WO2023145459A1 - 太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラム - Google Patents

太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラム Download PDF

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WO2023145459A1
WO2023145459A1 PCT/JP2023/000587 JP2023000587W WO2023145459A1 WO 2023145459 A1 WO2023145459 A1 WO 2023145459A1 JP 2023000587 W JP2023000587 W JP 2023000587W WO 2023145459 A1 WO2023145459 A1 WO 2023145459A1
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WO
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solar cell
determination target
light shielding
abnormality
output current
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PCT/JP2023/000587
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靖之 小林
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学校法人帝京大学
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module abnormality determination system, a solar cell module abnormality determination method, and a program.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-011933 filed in Japan on January 28, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • one of a plurality of series-connected solar cells that constitute a solar battery module is irradiated with modulated light, thereby making one of the plurality of solar cells It is determined which solar cells are in an abnormal state.
  • the second solar cell which is the target solar cell for estimating the operating voltage among the m solar cells
  • the third solar cell which is a solar cell other than the second solar cell among the m solar cells
  • Small changes in current are detected.
  • the outline of the principle of these technologies is that when only one solar cell in a solar cell module is irradiated with weakly modulated light to the extent that the cell voltage (operating voltage of the solar cell) does not change, the solar cell module output current increases.
  • the synchronizing signal with the modulated light is very small depending on the operating voltage of the solar cell, an alternating current clamp sensor and a lock-in amplifier that are electrically non-contact with the wiring for extracting the output current of the solar cell module are used.
  • the synchronization signal is extracted.
  • the operating voltage of one solar cell is quantitatively estimated by partially shielding m solar cells with a mask.
  • FIG. 19 is a diagram showing an equivalent circuit of a solar cell including a parallel resistance component Rsh .
  • the deterioration phenomenon in the actual solar cell module is caused by the Potential Induced Degradation (PID) phenomenon originating from the high voltage part in the solar cell module, and the current leakage defect of the solar cell originating from manufacturing defects.
  • PID Potential Induced Degradation
  • the PID phenomenon is attracting attention as a cause of deterioration due to long-term use of normal modules.
  • an electro-optical method is used in which the inspection module is disconnected from the wiring and current is injected in a dark box to observe the light emission distribution.
  • the luminescence (EL) method has been put into practical use, it is necessary to stop the power generation of the solar cell module, and the inspection is very burdensome.
  • Non-Patent Document 1 using the output current I(n, T) of a solar cell module when a light-reducing plate with transmittance T is placed on cell #n in the module, the short-circuit current specific to cell #n is calculated as I(n , T)/T has been reported.
  • this report aims at estimating the short-circuit current of each solar cell in the solar cell module, and does not evaluate the parallel resistance component of each solar cell.
  • Non-Patent Document 2 reports the results of observation of changes over time when one solar battery cell in a solar battery module is partially shielded from light.
  • a film with a transmittance of 20% was divided into two cases of 50% and 25% of the cell area and observed with a thermography camera.
  • this report only explains the occurrence phenomenon of conductive hot spots, and does not aim at estimating the parallel resistance component of each solar cell in the solar cell module.
  • the present invention can determine whether or not there is an abnormality in the parallel resistance component of each of a plurality of series-connected solar cells forming a solar cell module without using modulated light irradiation or the like.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module abnormality determination system, a solar cell module abnormality determination method, and a program.
  • the present invention provides an abnormality determination system for a solar cell module, which can determine the presence or absence of an abnormality in each parallel resistance component of a plurality of series-connected solar cells constituting a solar cell module, using a simple technique.
  • An object of the present invention is to provide a battery module abnormality determination method and program.
  • an abnormality determination system for a solar cell module that determines whether or not there is an abnormality in a parallel resistance component of each of a plurality of series-connected solar cells that constitute a solar cell module.
  • an output current acquisition unit that acquires an output current of a solar cell module;
  • a light shielding rate acquisition unit that acquires a light shielding rate of a determination target solar cell that is a target solar cell for determining whether there is an abnormality in a parallel resistance component;
  • the output current within the range of the light shielding rate of the determination target solar cell, in which the output current of the solar module changes in accordance with the change in the light shielding rate of the determination target solar cell when the light shielding rate of the target solar cell is changed.
  • variable light shielding rate range exists between 0 and 1 of the light shielding rate of the determination target solar cell, it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell, and the determination target solar cell
  • the output current unchanged light shielding rate range which is the range of the light shielding rate of the determination subject solar cell in which the output current of the solar cell module does not change substantially even when the light shielding rate of the cell is changed, is the light shielding rate of the determination subject solar cell.
  • An abnormality determination system for a solar cell module comprising: an abnormality determination unit that determines that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell when the ratio exists between zero and one.
  • the abnormality determination unit determines whether the output current unchanged light shielding rate range exists between 0 and 1 of the light shielding rate of the determination target solar cell. a range in which the output current unchanged light shielding rate range exists in a range in which the light shielding rate of the determination target solar cell is equal to or lower than a first threshold, and the light shielding rate of the determination target solar cell is higher than the first threshold.
  • the light shielding rate of the determination subject solar cell is changed in the above, when the output current of the solar cell module changes in accordance with the change in the light shielding rate of the determination subject solar cell, the parallel resistance of the determination subject solar cell It may be determined that there is an abnormality in the component.
  • the abnormality determination unit includes an IV curve estimation unit that estimates IV curves of the plurality of solar cells, and the IV curve estimation unit The unit obtains the output current of the solar cell module during power generation acquired by the output current acquisition unit, the light shielding rate of the determination target solar cell acquired by the light shielding rate acquisition unit, and the estimating an IV curve of the determination target solar cell based on a combined IV curve of the solar cells excluding the determination target solar cell, and the abnormality determination unit includes the IV curve estimation unit
  • the presence or absence of an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell may be determined based on the IV curve of the determination target solar cell estimated by the method.
  • the shape of the combined IV curve when the resistance value of the load resistor connected to the solar cell module during power generation is substantially zero, and
  • the shape of the composite IV curve may be different from that when the resistance value of the load resistor connected to the solar cell module is greater than zero.
  • An abnormality determination system for a solar cell module includes a parallel resistance component calculation unit that calculates a value of a parallel resistance component of the determination target solar cell that has been determined to be abnormal by the abnormality determination unit. good too.
  • the parallel resistance component calculation unit determines that the solar cell an operating voltage of the module, a V-axis value at the intersection of the composite IV curve and the V-axis, an I-axis value at the intersection of the composite IV curve and the I-axis, and the solar cell to be determined
  • the output current of the solar cell module begins to decrease from the value of the I-axis.
  • the value of the parallel resistance component of the determination target solar cell thus obtained may be calculated.
  • the parallel resistance component calculation unit determines that, when the resistance value of the load resistance connected to the solar cell module that is generating power is greater than zero, the load resistance A resistance value, a V-axis value at the intersection of the composite IV curve and the V-axis, an I-axis value at the intersection of the composite IV curve and the I-axis, and light shielding of the determination target solar cell.
  • the rate is increased, the output current of the solar cell module begins to decrease from the value of the I-axis, and the value of the shading rate of the determination target solar cell is determined to be abnormal by the abnormality determination unit.
  • a value of a parallel resistance component of the determination target photovoltaic cell may be calculated.
  • the state in which all or part of the determination target solar cell is covered with at least one of a light reducing film, a perforated plate, a net, and a complete light shield is changed.
  • the light shielding rate of the determination target solar cell may be changed by
  • the abnormality determination unit may determine that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell.
