(57)【要約】太陽光発電アレイ上の電荷蓄積を軽減するためのシステム、方法、および装置を開示する。一実施形態では、方法は、太陽光発電アレイの一部が接地電位を超えて動作するように、太陽光発電アレイの一部を配列するステップと、太陽光発電アレイを用いて、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するステップであって、太陽光発電アレイの一部は、太陽エネルギーが電気エネルギーに変換される間、太陽光発電アレイの一部の表面上に電荷を蓄積する傾向がある、ステップと、接地電位を超えて動作する太陽光発電アレイの一部の表面上の電荷蓄積を軽減するステップとを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電アレイの正のレールに連結するように構成される第１の入力、および該太陽光発電アレイの第２のレールに連結するように構成される第２の入力と、
該第１および第２の入力に連結される変換モジュールであって、該太陽光発電アレイからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成される、変換モジュールと、
接地電位に対して負の電位を印加するように構成される電力供給装置と、
実質的に正の電位にある該太陽光発電アレイの一部が該負の電位に置かれることが可能なように、該電力供給装置を該正のレールに連結するように構成されるスイッチと
を備える、太陽光発電インバータ。
【請求項２】
前記太陽光発電アレイの前記第２のレールは、接地電位に対して負の電位にある、請求項１に記載の太陽光発電インバータ。
【請求項３】
前記太陽光発電アレイの前記第２のレールは、前記接地電位にある、請求項１に記載の太陽光発電インバータ。
【請求項４】
前記変換モジュールは、変圧器なしで前記ＤＣ電力をＡＣ電力に変換する、請求項１に記載の太陽光発電インバータ。
【請求項５】
前記変換モジュールは、前記太陽光発電アレイからの前記ＤＣ電力を４８０ボルトの３相ＡＣ電力に変換するように構成される、請求項１に記載の太陽光発電インバータ。
【請求項６】
太陽光発電アレイの一部が接地電位を超えて動作するように、該太陽光発電アレイの該一部を配列するステップと、
該太陽光発電アレイを用いて、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するステップであって、該太陽光発電アレイの該一部は、該太陽エネルギーが電気エネルギーに変換される間、該太陽光発電アレイの該一部の表面上に電荷を蓄積する傾向がある、ステップと、
接地電位を超えて動作する該太陽光発電アレイの該一部の該表面上への電荷蓄積を軽減するステップと
を含む、方法。
【請求項７】
前記配列するステップは、前記接地電位を下回る前記太陽光発電アレイの別の一部を配列するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電荷蓄積を軽減するステップは、蓄積電荷量を、前記太陽エネルギーが電気エネルギーに変換される間に前記太陽光発電アレイの前記一部が蓄積する傾向がある電荷量と関連して蓄積量を低減するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記蓄積電荷量を低減するステップは、前記接地電位を超えて動作する前記太陽光発電アレイの前記一部に隣接して正の電位を配置するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記正の電位を配置するステップは、前記接地電位を超えて動作する前記太陽光発電アレイの前記一部に隣接して、該太陽光発電アレイの正のレールの電位を配置するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記正の電位を配置するステップは、前記接地電位を超えて動作する前記太陽光発電アレイの前記一部に隣接して、該太陽光発電アレイの正のレールの電位より実質的に高い電位を配置するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記電荷蓄積を軽減するステップは、前記太陽光発電アレイが太陽エネルギーを電気エネルギーに変換していない間、該太陽光発電アレイの前記一部から電荷蓄積を除去するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記電荷蓄積を除去するステップは、前記接地電位を超えて動作する前記太陽光発電アレイの前記一部の正のリード線に負の電圧を配置するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するように適合されるエネルギー変換部分であって、上層と、下層とを含む、エネルギー変換部分と、
該エネルギー変換部分に連結される正のリード線と、
