネルＳＰから出力される電流、電圧を測定する電流計、電圧計からなる電流電圧測定機構１３と、を少なくとも備えたものである。
【００３４】
前記印加電圧制御部１１は、前記Ｉ−Ｖテスタ１内の制御基板によってその機能が実現されるものである。より具体的には、前記印加電圧制御部１１は、所定時間以内に短絡電流ＩＳＣ側から開放電圧ＶＯＣ側へ印加電圧を掃引する順方向掃引モード、又は、前記所定時間以内に開放電圧ＶＯＣ側から短絡電流ＩＳＣ側へ印加電圧を掃引する逆方向掃引モードで前記負荷電源１２を制御するように構成してある。
【００３５】
ここで、前記所定時間については、通常精度の測定においては１秒以内に設定してあり、Ｉ−Ｖテスタ１による１回当たりのＩ−Ｖ特性の測定が１秒以内又は０．２秒に終了するように設定してある。これは図３のグラフに示すＩ−Ｖテスタ１による電圧のスイープ時間（掃引時間）と、起こり得る太陽光の日射変化率との関係について実測したデータに基づいて設定してある。すなわち、１秒以内の測定時間であれば通常精度の測定であれば許容できる程度の太陽光の照度変動しか発生しない。Ｉ−Ｖ特性の測定が０．２秒以内に完了できる場合には、１％以上の太陽光の照度変動は実質的に無視できる頻度でしか発生せず、高精度のＩ−Ｖ特性の測定も実現できることが図３のグラフから分かる。また、Ｉ−Ｖテスタのサンプリングタイム（各電流値及び電圧値の組の測定時間間隔）は１０ミリ秒以内に設定してある。
【００３６】
また、前記印加電圧制御部１１による印加電圧の各掃引間隔は１秒又は０．２秒間隔で行われるように構成してあり、前記Ｉ−Ｖテスタ１によるＩ−Ｖ特性の測定は１秒又は０．２秒間隔で行われるようにしてある。
【００３７】
次に複数の前記照度センサ２について説明する。なお、図１では５つの照度センサ２を示しているが、以下の説明では説明の便宜上、必要に応じて第１の照度センサ２１、第２の照度センサ２２と区別して記載している。
【００３８】
図１及び図２に示すように太陽電池パネルＳＰに対してそれぞれ異なる場所に設けられた第１の照度船さ２１及び第２の照度センサ２１からなる複数の前記照度センサ２は、太陽電池セルを用いて構成したものであり、測定対象の太陽電池である太陽電池パネルＳＰの太陽光の照度変化に対する応答速度と、略同等の応答速度を有するものである。図４のグラフは、第２の照度センサ２２（実質的に太陽電池パネルＳＰの出力として扱うこともできる）の出力に対する、日射計、高速日射計、本実施形態の第１の照度センサ２１の出力の比を示したものである。図４のグラフから分かるように通常の屋外測定時に用いられる日射計や高速日射計と比較すると本実施形態の第１の照度センサ２１は、太陽電池パネルＳＰの出力に対してほぼ遅延無く追従している。日射計や高速日射計を用いた場合には遅延が生じるため、ある時点でのＩ−Ｖ特性測定時の日射量を正確に得ることが難しく測定を補正して真の値を得ることが難しい。一方、本実施形態の照度センサ２で測定される照度を用いれば、Ｉ−Ｖ特性測定時の照度を反映して補正演算を行い１ｓｕｎでの基準のＩ−Ｖ特性を算出する事が可能となる。
【００３９】
第１の照度センサ２１と第２の照度センサ２２は太陽電池パネルＳＰの近傍においてそれぞれ別々の場所に離して太陽電池パネルＳＰと同様の傾斜角で傾斜させて配置してあり、太陽電池パネルＳＰ上における太陽光の照度ムラを検出できるようにしてある。本実施形態では第１の照度センサ２１と第２の照度センサ２２とによって太陽電池パネルＳＰが挟まれるように配置してある。また、複数の前記照度センサ２のサンプリングタイムは１０ミリ秒以内に設定してあるとともに、各照度センサ２における照度測定値及びＩ−Ｖテスタ１で測定される電流値、電圧値はそれぞれが時間的に同期するように設定してある。例えば、照度センサ２及びＩ−Ｖテスタは共通のタイマでサンプリングタイミングが制御されており、各測定値の間には時間的なずれが生じないようにしてある。
【００４０】