  • One aspect of the present invention is a solar cell module abnormality determination method for determining whether or not there is an abnormality in a parallel resistance component of each of a plurality of series-connected solar cells constituting a solar cell module, the method comprising: an output current acquisition step of acquiring an output current of a solar cell module; a light shielding rate acquisition step of acquiring a light shielding rate of a determination target solar cell that is a target solar cell for determining whether there is an abnormality in a parallel resistance component; The output current within the range of the light shielding rate of the determination target solar cell, in which the output current of the solar module changes in accordance with the change in the light shielding rate of the determination target solar cell when the light shielding rate of the target solar cell is changed.
  • variable light shielding rate range exists between 0 and 1 of the light shielding rate of the determination target solar cell, it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell, and the determination target solar cell
  • the output current unchanged light shielding rate range which is the range of the light shielding rate of the determination subject solar cell in which the output current of the solar cell module does not change substantially even when the light shielding rate of the cell is changed, is the light shielding rate of the determination subject solar cell.
  • an abnormality determination step of determining that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell when the ratio exists between zero and one.
  • a computer constituting an abnormality determination system for a solar cell module that determines whether or not there is an abnormality in a parallel resistance component of each of a plurality of series-connected solar cells that constitute a solar cell module is provided with a computer that is generating power.
  • the output current unchanged shading rate range which is the range of the shading rate of the determination target solar cell in which the output current of the solar module does not substantially change even when the shading rate of the solar cell is changed, is the determination target solar cell. and an abnormality determination step of determining that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell when the light shielding rate is between zero and one.
  • a solar cell module capable of determining whether there is an abnormality in the parallel resistance component of each of a plurality of series-connected solar cells constituting the solar cell module without using modulated light irradiation or the like. It is possible to provide an abnormality determination system, a solar cell module abnormality determination method, and a program. That is, according to the present invention, an abnormality determination system for a solar cell module is capable of determining the presence or absence of an abnormality in each parallel resistance component of a plurality of series-connected solar cells constituting a solar cell module by a simple method. , an abnormality determination method and program for a solar cell module can be provided.
  • FIG. 1(A) The voltage of the solar cell C1 shown in FIG. 1(A) is indicated by "voltage V 1 of cell 1", and the voltage of the solar cells C2, . . . , Cm shown in FIG. ” is a diagram shown in FIG. It is a figure for demonstrating the graph f. It is a figure for demonstrating the graph g. 4. It is the figure which expressed the graph f shown in FIG. 3 and the graph g shown in FIG. 4 on the same coordinate axis.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a relationship between C1 and a light shielding rate r;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a relationship between C1 and a light shielding rate r; , Cm when the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M during power generation is substantially zero, and the combined IV curve of the solar cells C2, . . .
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the relationship between C1 and light shielding rate r; IV of the determination target solar cell C1 when there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 and the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M is greater than zero.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship among the curve, the composite IV curve of solar cells C2, .
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship among the curve, the composite IV curve of solar cells C2, . 4 is a flowchart for explaining an example of processing executed in the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a diagram showing experimental equipment of first to fourth examples;
  • FIG. 10 is a diagram showing an application example to a normal cell (cell 2) that exhibits a low voltage without light shielding;
  • FIG. 10 is a diagram showing an application example to a failure simulation cell using a cell exhibiting a low voltage without light shielding;
  • FIG. 10 is a diagram showing an application example to a failure simulation cell using a cell exhibiting a low voltage without light shielding;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of application to a normal cell (cell 3) that exhibits a high voltage without light shielding;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of application to a failure simulation cell using a cell exhibiting a high voltage without light shielding;
  • FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of a solar cell including a parallel resistance component Rsh ;
  • Embodiments of the solar cell module abnormality determination system, the solar cell module abnormality determination method, and the program of the present invention will be described below.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an abnormality determination system 1 for a solar cell module M according to the first embodiment.
  • FIG. 1A shows a solar cell module M and the like for which the abnormality determination system 1 for the solar cell module M according to the first embodiment determines whether or not there is an abnormality
  • FIG. 1 shows an abnormality determination system 1 for a solar cell module M according to one embodiment.
  • the solar cell module M is composed of a plurality of solar cells C1, . . . , Cm (m is an integer of 2 or more) connected in series.
  • the abnormality determination system 1 determines whether there is an abnormality in the parallel resistance component of each of the plurality of solar cells C1, . . .
  • the solar cell module M is connected to a load resistor RL (specifically, a load resistor RL suitable for determining whether there is an abnormality in the parallel resistance components of the solar cells C1, . . . , Cm).
  • Light shielding rate of the determination target solar cell (solar cell C1 in the example shown in FIG. 1), which is the determination target solar cell for the presence or absence of an abnormality in the parallel resistance component among the plurality of solar cells C1, . . . , Cm. r is changed by the shading rate changing unit A1.
  • Information indicating the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 set by the light shielding rate changer A1 is transmitted to the abnormality determination system 1 . That is, in the example shown in FIG. 1, all or part of the determination target solar cell C1 is shielded from light in order to determine whether there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the light shielding rate changing unit A1 changes the light shielding rate r for only the determination target solar cell C1 in the solar module M to an arbitrary value within the entire range of 0 to 1 while the solar module M is generating power. (desirably, the light shielding rate r is changed in fine steps evenly within the range of 0 to 1).
  • the determination target solar cell is the solar cell C2
  • the light shielding rate changing unit A1 sets the light shielding rate r only for the determination target solar cell C2 in the solar module M to 0 during the power generation of the solar module M. to 1, and the solar cells C1, C3, .
  • the light shielding rate changing unit A1 sets the light shielding rate r only for the determination target solar cell Cm in the solar module M to 0 during the power generation of the solar module M. . . , Cm ⁇ 1 other than the determination target solar cell Cm in the solar cell module M are not shielded from light.
  • the output current I of the solar cell module M during power generation is detected by the output current detector A2.
  • Information indicating the output current I of the solar cell module M detected by the output current detector A2 is transmitted to the abnormality determination system 1 .
  • the output current detection unit A2 measures the output current Ir of the solar cell module M at each value of the light shielding rate r changed (set) by the light shielding rate changing unit A1 during the power generation of the solar cell module M. (detection), and information indicating the output current Ir of the solar cell module M at each value of the shading rate r is transmitted to the abnormality determination system 1 .
  • a current clamp coil or the like can be used as an example of the output current detector A2.
  • the abnormality determination system 1 receives information indicating the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 transmitted from the light shielding rate changer A1, information indicating the output current I of the solar cell module M transmitted from the output current detector A2, and the like. record. In the example shown in FIG.
  • the solar cell module M does not incorporate a bypass diode (not shown; see Non-Patent Document 2, etc.).
  • a bypass diode is incorporated into the solar cell module M, the voltage across the terminals of the bypass diode is controlled so that the bypass diode does not conduct and current does not flow through the bypass diode.
  • the operating voltage Vm of the solar cell module M during power generation is detected by the operating voltage detector A3.
  • Information indicating the operating voltage Vm of the solar cell module M detected by the operating voltage detector A3 is transmitted to the abnormality determination system 1 .
  • the light shielding rate changing unit A1 changes the light shielding rate r of the determination target solar cell C1.
  • the whole or part of the determination target solar cell C1 is covered with, for example, a light reducing film, a perforated plate, a net, or the like, or the size of the covered portion is changed.
  • the light shielding In order to change the light shielding rate r of the determination target solar cell C1, the rate changing unit A1 covers a part of the determination target solar cell C1 with a complete light shield such as an aluminum tape corresponding to the relative area of the light shielding rate r. Or change the size of the covered part.