該エネルギー変換部分に連結される負のリード線と、
該エネルギー変換部分に近接して配列される導体であって、
導体は、該正のリード線と少なくとも同じ大きさの正の電位に連結されたときに、該エネルギー変換部分内で上層から正の電荷をはね返すことが可能である、導体と
を備える、太陽光発電モジュール。
【請求項１５】
前記導体を前記正のリード線の電位より大きい電位に連結できるように、該導体に連結される第３のリード線を含む、請求項１４に記載の太陽光発電モジュール。
【請求項１６】
前記導体は、前記エネルギー変換部分の周辺付近に配置されるリングを含む、請求項１４に記載の太陽光発電モジュール。
【請求項１７】
前記導体は、前記エネルギー変換部分の面の付近に配置される導体の集合を含む、請求項１４に記載の太陽光発電モジュール。
【請求項１８】
太陽光発電アレイの一部が接地電位を超えて動作するように配列される、太陽光発電アレイと、
接地電位を超えて動作する該太陽光発電アレイの該一部の表面上の電荷蓄積を軽減するように構成される、該太陽光発電アレイに連結される電荷軽減部分と
を備える、システム。
【請求項１９】
前記電荷軽減部分は、前記太陽光発電アレイの正のリード線に切り替え可能に連結される、負の電力供給装置を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記負の電力供給装置は、インバータ内に収納される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記電荷軽減部分は、前記接地電位に対して正の電位に連結される導体を含み、該導体は、前記太陽光発電アレイの表面における正の電荷と負の電荷との結合を軽減するために、該太陽光発電アレイの表面に近接している、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための装置および方法に関し、より具体的には、太陽エネルギーを電気エネルギーにより効率的に変換するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電（ＰＶ）デバイスを使用した光エネルギーの電気エネルギーへの転換は、以前から公知であり、これらの太陽光発電デバイスは、住宅、商用、および産業用途にますます導入されている。過去数年間にわたり、これらの太陽光発電デバイスに対して、それらの効率を改善するための開発および改良が行われてきたが、太陽光発電デバイスの効率は、依然として、太陽光発電デバイスの経済的な実行可能性を継続的に改善するための焦点である。
【０００３】
太陽光発電モジュールは、モジュールが接地に対する高い正の電圧で動作するように、一般に、接地されるＰＶの負のリード線と接続される。しかしながら、この種類の構成では、モジュールの「表面分極」が生じる可能性があることが発見されている。表面分極は、典型的に、ソーラーセルの表面上への静電荷の蓄積をもたらす。
【０００４】
いくつかのソーラーパネルでは、セルの前面は、帯電することができる材料で被覆される。この層は、電界効果トランジスタのゲートとほぼ同じように機能する。ソーラーセルの表面の負の電荷は、正孔−電子再結合を増加させる。これが起こる際、表面分極は、セルの出力電流を低減する。
【０００５】
モジュールが高い正の電圧で動作する際、表面分極が生じる可能性がある。モジュールが接地に対する正の電圧で動作される場合、例えば、微小な漏洩電流がモジュールのセルから接地に流れ得る。その結果、時間とともに、負の電荷がセルの前面上に残る。およびこの負の電荷は、正の電荷（正孔）を、セルの下層から正孔が電子と再結合する前面に引き付け、正孔は、モジュールの正の接合点に集合する代わりに、失われる。結果として、セルによって生成される電流が低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モジュールは、表面分極を防止するために、接地に対する負の電圧で動作され得るが、この種類の構造は、バイポーラインバータが利用される際に、太陽光発電アレイの一部（典型的にはアレイの半分）が接地電位を超えて動作されるため、バイポーラインバータ、またはフローティングアレイを有するインバータを利用できなくする。および、一部において、バイポーラインバータは、電流損失を低減する、より高い電圧で動作され得るため、バイポーラインバータは、典型的には、モノポーラインバータより効率的である。結果として、太陽光発電モジュール上への電荷蓄積の有害な効果を受けることなく、太陽光発電モジュールに関連して、バイポーラインバータ、またはフローティングアレイを有するインバータを効率的に利用できることが有利であり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図面に示される本発明の例示的実施形態を、以下に要約する。これらおよび他の実施形態は、「発明を実施するための形態」セクションにより完全に記載される。しかしながら、本発明を、この「発明の概要」または「発明を実施するための形態」に記載される形態に制限することは意図されないことを理解されたい。当業者は、請求項に示される、本発明の精神および範囲内に含まれる多数の修正物、同等物、および代替構成が存在することを理解することができる。