前記データ処理機構３は、ＣＰＵ、メモリ、表示デバイス、入出力手段、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ等を具備するいわゆるコンピュータであって、前記メモリに格納されたＩ−Ｖ特性測定装置１００用プログラムが実行されて各機器が協業することにより、図２の機能ブロック図に示すように少なくとも補正演算部３１、測定値一時記憶部３２、一致度算出部３３、判定部３４としての機能を発揮するように構成してある。
【００４１】
各部について詳述する。
【００４２】
前記補正演算部３１は、前記Ｉ−Ｖテスタ１で測定されたＩ−Ｖ特性を取得し、取得したＩ−Ｖ特性が測定された時点で前記第１の照度センサ２１により測定される照度に基づき１ｓｕｎでのＩ−Ｖ特性に補正するものである。補正方法については、例えば線形補間法等の既知の方法を用いている。
【００４３】
前記測定値一時記憶部３２は、前記補正演算部３１から出力される補正後のＩ−Ｖ特性を一時的に複数記憶するものである。この測定値一時記憶部３２に記憶されているＩ−Ｖ特性のうち所定条件を満たすもののみが最終的に真のＩ−Ｖ特性として出力されることになる。
【００４４】
前記一致度算出部３３は、前記第１の照度センサ２１で測定される第１の照度と前記第２の照度センサ２２で測定される第２の照度との一致度を算出するものである。より具体的には、前記一致度算出部３３は第１の照度の時系列データに対して第２の照度の時系列データがどの程度一致しているかを示す一致度を算出するものである。
【００４５】
本実施形態では、前記一致度算出部３３は、一致度として各時刻における第１の照度に対する第２の照度の差である照度差を算出するように構成してある。照度差は例えば第１の照度を基準として第２の照度が何％の照度差を有しているかを示すように算出してある。
【００４６】
前記判定部３４は、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記Ｉ−Ｖテスタ１で測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定し、最終結果として出力するように構成してある。
【００４７】
本実施形態では、前記判定部３４は、前記測定値一時記憶部３２に記憶されている複数のＩ−Ｖ特性のうち、前記照度差が許容照度差である１％以内である時に測定されたものを真の値であると判定し、最終結果として出力するように構成してある。
【００４８】
このような判定条件を前記判定部３４で設定している理由は以下の通りである。太陽光の照度変化に対する応答速度が十分に速い第１の照度センサ２１と第２の照度センサ２２であっても、図５に示す第１の照度センサ２１の出力に対する第２の照度センサ２２の出力比の実測データのグラフから分かるように１％以上の照度差が発生することがある。第１の照度センサ２１と第２の照度センサ２２は同じものであるので、この照度差は応答速度の違いにより生じているものではなく、第１の照度センサ２１と第２の照度センサ２２が配置されている場所の違いによって太陽電池パネルＳＰ上における太陽光の照度ムラが反映されているものであると考えられる。そして照度差が１％より大きい場合にはＪＩＳやＩＥＣで定められている照度ムラの要件を満たさないので、このような測定条件で測定されたＩ−Ｖ特性については最終結果として採用されないように前記判定部３４を構成してある。
【００４９】
このように構成された本実施形態のＩ−Ｖ特性測定装置１００の効果について説明する。
【００５０】
本実施形態のＩ−Ｖ特性測定装置１００では、第１の照度センサ２１で測定される第１の照度と、第２の照度センサ２２で測定される第２の照度の照度差が１％以内である場合に測定されたＩ−Ｖ特性を真の値として判定するように前記判定部３４が構成してあるので、太陽電池パネルＳＰ上にほとんど照度ムラが無い状態で測定されたＩ−Ｖ特性のみを最終結果として出力することができる。
【００５１】
さらに、前記照度センサは太陽電池セルで構成してあるので、太陽電池パネルＳＰの出力に対してほとんど応答の遅れが存在せず、前記補正演算部３１における補正演算を正確に行うことができる。
【００５２】
また、前記Ｉ−Ｖテスタ１の測定時間を１秒又は０．２秒以内に設定しているので、Ｉ−Ｖ特性測定中における太陽光の照度変化がＩ−Ｖ特性の測定結果にほとんど影響を与えないようにすることができる。