  • the solar cell module M is in close contact with the determination target solar cell C1 in order to shield the determination target solar cell C1 from light.
  • a structure that has dimensions equal to or less than the dimensions of the solar cell C1 to be determined and that blocks or reduces the amount of sunlight is used.
  • the structure may have a function acting on the solar cell module M (for example, cleaning and inspection of the light-receiving surface of the solar cell module M) in addition to the light shielding function.
  • the person in charge of abnormality determination of the solar cell module M determines the light shielding rate r of the determination target solar cell C1.
  • the shading rate changing unit A1 that is, the device for changing the shading rate r of the determination target solar cell C1 may not be provided.
  • the abnormality determination system 1 includes an output current acquisition unit 1A, a light shielding rate acquisition unit 1B, an abnormality determination unit 1C, an operating voltage acquisition unit 1D, a resistance value acquisition unit 1E, a parallel resistance component and a calculation unit 1F.
  • the output current acquisition unit 1A acquires the output current I of the solar cell module M during power generation.
  • the output current acquisition unit 1A acquires information indicating the output current I of the solar cell module M during power generation detected by the output current detection unit A2.
  • the shading rate acquisition unit 1B acquires the shading rate r of the determination target solar cell C1, which is the determination target solar cell for the presence or absence of an abnormality in the parallel resistance component.
  • FIG. 1A acquires the output current I of the solar cell module M during power generation.
  • the light shielding rate acquisition unit 1B acquires information indicating the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 set by the light shielding rate changing unit A1.
  • the shading rate acquisition unit 1B may acquire information indicating the shading rate r of the determination target solar cell C1 set by the person in charge of determining abnormality of the solar module M, for example.
  • the determination target solar cell is the solar cell C2
  • the light shielding rate acquisition unit 1B acquires the light shielding rate r of the determination target solar cell C2.
  • the light shielding rate acquisition unit 1B acquires the light shielding rate r of the determination target solar cell Cm.
  • the operating voltage acquisition unit 1D acquires the operating voltage Vm of the solar cell module M during power generation. Specifically, the operating voltage acquisition unit 1D acquires information indicating the operating voltage Vm of the photovoltaic module M during power generation detected by the operating voltage detection unit A3.
  • the resistance value acquiring unit 1E acquires the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M. Specifically, the resistance value acquiring unit 1E acquires information indicating the resistance value R of the load resistor RL set by, for example, a person in charge of determining abnormality of the solar cell module M.
  • the abnormality determination unit 1C determines whether there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1. In an example in which the determination target solar cell is the solar cell C2, the abnormality determination unit 1C determines whether or not there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C2. In an example where the determination target solar cell is the solar cell Cm, the abnormality determination unit 1C determines whether or not there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell Cm.
  • FIG. 2 shows the voltage of the solar cell C1 shown in FIG. It is the figure shown by "the voltage V2 of the cell 2."
  • “cell 1” corresponds to the solar cell C1 (judgment target solar cell C1) shown in FIG. 1(A)
  • “cell 2” corresponds to the solar cell C2 shown in FIG. 1(A).
  • Cm solar cells C2, . . . , Cm other than the determination target solar cell C1).
  • the “current I” corresponds to the output current I of the solar cell module M during power generation shown in FIG.
  • the “module voltage Vm” is the operating voltage of the solar cell module M during power generation shown in FIG. 1A. corresponds to Vm.
  • the “cell 1 voltage V 1 ” corresponds to the voltage of the determination target solar cell C1 shown in FIG. It corresponds to the voltage of the battery cells C2, . . . , Cm. Voltage of determination target solar cell C1 corresponding to "voltage V 1 of cell 1", voltage of solar cells C2, ..., Cm corresponding to "voltage V 2 of cell 2", and "current I”
  • the output current I of the solar cell module M during power generation is obtained by solving the simultaneous equations shown in the following equations (1-1), (1-2) and (1-3).
  • the voltage of the determination target solar cell C1 corresponding to the “voltage V 1 of the cell 1” and the output current I of the solar cell module M during power generation corresponding to the “current I” are given by the above equation (2-1). and by solving equations (2-2). Specifically, the intersection of the graph f drawn on a coordinate plane in which the horizontal axis is the voltage V 1 of the cell 1 and the vertical axis is the current I and the graph g is the voltage V 1 of the cell 1. and the output current I of the photovoltaic module M during power generation corresponding to "current I”.
  • the graph f shown in FIG. 3 and the graph g shown in FIG. 4 on the same coordinate axis it is necessary to express the graph g expressed as a function of V2 as a function of V1 . That is, V2 must be erased and converted to V1 .
  • FIG. 4 shows the total voltage (horizontal axis) of the voltages of the solar cells C2, . 4 is a diagram showing a graph g showing a relationship between M and an output current I (vertical axis); FIG. A graph g shown in FIG. 4
  • FIG. 5 is a diagram expressing the graph f shown in FIG. 3 and the graph g shown in FIG. 4 on the same coordinate axis.
  • the idea shown in FIG. 5 is applied to the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment.
  • the IV curve of the solar battery cell C1 to be determined corresponds to the downward-sloping graph f shown in FIG.
  • the voltage of the solar cell C1 to be determined and the output current I of the solar cell module M are obtained by comparing the IV curve of the solar cell C1 corresponding to the downward-sloping graph f and the solar cell corresponding to the upward-sloping graph g. Represented by the horizontal and vertical values of the intersection of C2, . . . , Cm with the composite IV curve.
  • FIG. 6 shows the IV curve of the determination target solar cell C1 when there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1, the combined IV curve of the solar cells C2, . . . , Cm, and the determination target.
  • the output current I of the solar cell module M is shown in the IV curve of the determination target solar cell C1 corresponding to the downward-sloping graph f and the upward-sloping graph g. It is represented by the vertical axis value of the intersection with the composite IV curve of the corresponding solar cell C2, . . . , Cm.
  • FIG. 6 that is, an example in which there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1
  • the determination target The output current I of the solar cell module M changes according to the change in the light shielding rate r of the solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M increases in accordance with the increase in the light shielding rate r of the determination target solar cell C1. Decrease.
  • the shading rate r of the determination subject solar cell C1 is further increased from 0.25 to 0.5, the output current I of the solar cell module M further decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the shading rate r of the determination subject solar cell C1 is further increased from 0.5 to 0.87, the output current I of the solar cell module M further decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the shading rate r of the determination subject solar cell C1 is further increased from 0.87 to 1, the output current I of the solar cell module M further decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the abnormality determination unit 1C of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment utilizes this property to determine that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1. Specifically, in the first example of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment, when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is changed, the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 changes to The output current change shading rate range, which is the range of the shading rate r of the determination target solar cell C1 in which the output current I of the solar cell module M changes according to the change, is set to the range of the shading rate r of 0.5 to 1. be done.
  • the abnormality determination unit 1C It is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the solar cell C1.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0.5 to 1.
  • the output current I of the solar cell module M decreases as the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 increases.
  • the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is changed, the solar cell module is controlled according to the change in the light shielding rate r of the determination target solar cell C1. By confirming whether or not the output current I of M changes, it can be determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the range of the output current change light shielding rate is a range of the light shielding rate r different from 0.5 to 1 (for example, the light shielding rate r is 0.3 to 1).
  • FIG. 7 shows the IV curve of the determination target solar cell C1 when there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1, the combined IV curve of the solar cells C2, .