【０００８】
一例示的実施形態では、本発明は、太陽光発電アレイの第１のレールに連結するように構成される第１の入力と、太陽光発電アレイの第２のレールに連結するように構成される第２の入力とを含む太陽光発電インバータを含むことができる。本実施形態では、インバータは、第１および第２の入力に連結され、インバータは、太陽光発電アレイからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成される。電力供給装置は、接地電位に対する負の電位を印加するように構成され、第３の入力は、実質的に正の電位にある太陽光発電アレイの一部に連結するように構成される。およびスイッチは、実質的に正の電位にある太陽光発電アレイの一部を負の電位に置かれないことができるように、負の電圧を第３の入力に連結するように構成される。
【０００９】
別の実施形態では、本発明は、太陽光発電アレイの一部が接地電位を超えて動作するように、太陽光発電アレイの一部を配列するステップと、太陽光発電アレイを用いて、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するステップであって、太陽光発電アレイの一部は、太陽エネルギーが電気エネルギーに変換される間、太陽光発電アレイの一部の表面上に電荷を蓄積する傾向がある、ステップとを含む方法として特徴づけられ得る。および本実施形態では、接地電位を超えて動作する太陽光発電アレイの一部の表面上への電荷蓄積は、軽減される。
【００１０】
さらに別の実施形態では、本発明は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するように適合されるエネルギー変換部分と、エネルギー変換部分に連結される正のリード線と、エネルギー変換部分に連結される負のリード線と、負のリード線の電位に対して正の電位に連結されたときに、導体がエネルギー変換部分の表面から正の電荷をはね返すことができるように、エネルギー変換部分に近接して配列される導体とを備える太陽光発電モジュールとして特徴付けられ得る。
【００１１】
前述のように、上述の実施形態および実装は、説明するためだけのものにすぎない。以下の詳細な説明および請求項から、多数の他の本発明の実施形態、実装、ならびに詳細が当業者によって容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
次の図面と併せて、以下の「発明を実施するための形態」および添付の請求項を参照することによって、本発明の種々の目的および利点、ならびにより完全な理解が明白となり、より容易に理解される。
【図１】図１は、電力供給システムの例示的実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示される電荷軽減部分が、負の電力供給装置によって実現される、例示的実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示される電荷軽減部分が、少なくとも一部において、負の電力供給装置によって実現される、別の実施形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、図１に示される電荷軽減部分が、少なくとも一部において、帯電した導体によって実現される、本発明のさらに別の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図５は、図１に示される電荷軽減部分が、少なくとも一部において、帯電した導体によって実現される、さらに別の実施形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、太陽光発電モジュールの例示的実施形態の部分断面図である。
【図７】図７は、帯電した導体を含む、例示的太陽光発電アセンブリを示す概略図である。
【図８】図８は、図４および図５に示される帯電した導体が、太陽光発電モジュールの表面上に配置される、帯電した導体によって実現される、さらに別の実施形態の概略図である。
【図９】図９は、図１〜図８に関して記載される実施形態のうちの１つ以上に関連して実施され得る、例示的方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、同様または類似要素に、いくつかの図を通して同一の参照番号が割り当てられる図面を参照し、および特に図１を参照すると、これは、電荷軽減部分１０４およびインバータ１０８の両方に連結される太陽光発電アレイ１０２を含む、電力供給システム１００を示すブロック図である。