【００５３】
これらのことから、従来のＩ−Ｖ特性測定装置では図６の一日の太陽光の照度変化の実測値グラフに示されるように一日の大部分において日射が安定していない場合にはＩ−Ｖ特性を正確に測定できなかったのに対して、本実施形態のＩ−Ｖ特性測定装置１００であれば、図６においてハッチングにより示されるわずかな時間帯であり、日射が安定している又は比較的安定している時間帯でのＩ−Ｖ特性の測定結果のみを抽出して正確なＩ−Ｖ特性を測定する事が可能である。
【００５４】
したがって、従来であれば長時間日射が安定している快晴時にしか測定機会を得ることができず、年間で数十日程度しか屋外での太陽光によるＩ−Ｖ特性の測定を行えなかったところを本実施形態のＩ−Ｖ特性測定装置１００であれば高精度のＩ−Ｖ特性の測定を実現しながら、３００日程度の測定機会を得ることができる。
【００５５】
その他の実施形態について説明する。
【００５６】
前記実施形態では測定対象の太陽電池は太陽電池パネルであったが、太陽電池セルを測定対象としても構わない。
【００５７】
前記実施形態では第１の照度と第２の照度の一致度については各照度の照度差に基づいて算出していたが、例えば各照度の平均値からの差、各照度の比等様々な値に基づいて算出してもよい。要するに一致度は各照度を比較して各照度のズレを反映する値であればよい。
【００５８】
また、照度センサについては２つに限られずさらに多数の照度センサを設けても構わない。このようなものであれば、太陽電池パネル上における照度ムラをより正確に評価し、測定されたＩ−Ｖ特性が真の値であるかどうか前記判定部でより正確に判定する事が可能となる。また、照度センサの応答速度は太陽電池の出力よりも速いものであってもよい。
【００５９】
前記判定部における判定条件は前記実施形態に示したものに限られず、さらに別の判定条件を加えても構わない。
【００６０】
より具体的には、前記判定部が、前記Ｉ−ＶテスタがＩ−Ｖ特性を測定している期間内における前記第１の照度の変化量、又は、前記第２の照度の変化量が予め定められた許容変化量以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていてもよい。このようなものであれば、Ｉ−ＶテスタがＩ−Ｖ特性を測定している間に太陽光の照度の大きな変化があった場合には測定結果として採用しないようにして、精度を高めることができる。
【００６１】
また、前記判定部が、前記第１の照度の変化率、又は、前記第２の照度の変化率が予め定められた許容変化率以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されていてもよい。このようなものであっても、太陽光の照度変化がＩ−Ｖ特性の測定精度に影響を与えるほど大きい条件で測定されたＩ−Ｖ特性を除外し、精度よく測定されたＩ−Ｖ特性のみを抽出する事が可能となる。
【００６２】
さらに、前記判定部が、前記第１の照度、又は、前記第２の照度が予め定められた許容照度範囲以内の場合に、前記Ｉ−Ｖテスタで測定されるＩ−Ｖ特性を真の値であると判定するように構成されてもよい。このようなものであれば、Ｉ−Ｖ特性の測定の前提条件となる照度が得られていない場合に測定されたＩ−Ｖ特性を除外し、信頼できる値のみを考慮する事が可能となる。
【００６３】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００６４】
１００・・・Ｉ−Ｖ特性測定装置
１    ・・・Ｉ−Ｖテスタ
１１  ・・・印加電圧制御部
１２  ・・・負荷電源
１３  ・・・電流電圧測定機構
２    ・・・複数の照度センサ
２１  ・・・第１の照度センサ
２２  ・・・第２の照度センサ
３    ・・・データ処理機構
３１  ・・・補正演算部
３２  ・・・測定値一時記憶部
３３  ・・・一致度算出部
３４  ・・・判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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