  • the output current I of the solar cell module M is divided into the IV curve of the determination target solar cell C1 corresponding to the downward-sloping graph f, the solar cell C2 corresponding to the upward-sloping graph g, . . . It is represented by the vertical axis value of the intersection of Cm with the composite IV curve.
  • FIG. 7 that is, an example in which there is an abnormality in the parallel resistance component of the solar cell C1 to be determined
  • the shading rate r of the solar cell C1 to be determined is changed in the range of 0 to 0.82,
  • the output current I of the battery module M hardly changes.
  • the abnormality determination unit 1C of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment uses this property to determine that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M is almost
  • the output current unchanged light shielding rate range which is the range of the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 that does not change, is set to the range of the light shielding rate r from 0 to 0.5.
  • the abnormality determination unit 1C determines when the output current unchanged light shielding rate range (the light shielding rate r is in the range of 0 to 0.5) exists between the light shielding rate 0 and 1 of the determination target solar cell C1. It is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the target solar cell C1.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0 to 0.5. Since the output current I of the solar cell module M hardly changes even when the is between 0 and 1, and it is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the abnormality determination unit 1C determines that the output current unchanged light shielding rate range (the light shielding rate r is in the range of 0 to 0.5) is the determination target sun.
  • the light shielding rate of the battery cell C1 exists between zero and 1
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is in a range equal to or lower than the first threshold value (for example, “0.9”), the output current is inadequate.
  • a range where there is a variable light shielding rate range (a range where the light shielding rate r ranges from 0 to 0.5) and where the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is higher than the first threshold value (“0.9”) (that is, shading rate r is in the range of 0.9 to 1), the output current I changes, it is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0 to 0.5.
  • the abnormality determination unit 1C Since the output current I of the solar cell module M hardly changes even when the is between the shading rate of 0 and 1. Further, the abnormality determination unit 1C increases the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 from 0.9 to 1 in a range higher than the first threshold value (“0.9”). It is determined that the output current I of the solar cell module M decreases as the rate r increases. As a result, the abnormality determination unit 1C determines that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the solar cell module M By confirming whether or not the output current I of C1 does not change, it can be determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1. That is, in the abnormality determination system 1 (first and second examples thereof) of the solar cell module M of the first embodiment, the determination target solar cells C1 are arranged in parallel by a simple method without using modulated light irradiation or the like. It can be determined that there is an abnormality in the resistance component.
  • the range of the output current change light shielding rate is a range of the light shielding rate r different from 0 to 0.5 (for example, the light shielding rate r is 0 to 0 .7), or the first threshold may be set to a value of the light shielding rate r different from 0.9 (for example, "0.8").
  • the slope of the near-horizontal portion of the IV curve of the solar cell C1 to be determined becomes substantially zero.
  • the value of the horizontal axis of the IV curve of the determination target solar cell C1 is negative.
  • the slope (absolute value of) of the part is greater than zero.
  • the abnormality determination unit 1C of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment utilizes this property to estimate the IV curve of the determination target solar cell C1.
  • the abnormality determination section 1C includes an IV curve estimation section 1C1.
  • the IV curve estimator 1C1 estimates the IV curves of the plurality of solar cells C1, . . . , Cm. Specifically, when the solar cell C1 is the determination target solar cell, the IV curve estimating unit 1C1 determines the output current I of the solar cell module M during power generation acquired by the output current acquiring unit 1A, Light shielding rate r of the determination target solar cell C1 acquired by the light shielding rate acquisition unit 1B, and the combined IV curve of the solar cells C2, . Based on, the IV curve of the determination target solar cell C1 is estimated.
  • the IV curve estimator 1C1 determines the determination target solar cell as shown in FIG. 6 as the IV curve of the determination target solar cell C1. Estimate the IV curve of the cell C1 (the IV curve of the determination target solar cell C1 in which the slope of the negative portion of the horizontal axis is approximately zero).
  • the abnormality determination unit 1C determines that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 based on the IV curve of the determination target solar cell C1 estimated by the IV curve estimation unit 1C1.
  • the IV curve estimator 1C1 calculates the IV curve of the determination target solar cell C1 as shown in FIG.
  • the IV curve of the solar cell C1 to be determined whose absolute value of the slope is greater than zero is estimated.
  • the abnormality determination unit 1C determines that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 based on the IV curve of the determination target solar cell C1 estimated by the IV curve estimation unit 1C1.
  • the present inventors found that the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M during power generation is substantially zero, and the solar cells C2, . . .
  • FIG. 8 shows the composite IV curve of the solar cells C2, . , . . . , Cm when the resistance value R of the load resistor RL connected to .
  • FIG. 8A shows a composite IV curve of the solar cells C2, .
  • FIG. 8(B) shows a combined IV curve of the solar cells C2, .
  • the synthesis I of the solar cells C2, is the case where the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M during power generation is substantially zero (the case shown in FIG. 8A), and the shape of the solar cell module M during power generation. It differs from the case where the resistance value R of the connected load resistor RL is greater than zero (the case shown in FIG. 8B).
  • the determination target solar cell C1 determined to be abnormal by the abnormality determination unit 1C
  • the parallel resistance component calculator 1F determines that the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 is consider small.
  • the abnormality determination unit 1C determines that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the abnormality determination unit 1C determines that the determination target solar cell It is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of C1.
  • the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment applies masks having various transmittances r only to the determination target solar cells C1 in the solar cell module M, while The output current I of the solar cell module M when the light transmittance (1-light shielding rate r) of the solar cells C2, .
  • the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 is estimated using a phenomenon that changes according to the magnitude of the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • a new point of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment is that partial light shielding by attaching various masks only to the determination target solar cell C1 is used (that is, the determination target solar cell C1 is The point is to change the light shielding rate r) and measure the output current I of the solar cell module M under various light shielding rate r conditions. That is, in the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment, no modulated light irradiation, lock-in amplifier, or partial brightening irradiation is used.
  • the short circuit current I SC of the determination target solar cell C1 increases in accordance with the increase in the shading rate r. decreases, and the IV curve of the determination target solar cell C1 moves in parallel in the negative direction of the vertical axis.
  • the parallel resistance component of the solar cell C1 to be determined is represented by the slope of the near-horizontal portion of the IV curve of the solar cell C1 to be determined at low voltage. For simplicity, it is assumed that the open-circuit voltages VOC of the solar cells C1, . . . , Cm are equal to each other.
  • the short-circuit currents ISC of the solar cells C1 since a practical solar cell module is designed so that the short-circuit currents of the respective solar cells are equal, it is assumed that the short-circuit currents ISC of the solar cells C1, . It is reasonable to The solar cells C2, . Therefore, as shown in FIG. 6, the slope of the near-horizontal portion of the composite IV curve of the solar cells C2, .
  • the horizontal axis value at the intersection of the composite IV curve and the horizontal axis can be expressed as "Vm-(m-1)v OC ".
  • the operating voltage v1 of the determination target solar cell C1 is represented by the value of the horizontal axis at the intersection of the IV curve of the determination target solar cell C1 and the combined IV curve of the solar cells C2, . . . , Cm. be done.
  • the slope of the near-horizontal portion of the IV curve of the solar cell C1 to be determined, which has no abnormality in the parallel resistance component, is substantially zero.
  • the shading rate r of the determination subject solar cell C1 when the shading rate r of the determination subject solar cell C1 is increased, the short circuit current ISC of the determination subject solar cell C1 decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the IV curve of the determination target solar cell C1 and the combined IV curve of the solar cells C2, . . . , Cm change.
  • the operating voltage v 1 of the determination target solar cell C1 is close to “Vm ⁇ (m ⁇ 1)v OC ” by only slightly increasing the shading rate r of the determination target solar cell C1 from zero. sharply decreases to and saturates.