【００１４】
全体として、太陽光発電アレイ１０２は、太陽エネルギーをＤＣ電気電力に変換し、ＤＣ電力を、ＤＣ電力をＡＣ電力（例えば、３相電力）に変換するインバータ１０８に印加する。本実施形態では、電荷軽減部分１０４は、太陽光発電アレイ１０２の１つ以上のモジュールの表面上に蓄積し得る電荷（例えば、負の電荷）の悪影響を緩和するように構成される。
【００１５】
多くの実施形態では、電荷軽減部分１０４は、電荷軽減部分１０４が配置されていない場合に太陽光発電アレイが通常蓄積し得る表面電荷量を低減する。いくつかの実施形態では、例えば、電荷軽減部分１０４は、第１の場所にける、太陽光発電アレイ１０２の１つ以上のモジュールの表面に有害な電荷が集積するのを防止する。および他の実施形態では、電荷軽減部分１０４は、アレイ１０２の１つ以上のモジュールの表面上に蓄積された電荷を除去または低減する。
【００１６】
図１に示されるブロック図は、論理的なものにすぎないことを理解されたい。例えば、いくつかの実装では、電荷軽減部分１０４は、インバータ１０８内に収納され、他の実装では、電荷軽減部分１０４は、インバータおよびアレイ１０２から分離するハードウェア部品として実現される。さらに他の実施形態では、電荷軽減部分１０４は、太陽光発電アレイ１０２に関連して（例えば、アレイ１０２と一体化して、またはそれに近接して）実装される。
【００１７】
本明細書においてさらに記載されるように、いくつかの実施形態では、太陽光発電アレイ１０２は、バイポーラアレイであり、これらの実施形態の多くでは、アレイ１０２の少なくとも一部は、接地に対する正の電圧で動作するように配置される。しかし、これは必ずしも必要ではなく、他の実施形態では、太陽光発電アレイ１０２は、いくつかの変形例では実質的に接地より高い電圧で動作する、モノポーラアレイである。
【００１８】
加えて、当業者は、太陽光発電アレイ１０２が、種々の異なる構成で配置される、種々の異なる種類の太陽光発電セルを含み得ることを理解するであろう。例えば、太陽光発電セルは、並列、直列、またはこれらの組み合わせで配列され得る。およびインバータは、種々のインバータによって実現され得る。いくつかの実施形態では、例えば、インバータは、バイポーラインバータ（例えば、Ｆｏｒｔ  Ｃｏｌｌｉｎｓ，  ＣＯのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ，  Ｉｎｃ．によって商標ＳＯＬＡＲＯＮとして販売されるインバータ）であるが、これは必ずしも必要ではなく、他の実施形態では、インバータ１０８は、当業者に周知の種々のモノポーラインバータのうちの１つ以上によって実現される。
【００１９】
次に図２を参照すると、図１に示される電荷軽減部分１０４が負の電力供給装置２０６を含む、例示的実施形態を示すブロック図が示される。示されるように、本実施形態では、太陽光発電アレイ２０２は、スイッチ２１２を介してインバータ２０８の筐体２１４内にある電力供給装置２０６に連結される。加えて、また、アレイ２０２は、太陽光発電アレイ２０２からのＤＣ電力をＡＣ電力（例えば、３相ＡＣ電力）に変換するように構成される、ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２２０に連結される。
【００２０】
必須ではないが、本実施形態では、太陽光発電アレイ２０２は、接地電位付近または接地電位にあるノード２１８で連結される、第１の部分２１４と、第２の部分２１６とを含むバイポーラアレイである。結果として、アレイ２０２の第１の部分２１４は、接地電位を超えて動作し、アレイ２０２の第２の部分２１６は、接地電位を下回って動作する。多くの実施形態では、太陽光発電アレイ２０２の第１の部分２１４および第２の部分２１６のそれぞれは、直列、並列、および／または直列―並列の組み合わせで配列され得る、いくつかの太陽光発電モジュールを含む。
【００２１】
動作中、太陽光発電アレイ２０２がインバータ２０８に電力を印加し始める前（例えば、日が昇る前）、電力供給装置２０６によって、スイッチ２１２を介して太陽光発電アレイ２０２の正のリード線に負の電圧（例えば、−６００ＶＤＣ）が印加される。本方法では、アレイ２０２が公称効率で動作できるように、アレイ１０２内のモジュールの表面上に蓄積された、いかなる負の電荷も一掃される。
【００２２】
結果として、アレイ１０２が太陽エネルギーをＤＣ電気エネルギーに変換し始める時（例えば、日が昇る時）に、アレイは、負の電荷蓄積がある場合より効率的に電力を提供する。およびいくつかの実施形態では、夜に印加される負の電圧によってアレイ１０２内のモジュールの表面に引き付けられる正の電荷の蓄積のため、残留電荷は、日の終わりに依然として正である。
【００２３】