  • the output current I of the solar cell module M decreases in accordance with the increase in the light blocking rate r of the determination target solar cell C1 when the light blocking rate r of the determination target solar cell C1 is increased. That is, when there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1, as shown in FIG. It decreases with an increase in the light shielding rate r of the determination target solar cell C1.
  • the operating voltage v1 of the determination target solar cell C1 having an abnormality in the parallel resistance component is reduced by increasing the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 by increasing the light blocking rate r of the determination target solar cell C1. It decreases as it increases, and only after the shading rate r of the determination target solar cell C1 reaches a large value (“0.82” in the example shown in FIG. 7), “V m ⁇ (m ⁇ 1) v OC , saturates in the vicinity of .
  • the output current I of the solar cell module M is the same as the output current I of the solar cell module M when the light shielding rate r of the determination subject solar cell C1 is zero even if the light shielding rate r of the determination subject solar cell C1 is increased.
  • FIG. 9 shows the IV curve of the determination target solar cell C1 when there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1, the combined IV curve of the solar cells C2, .
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the relationship between the light shielding rate r of the solar cell C1; Specifically, FIG. 9 assumes that the short-circuit current ISC of the determination target solar cell C1 of the solar cell module M and the short-circuit current ISC of the solar cells C2, .
  • FIG. 10 is a diagram showing a case where the short-circuit current ISC of the determination subject solar cell C1 is higher than the short-circuit current ISC of the solar cells C2, . . . , Cm other than the determination subject solar cell C1.
  • the output current change light shielding rate range which is the range of the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 in which the output current I of the module M changes, is set to the range of the light shielding rate r of 0.5 to 1.
  • the abnormality determination unit 1C determines that the output current change light shielding rate range (light shielding rate r ranges from 0.5 to 1) exists between the light shielding rate zero and 1 of the determination target solar cell C1. Then, it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the short-circuit current ISC of the determination subject solar cell C1 may be lower than the short-circuit current ISC of the solar cells C2, . . . , Cm other than the determination subject solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M changes according to the change in the light shielding rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the range of the output current change light shielding rate which is the range of the light shielding rate r of C1 is set to the range of the light shielding rate r of 0.5 to 1. Even in this case, as in the example shown in FIG.
  • the abnormality determination unit 1C determines that the output current change light shielding rate range (the light shielding rate r is in the range of 0.5 to 1) is between 0 and 1 for the solar cell C1 to be determined. , and it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M hardly changes even when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0 to 0.5.
  • the determination unit 1C determines that the output current unchanged light shielding rate range (the light shielding rate r is in the range of 0 to 0.5) exists between the light shielding rate of the determination target solar cell C1 between zero and 1, and determines that the light shielding rate of the determination target solar cell C1 It is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the battery cell C1.
  • the short-circuit current ISC of the determination target solar cell C1 is the short-circuit current of the solar cells C2, ..., Cm other than the determination target solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M may decrease when the shading rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0 to 0.5.
  • the abnormality determination system 1 determines the presence or absence of an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the light shielding rate changer A1 sets the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 to zero, and the solar cell module M generates power at the operating voltage Vm.
  • a constant voltage source (not shown) with a voltage equal to the operating voltage Vm of the solar cell module M when the rate r is zero is connected.
  • a load resistor RL is connected to the solar cell module M instead of a constant voltage source.
  • the load resistor RL having a resistance value R of approximately zero is connected to the solar cell module M that is generating power, and the operating voltage Vm of the solar cell module M is equal to R ⁇ I. can be ignored, and the solar cell module M operates in a state close to a short circuit.
  • the resistance value R of the load resistor RL connected to the photovoltaic module M during power generation is greater than zero (the case shown in FIG.
  • the operating voltage Vm of the photovoltaic module M The change in R ⁇ I cannot be ignored, and the composite IV curve of the solar cells C2, . It moves to the positive voltage side (right side in FIG. 8(B)) by the amount of I.
  • FIG. 10 shows a case where there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination subject solar cell C1 and when the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M is greater than zero.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the IV curve, the composite IV curve of solar cells C2, .
  • the combined IV curve of the solar cells C2, similarly to the example shown in FIG. 8B, the combined IV curve of the solar cells C2, .
  • the operating voltage Vm of the module M is shifted to the positive voltage side (right side in FIG. 10) by R ⁇ I.
  • the determination target when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is changed in the range of 0.04 to 1, the determination target The output current I of the solar cell module M changes according to the change in the light shielding rate r of the solar cell C1. Specifically, when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0.04 to 0.25, the output current I of the solar cell module M increases in accordance with the increase in the light shielding rate r of the determination target solar cell C1. Decrease.
  • the output current I of the solar cell module M further decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the output current I of the solar cell module M further decreases in accordance with the increase in the shading rate r of the determination subject solar cell C1.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 changes to
  • the output current change shading rate range which is the range of the shading rate r of the determination target solar cell C1 in which the output current I of the solar cell module M changes according to the change, is set to the range of the shading rate r of 0.5 to 1. be done.
  • the abnormality determination unit 1C It is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the solar cell C1.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0.5 to 1.
  • the output current I of the solar cell module M decreases as the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 increases. to 1) exists between the shading rate of the determination subject solar cell C1 between zero and 1, and it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination subject solar cell C1.
  • FIG. 11 shows a case where there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 and the resistance value R of the load resistor RL connected to the solar cell module M is greater than zero.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the IV curve, the composite IV curve of solar cells C2, .
  • the composite IV curve of the solar cells C2, Similar to the example shown in FIG. 8B, the composite IV curve of the solar cells C2, .
  • the operating voltage Vm of the module M is shifted to the positive voltage side (right side in FIG. 11) by R ⁇ I.
  • the output current I of the solar cell module M is almost
  • the output current unchanged light shielding rate range which is the range of the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 that does not change, is set to the range of the light shielding rate r from 0 to 0.5.
  • the abnormality determination unit 1C determines when the output current unchanged light shielding rate range (the light shielding rate r is in the range of 0 to 0.5) exists between the light shielding rate 0 and 1 of the determination target solar cell C1. It is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the target solar cell C1. In the example shown in FIG.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is increased from 0 to 0.5. Since the output current I of the solar cell module M hardly changes even when the is between 0 and 1, and it is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • FIG. 12 is a flow chart for explaining an example of processing executed in the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment.
  • the output current acquisition unit 1A acquires the output current I of the solar cell module M during power generation.
  • the light shielding rate acquisition unit 1B acquires the light shielding rate r of the determination target solar cell C1, which is the target solar cell for determining whether there is an abnormality in the parallel resistance component.
  • the abnormality determination unit 1C determines whether there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the abnormality determination unit 1C changes the output current I of the solar cell module M according to the change in the light shielding rate r of the determination target solar cell C1.
  • the output current change shading rate range (for example, the shading rate r is in the range of 0.5 to 1), which is the range of the shading rate r of the determination subject solar cell C1, is the shading rate zero and 1 of the determination subject solar cell C1. , it is determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1.
  • the abnormality determination unit 1C outputs an output within a range of the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 in which the output current I of the solar module M hardly changes even when the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is changed.
  • the current-invariant light shielding rate range for example, the light shielding rate r ranges from 0 to 0.5
  • the light shielding rate of the determination subject solar cell C1 It is determined that there is an abnormality in the parallel resistance component.
  • the transmittance (1- The light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is reduced by, for example, applying a mask with various light shielding rates r only to the determination target solar cell C1 in the solar module M while maintaining the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 at 100%.
  • the abnormality of the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 is detected. Presence or absence is estimated. Therefore, in the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment, even if the solar cells C1, . It is possible to determine whether or not there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar cell C1 (during power generation).
  • FIG. 13 is a diagram showing the experimental apparatus of the first to fourth embodiments. Experimental details of the examples are as itemized below.
  • ⁇ Solar simulator LED lights driven by 50Hz AC power (Sunway SW-GL100ED56W x 2, SW-GL050ED48W x 2, SW-GL030ED35W x 4). Outputs a light intensity of approximately 100W/ m2 .
  • the solar cell numbers in the solar cell module are numbered from cell 1 to cell 5 from the negative terminal to the positive terminal of the solar cell module.
  • the open-circuit voltage v OC ⁇ 0.5V.
  • the solar cell to be judged is covered with a complete light shield such as aluminum tape corresponding to the relative area of the light shielding rate r described above. cover.
  • the short-circuit currents of all the solar cells are not equal, but close values.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of application to a normal cell (cell 2) showing a low voltage without light shielding.
  • cell 2 normal with no parallel resistance Rsh
  • no shading transmission of 100%
  • the solar cell module The output current I was almost proportional to the light transmittance (1-light shielding rate r).
  • cell 2 in FIG. 14 was determined to be a normal cell with a high parallel resistance component.
  • the cell 2 voltage applied to each cell sealed in a practical module is difficult to measure and is not used in the present invention.
  • ⁇ Second embodiment> 15 and 16 are diagrams showing examples of application to failure simulation cells using cells exhibiting low voltage without light shielding.
  • FIG. 15 shows an application example in which a parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ is connected to the cell 2 in parallel
  • FIG. 16 shows an application example in which a parallel resistance R sh ⁇ 40 ⁇ is connected to the cell 2 in parallel.
  • various partial light-shielding masks were applied to cell 2 (parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ connected to simulate failure) with no light shielding (light transmittance of 100%) and a voltage of -0.09V.
  • a value close to the parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ was obtained. Based on the concept described above, the cell 2 connected with the parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ in FIG. 15 can be determined to be a defective cell having a low parallel resistance component, and the value of the low parallel resistance component of the defective cell can be roughly estimated.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of application to a normal cell (cell 3) exhibiting a high voltage without light shielding.
  • cell 3 normal with no parallel resistance Rsh
  • resistor no shading
  • +0.36 V the output of the solar module
  • the current I was almost proportional to the light transmittance (1-light shielding rate r).
  • cell 3 in FIG. 17 could be determined to be a normal cell with a high parallel resistance component.
  • the cell 3 voltage applied to each cell sealed in a practical module is difficult to measure and is not used in the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing an application example to a failure simulation cell (a parallel connection of a parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ to cell 3) using a cell exhibiting a high voltage without light shielding.
  • various partial light shielding masks were applied to cell 3 (parallel resistance R sh ⁇ 80 ⁇ connected to simulate failure) with no light shielding (light transmittance of 100%) and a voltage of +0.13V.
  • the output current I of the solar cell module was almost constant at a transmittance of 70% (r ex ⁇ 0.3) or higher, but the output current I of the solar cell module was substantially constant at a transmittance of 70% or less. rate decreased. From FIG.
  • the output current I of the solar cell module is When it becomes substantially zero, it can be determined that there is no abnormality in the parallel resistance component of the determination target solar battery cell.
  • the output current of the solar cell module is I became a value well above zero.
  • the output current I of the solar cell module is If it is greater than zero, it can be determined that there is an abnormality in the parallel resistance component of the determination target photovoltaic cell.
  • the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the second embodiment is configured in the same manner as the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment described above, except for points described later. Therefore, according to the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the second embodiment, the same effects as the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment described above can be obtained, except for the points described later. can.
  • the solar cell module M for which the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the first embodiment determines whether or not there is an abnormality as shown in FIG.
  • the light shielding rate r of the determination target solar cell C1 is changed by the light shielding rate changing section A1 or the light shielding rate changing section A1 arranged relatively close to the solar cell module M.
  • the shading rate changing unit A1 located at a distance from the solar cell module M makes the determination.
  • the sunlight irradiated to the target solar cell C1 is blocked, and the light blocking rate r of the determination target solar cell C1 is changed.
  • a drone or the like is used as the light shielding rate changing unit A1.
  • the shading rate changing unit A1 applied to the abnormality determination system 1 for the solar cell module M of the second embodiment moves the designated route including the solar cell module M manually by remote control or automatically by a computer or the like. have a function.
  • the output current I of the solar cell module M is associated with the position/time on the determination target solar cell (for example, the solar cell C1) from the position of the light shielding rate change unit A1, and the determination target solar cell
  • the magnitude of the parallel resistance component of the determination target solar cell which is one of the solar cells C1, . . . , Cm of the solar cell module M, is estimated.
  • All or part of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M in the above embodiment may be realized by dedicated hardware, or may be realized by a memory and a microprocessor.
  • All or part of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M is configured by a memory and a CPU (Central Processing Unit), and a program for realizing the function of each part provided in each system is loaded into the memory and executed. The function may be realized by doing so.
  • a program for realizing all or part of the functions of the abnormality determination system 1 for the solar cell module M is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by the computer system. , the processing of each unit may be performed.
  • the "computer system” referred to here includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the "computer system” also includes the home page providing environment (or display environment) if the WWW system is used.
  • the term "computer-readable recording medium” refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard discs incorporated in computer systems.
  • “computer-readable recording medium” refers to a program that dynamically retains programs for a short period of time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It also includes those that hold programs for a certain period of time, such as volatile memories inside computer systems that serve as servers and clients in that case.
  • the program may be for realizing part of the functions described above, or may be capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system.