多くの実施形態では、いったんアレイ２０２が電力をもはや提供しなくなる（例えば、日が沈んだ時）と、アレイ２０２から電荷を一掃するために、アレイ２０２の正のリード線に負の電圧が再び印加される。本方法では、アレイ１０２内のモジュールのうちの１つ以上の表面から排出された、いかなる低減された正の電荷も除去されるか、または実質的に低減され、アレイ１０２は、改善された効率で動作する。
【００２４】
次に図３を参照すると、図１に示される電荷軽減部分１０４が、少なくとも一部において、負の電力供給装置３０６によって実現される、別の実施形態を示すブロック図が示される。示されるように、本実施形態は、図２に関して記載される実施形態と類似するが、本実施形態では、電力供給装置３０６は、例えば、電力供給装置３０６が既に配備されたインバータに接続して使用され得る（例えば、電力供給装置３０６がレトロフィットとして実装され得る）ように、インバータ３０８の外部に配置される。動作中、本実施形態では、電力供給装置３０６は、電力供給装置２０６と実質的に同様に、アレイ２０２から電荷を一掃するように動作する。
【００２５】
次に図４を参照すると、図１に示される電荷軽減部分１０４が、少なくとも一部において、帯電した導体４４０によって実現される、本発明のさらに別の実施形態を示すブロック図が示される。示されるように、導体４４０は、太陽光発電アレイ４０２の正のリード線に連結され、接地４１８に対する正の電圧で動作する太陽光発電アレイ４０４の第１の部分４１４のうちの１つ以上のモジュールの表面に近接して配置される。結果として、導体４４０の正の電荷は、正孔が最終的に正の接合点に集合されるように、通常モジュールの表面に引き付けられる正孔をはね返す。結果として、通常認められる電流低減（セルの前面に存在する負の電荷との正孔の再結合による）が軽減される。
【００２６】
次に図５を参照すると、図１に示される電荷軽減部分が、少なくとも一部において、帯電した導体５５０によって実現される、さらに別の実施形態を示すブロック図が示される。示されるように、本実施形態は、図４に関して記載される実施形態と類似するが、帯電した導体５５０は、アレイ５０２の正のリード線から分離する正の電位５５２に接続される。一実施形態では、正の電位は、１０００ＶＤＣであるが、これは必ずしも必要ではなく、他の実施形態では、導体に印加される正の電位は、１つ以上の他の電圧（例えば、５００ＶＤＣ）である。
【００２７】
次に図６を参照すると、太陽光発電モジュール６００の例示的実施形態の部分断面図が示される。示されるように、本実施形態では、図４および図５に関して記載される導体４４０、５５０は、それぞれ、モジュール６００のフレーム６０４とウエハ６０６との間に挿入される導電性リング６０２（例えば、ガードリング）によって実現される。示されるように、本実施形態では、ウエハは、接合点６２２で接触する、上層６１８（例えば、Ｐ型材料）と、下層６２０（例えば、Ｎ型材料）とを含む。示されるように、フレーム６０４は、絶縁体６０８（例えば、ゴム）に連結され、リング６０２は、絶縁体６０８と、ウエハ６０６を囲むエチルビニルアセテート（ＥＶＡ）層６１０との間に挿入される。
【００２８】
本実施形態では、ガラス層６１４およびＥＶＡ６１０を通して太陽エネルギー６１２がウエハ６０６に付与される間、リング６０２の正の電位は、ＥＶＡ６１０を通って、またはガラスカバー６１４の内側もしくは外側表面上を伝導し、ＥＶＡ６１０上に正の電荷を配置し、この正の電荷は、通常下層６２０から上層６１８に引き付けられる正の電荷をはね返し、正の電荷が、上層６１８の表面６１６またはその付近での負の電荷との再結合によって失われずに、下層６２０内の集合接合点に誘導し戻される。
【００２９】
図６に示されないが、一実施形態では、リード線は、リング６０２が正の電位（例えば、電位５５２）に連結されるようにするために、リングに連結され、絶縁体６０８を通して配置される。別の実施形態では、リングは、モジュールの正のリード線に伝導的に連結される。必須ではないが、いくつかの実施形態では、リングは、ＥＶＡ６１０の周辺に配置され、絶縁体６０８によってフレーム６０４から分離される、導電性テープ（例えば、アルミニウム、スズめっき銅、および／またはリード線）によって実現される。
【００３０】
次に図７を参照すると、これは、太陽光発電モジュール７０２、およびモジュール７０２間に挿入される一方、それぞれのモジュール７０２を囲むように配列される帯電した導体７０４の集合を含む、太陽光発電アセンブリ７００を示す概略図である。本実施形態では、図４および図５に関して記載される導体４４０、５５０は、帯電した導体７０４によって実現され、結果として、一実施形態では、帯電した導体７０４は、モジュールの集合からの正のリード線に連結され、別の実施形態では、帯電した導体は、別個の正の電位（例えば、電位５５２）に連結される。
【００３１】