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Abstract

太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定システムは、発電中の太陽電池モジュールの出力電流を取得し、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象太陽電池セルの遮光率を取得し、判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると太陽電池モジュールの出力電流が変化する出力電流変化遮光率範囲が、判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない出力電流不変化遮光率範囲が、判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する。

Description

太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラム
　本発明は、太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムに関する。
　本願は、２０２２年１月２８日に、日本に出願された特願２０２２－０１１９３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１に記載された技術では、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのうちの１つの太陽電池セルに変調光を照射することによって、複数の太陽電池セルのうちのどの太陽電池セルが異常状態であるかが判定される。
　特許文献２に記載された技術では、太陽電池モジュールを構成する直列接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個の太陽電池セルのそれぞれの動作電圧を推定するために、ｍ個の太陽電池セルのうちの１つの太陽電池セルである第１太陽電池セルが遮光された状態で、第１太陽電池セルに変調光が照射されると共に太陽電池モジュールの出力電流の微小変化が検出され、ｍ個の太陽電池セルのうちの第１太陽電池セルを除く（ｍ－１）個の太陽電池セルのそれぞれに変調光が照射されると共に太陽電池モジュールの出力電流の微小変化が検出され、ｍ個の太陽電池セルのいずれもが遮光されていない状態で、ｍ個の太陽電池セルのうちの動作電圧の推定対象の太陽電池セルである第２太陽電池セルに変調光が照射されると共に太陽電池モジュールの出力電流の微小変化が検出され、ｍ個の太陽電池セルのうちの第２太陽電池セル以外の太陽電池セルである第３太陽電池セルに変調光が照射されると共に太陽電池モジュールの出力電流の微小変化が検出される。
　これらの技術の原理の概要は、太陽電池モジュール内のある太陽電池セル１個だけへセル電圧（太陽電池セルの動作電圧）を変えない程度に弱い変調光を照射すると、太陽電池モジュール出力電流に変調光との同期信号がその太陽電池セルの動作電圧に応じてごく小さく生じるので、太陽電池モジュールの出力電流を取り出す配線に電気的に非接触な交流電流クランプセンサとロックインアンプとを用いてその同期信号を抽出するというものである。
　この原理を利用して、特許文献２に記載された技術では、ｍ個の太陽電池セルをマスクで部分遮光して太陽電池セル１個の動作電圧が定量推定される。
　しかし、本発明者は、上記原理において、太陽電池モジュールを構成するすべての太陽電池セルが同程度の十分に高い並列抵抗成分Ｒｓｈ（図１９参照）を持つと仮定している。そのため、特許文献２に記載された技術に基づくセル電圧測定前には、各太陽電池セルの並列抵抗成分の評価が必要である。
　図１９は並列抵抗成分Ｒｓｈを含む太陽電池セルの等価回路を示す図である。
　ここで、実際の太陽電池モジュールにおける劣化現象を顧みると、太陽電池モジュール内の高電圧部位に由来するPotential Induced Degradation（ＰＩＤ）現象や、製造不良などに由来する太陽電池セルの電流漏れ欠陥に由来する太陽電池セルの並列抵抗成分の低下がある。ＰＩＤ現象は正常モジュールの長期間利用による劣化原因として注目を集めており、ＰＩＤ現象による劣化部位の検出方法として、検査モジュールを配線から切り離して暗箱中で電流注入して発光分布を観察するElectro-Luminescence（ＥＬ）法が実用化されているが、太陽電池モジュールの発電を止める必要があり、非常に負担の大きい検査であるため、別法による改善が望まれる。
　また、マスクや減光板等を用いた太陽電池モジュールを診断する方法も提案されている。非特許文献１では、モジュール内のセル＃ｎに透過率Ｔの減光板を置いた場合の太陽電池モジュールの出力電流Ｉ（ｎ，Ｔ）を用いてセル＃ｎ固有の短絡電流をＩ（ｎ，Ｔ）／Ｔとして推定する方法が報告されている。しかし、この報告では、太陽電池モジュール内の各太陽電池セルの短絡電流の推定を目的としており、各太陽電池セルの並列抵抗成分を評価していない。
　さらに、非特許文献２では、太陽電池モジュール内の太陽電池セル１枚を部分遮光した場合の経時変化の観察結果が報告されている。透過率２０％のフィルムをセル面積の５０％と２５％の２ケースに分けてサーモグラフィカメラで観察したところ、フィルムの非遮光部分全体が高温となり、この状態でバイパスダイオードを切断して放置するとフィルムの非遮光部分の中にさらに高温のホットスポットが発生し、このホットスポットが導電性欠陥、つまり低い並列抵抗成分であることを観察した。しかし、この報告では、導電性のホットスポットの発生現象を説明しているだけで、太陽電池モジュール内の太陽電池セル個々の並列抵抗成分の推定を目的としていない。
特許第６７１２８１６号公報 国際公開第２０２０／１２２１０５号
小柳理正、小島猛「太陽電池モジュールの減光法による故障診断」太陽／風力エネルギー講演集（２００２）４１９－４２２頁 長田世礎、山中三四郎、大野英之「ＰＶセルの部分遮光とホットスポット」太陽／風力エネルギー講演集（２０１４）６３－６６頁
　上述した点に鑑み、本発明は、変調光照射などを用いることなく、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定することができる太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　つまり、本発明は、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を簡易な手法により判定することができる太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定システムであって、発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得部と、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得部と、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定部とを備える太陽電池モジュールの異常判定システムである。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記異常判定部は、前記出力電流不変化遮光率範囲が前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合であって、前記判定対象太陽電池セルの遮光率が第１閾値以下の範囲に前記出力電流不変化遮光率範囲が存在し、かつ、前記判定対象太陽電池セルの遮光率が第１閾値より高い範囲で前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定してもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記異常判定部は、前記複数の太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線を推定するＩ－Ｖ曲線推定部を備え、前記Ｉ－Ｖ曲線推定部は、前記出力電流取得部によって取得された発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流と、前記遮光率取得部によって取得された前記判定対象太陽電池セルの遮光率と、前記太陽電池モジュール内の前記判定対象太陽電池セルを除く太陽電池セルの合成Ｉ－Ｖ曲線とに基づいて、前記判定対象太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線を推定し、前記異常判定部は、前記Ｉ－Ｖ曲線推定部によって推定された前記判定対象太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線に基づいて、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常の有無を判定してもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値が略ゼロの場合における前記合成Ｉ－Ｖ曲線の形状と、発電中の前記太陽電池モジュールに接続された前記負荷抵抗の抵抗値がゼロより大きい場合における前記合成Ｉ－Ｖ曲線の形状とが異なってもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムは、前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出する並列抵抗成分算出部を備えてもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記並列抵抗成分算出部は、発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値が略ゼロである場合に、前記太陽電池モジュールの動作電圧と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸との交点におけるＶ軸の値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸との交点におけるＩ軸の値と、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を増加させると前記太陽電池モジュールの出力電流が前記Ｉ軸の値から減少し始める前記判定対象太陽電池セルの遮光率の値とに基づいて、前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出してもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記並列抵抗成分算出部は、発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値がゼロより大きい場合に、前記負荷抵抗の抵抗値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸との交点におけるＶ軸の値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸との交点におけるＩ軸の値と、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を増加させると前記太陽電池モジュールの出力電流が前記Ｉ軸の値から減少し始める前記判定対象太陽電池セルの遮光率の値とに基づいて、前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出してもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記判定対象太陽電池セルの全体もしくは一部を減光フィルム、多孔板、網および完全遮光体の少なくともいずれかで覆う状態を変化させることによって、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させてもよい。
　本発明の一態様の太陽電池モジュールの異常判定システムでは、前記判定対象太陽電池セルの遮光率が１である時に発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流がゼロより大きい場合に、前記異常判定部は、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定してもよい。
　本発明の一態様は、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定方法であって、発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得ステップと、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得ステップと、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定ステップとを備える太陽電池モジュールの異常判定方法である。
　本発明の一態様は、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定システムを構成するコンピュータに、発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得ステップと、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得ステップと、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定ステップとを実行させるためのプログラムである。
　本発明によれば、変調光照射などを用いることなく、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定することができる太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムを提供することができる。
　すなわち、本発明によれば、太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を簡易な手法により判定することができる太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムを提供することができる。