図８を参照すると、図４および図５に関して記載される導体４４０、５５０が、電流を運搬する集合電極（図示せず）から絶縁され、モジュール８００の表面上に配置される、帯電した導体８０２によって実現される、さらに別の実施形態の概略図が示される。示されるように、導体８０２は、モジュール８００の表面の付近に配置される、接続される直線状導体の集合を含む。いくつかの実施形態では、導体８０２は、ガラス層（例えば、ガラス層６１４）とＥＶＡ層（例えば、ＥＶＡ層６１０）との間に配置される。他の実施形態では、導体８０２は、ウエハの表面上に配置される（例えば、堆積によって）。さらに他の実施形態では、導体８０２は、ガラス層６１４の内側表面上の透明な導電層によって実現される。しかしながら、これらの実施形態は、例示的なものにすぎず、導体８０２は、モジュール８０２内の種々の位置に配置され得ること、および導体８０２は、種々の構造パターンで配列され得ることが熟慮される。
【００３２】
図９を参照すると、図１〜図８に関して記載される実施形態のうちの１つ以上に関連して実施され得る、例示的方法を示す工程図が示される。示されるように、太陽光発電アレイの一部は、それが接地電位を超えて動作するように配列される（ブロック９０２、９０４）。いくつかの実施形態では、アレイ全体（例えば、モノポーラアレイ）は、接地電位を超えて（例えば、アレイは、負で接地される）動作され、他の実施形態では、アレイの第１の部分が接地電位を超えて動作し、アレイの第２の部分が接地電位を下回って動作するように、アレイの第１の部分は、負で接地され、アレイの第２の部分は、正で接地される（例えば、バイポーラアレイ）。
【００３３】
図９に示されるように、次いで太陽エネルギーは、太陽光発電アレイを用いて、電気エネルギーに変換される（ブロック９０６）。前述のように、多くの太陽光発電モジュールは、接地電位を超えて動作している時に、モジュールの表面上に電荷（例えば、負の電荷）を蓄積する傾向があり、これは、モジュールの効率の低下をもたらす。電荷蓄積のいかなる悪影響も緩和するために、太陽光発電モジュールの表面上への電荷の蓄積が軽減される（ブロック９０８、９１０）。
【００３４】
図２および図３に関する前述のように、いくつかの実施形態では、いかなる蓄積された負の電荷もアレイから除去するために、アレイがオフラインの間、太陽光発電アレイの正のリード線を負の電力供給装置に連結することによって、電荷の蓄積が軽減される。および場合によっては、続く動作中、アレイが太陽エネルギーを電気エネルギーに変換している時に、動作中のいかなる負の電荷蓄積も、負の電位を用いて前処理されることなく動作中に配置されるアレイ上に、匹敵する電荷量が蓄積する時間に対して実質的に遅延するように、アレイ上に正の電荷を蓄積するために、負の電位が利用される。さらに、他の実施形態では、前日の夜中に蓄積される正の電荷の一部は、日の終わりに、依然としてモジュールの表面に残存する。
【００３５】
図４〜図８に関して前述される他の実施形態では、モジュールの表面での電荷の蓄積の悪影響は、モジュールの下位部分から生じる正の電荷量がアレイの表面上の負の電荷と結合するのを低減または防止するために、アレイの表面に近接して正の電位を配置することによって軽減される。
【００３６】
結果として、本発明は、特に、太陽光発電アレイの動作を改善するためのシステムおよび方法を提供する。当業者は、本明細書に記載される実施形態によって達成されるものと実質的に同一の結果を達成するために、本発明およびその使用ならびにその構成に多数の変形および置換が行われ得ることを容易に理解することができる。したがって、本発明を開示される例示的形態に制限することは意図されない。多くの変形例、修正物、および代替構成は、請求項に示される、開示される発明の範囲および精神内に含まれる。例えば、さらに他の実施形態は、図２〜図８に示される実施形態のうちの２つ以上を組み込むことが想定される。多くの実施形態では、例えば、アレイ上に蓄積されている場合がある、いかなる負の電荷も除去するために、負の電力供給装置が夜に利用され、日中は、電荷蓄積を低減または防止するために、アレイの少なくとも一部の表面内に、またはそれに近接して、正の電位が配置される。
【００３７】
さらに、当業者は、太陽光発電セルの構造が図１〜図９に記載される例示的実施形態から反転される場合、夜、モジュールの表面から正の電荷を一掃するために、正の電圧がモジュールの負の端子に印加され得（負の電圧が正の端子に印加される代わりに）、日中、電子がモジュールの表面の正の電荷蓄積に引き付けられる（および失われる）のを防止するために、負の電位が帯電した導体に印加され得ることを理解するであろう。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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