第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の一例などを示す図である。 図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ１の電圧を「セル１の電圧Ｖ１」で示し、図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの電圧を「セル２の電圧Ｖ２」で示した図である。 グラフｆを説明するための図である。 グラフｇを説明するための図である。 図３に示すグラフｆと図４に示すグラフｇとを同一の座標軸上で表現した図である。 判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。 判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。 発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線とを比較して示した図である。 判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の他の例を示す図である。 判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合であって、太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。 判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合であって、太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。 第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第１実施例～第４実施例の実験装置を示す図である。 遮光なしで低電圧を示す正常セル（セル２）への適用例を示す図である。 遮光なしで低電圧を示すセルを用いた不良模擬セルへの適用例を示す図である。 遮光なしで低電圧を示すセルを用いた不良模擬セルへの適用例を示す図である。 遮光なしで高電圧を示す正常セル（セル３）への適用例を示す図である。 遮光なしで高電圧を示すセルを用いた不良模擬セルへの適用例を示す図である。 並列抵抗成分Ｒｓｈを含む太陽電池セルの等価回路を示す図である。
　以下、本発明の太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムの実施形態について説明する。
［第１実施形態］
　図１は第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の一例などを示す図である。詳細には、図１（Ａ）は第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１によって異常の有無の判定が行われる太陽電池モジュールＭなどを示しており、図１（Ｂ）は第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１を示している。
　図１に示す例では、太陽電池モジュールＭが、直列接続された複数の太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍ（ｍは２以上の整数）によって構成されている。異常判定システム１は、複数の太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する。太陽電池モジュールＭは、負荷抵抗ＲＬ（詳細には、太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍの並列抵抗成分の異常の有無の判定に適した負荷抵抗ＲＬ）に接続されている。
　複数の太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍのうちの並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セル（図１に示す例では、太陽電池セルＣ１）の遮光率ｒは、遮光率変更部Ａ１によって変更される。遮光率変更部Ａ１によって設定された判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを示す情報は、異常判定システム１に送信される。つまり、図１に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無の判定を行うために、判定対象太陽電池セルＣ１の全体または一部が遮光される。
　詳細には、遮光率変更部Ａ１は、太陽電池モジュールＭの発電中に、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１のみに対する遮光率ｒを０から１の範囲全体で任意の値に変更する（望ましくは、０～１の範囲で満遍なく細かいステップで遮光率ｒを変化させる）。太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍは遮光されない。
　判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣ２である例では、遮光率変更部Ａ１が、太陽電池モジュールＭの発電中に、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ２のみに対する遮光率ｒを０から１の範囲全体で任意の値に変更し、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ２以外の太陽電池セルＣ１、Ｃ３、…、Ｃｍは遮光されない。
　判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣｍである例では、遮光率変更部Ａ１が、太陽電池モジュールＭの発電中に、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣｍのみに対する遮光率ｒを０から１の範囲全体で任意の値に変更し、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣｍ以外の太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍ－１は遮光されない。
　図１に示す例では、発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが、出力電流検出部Ａ２によって検出される。出力電流検出部Ａ２によって検出された太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを示す情報は、異常判定システム１に送信される。
　詳細には、出力電流検出部Ａ２は、太陽電池モジュールＭの発電中に、遮光率変更部Ａ１によって変更（設定）された遮光率ｒの各値における太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉｒを測定（検出）し、遮光率ｒの各値における太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉｒを示す情報を異常判定システム１に送信する。出力電流検出部Ａ２の例として、電流クランプコイル等を用いることができる。
　異常判定システム１は、遮光率変更部Ａ１から送信された判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを示す情報、出力電流検出部Ａ２から送信された太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを示す情報などを記録する。
　図１に示す例では、太陽電池モジュールＭに、バイパスダイオード（図示せず。非特許文献２等参照）が組み込まれていない。バイパスダイオードが太陽電池モジュールＭに組み込まれている例では、そのバイパスダイオードが導通してそのバイパスダイオードに電流が流れることがないように、そのバイパスダイオードの端子間の電圧が制御される。
　図１に示す例では、発電中の太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍが、動作電圧検出部Ａ３によって検出される。動作電圧検出部Ａ３によって検出された太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍを示す情報は、異常判定システム１に送信される。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１が適用される太陽電池モジュールＭの第１例では、遮光率変更部Ａ１が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させるために、判定対象太陽電池セルＣ１の全体もしくは一部を例えば減光フィルム、多孔板、網などで覆ったり、覆う部分の大きさを変化させたりする。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１が適用される太陽電池モジュールＭの第２例（判定対象太陽電池セルＣ１の受光面全体が一様な発電性能を有する例）では、遮光率変更部Ａ１が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させるために、遮光率ｒの相対面積に相当するアルミテープなどの完全遮光体で判定対象太陽電池セルＣ１の一部を覆ったり、覆う部分の大きさを変化させたりする。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１が適用される太陽電池モジュールＭの第３例では、判定対象太陽電池セルＣ１を遮光するために、判定対象太陽電池セルＣ１に密着するものではなく、判定対象太陽電池セルＣ１の寸法以下の寸法を有する構造物であって、太陽光を通さないか減光する構造物が用いられる。その構造物が、遮光機能以外に太陽電池モジュールＭへ作用する機能（例えば太陽電池モジュールＭの受光面の清掃・検査など）を有してもよい。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１が適用される太陽電池モジュールＭの第４例では、例えば太陽電池モジュールＭの異常判定担当者が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変更（設定）し、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを示す情報を異常判定システム１に送信してもよい。すなわち、遮光率変更部Ａ１（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変更する装置）が設けられていなくてもよい。
　図１に示す例では、異常判定システム１が、出力電流取得部１Ａと、遮光率取得部１Ｂと、異常判定部１Ｃと、動作電圧取得部１Ｄと、抵抗値取得部１Ｅと、並列抵抗成分算出部１Ｆとを備えている。
　出力電流取得部１Ａは、発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを取得する。詳細には、出力電流取得部１Ａは、出力電流検出部Ａ２によって検出された発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを示す情報を取得する。
　遮光率取得部１Ｂは、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを取得する。図１（Ａ）に示す例では、遮光率取得部１Ｂが、遮光率変更部Ａ１によって設定された判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを示す情報を取得する。他の例では、遮光率取得部１Ｂが、例えば太陽電池モジュールＭの異常判定担当者によって設定された判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを示す情報を取得してもよい。
　判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣ２である例では、遮光率取得部１Ｂが、判定対象太陽電池セルＣ２の遮光率ｒを取得する。判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣｍである例では、遮光率取得部１Ｂが、判定対象太陽電池セルＣｍの遮光率ｒを取得する。
　図１に示す例では、動作電圧取得部１Ｄが、発電中の太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍを取得する。詳細には、動作電圧取得部１Ｄは、動作電圧検出部Ａ３によって検出された発電中の太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍを示す情報を取得する。
　抵抗値取得部１Ｅは、太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒを取得する。詳細には、抵抗値取得部１Ｅは、例えば太陽電池モジュールＭの異常判定担当者などによって設定された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒを示す情報を取得する。
　図１に示す例では、異常判定部１Ｃが、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無を判定する。
　判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣ２である例では、異常判定部１Ｃが、判定対象太陽電池セルＣ２の並列抵抗成分の異常の有無を判定する。判定対象太陽電池セルが太陽電池セルＣｍである例では、異常判定部１Ｃが、判定対象太陽電池セルＣｍの並列抵抗成分の異常の有無を判定する。
　図２～図５は第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１において用いられる考え方を説明するための図である。
　詳細には、図２は図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ１の電圧を「セル１の電圧Ｖ１」で示し、図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの電圧を「セル２の電圧Ｖ２」で示した図である。図２において、「セル１」は図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ１（判定対象太陽電池セルＣ１）に相当し、「セル２」は図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍ（判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍ）に相当する。「電流Ｉ」は図１（Ａ）に示す発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉに相当し、「モジュール電圧Ｖｍ」は図１（Ａ）に示す発電中の太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍに相当する。上述したように、「セル１の電圧Ｖ１」は図１（Ａ）に示す判定対象太陽電池セルＣ１の電圧に相当し、「セル２の電圧Ｖ２」は図１（Ａ）に示す太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの電圧に相当する。
　「セル１の電圧Ｖ１」に相当する判定対象太陽電池セルＣ１の電圧、「セル２の電圧Ｖ２」に相当する太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの電圧、および、「電流Ｉ」に相当する発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、下記の（１－１）式、（１－２）式および（１－３）式で示す連立方程式を解くことによって得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　（１－１）式、（１－２）式および（１－３）式で示す連立方程式内の「セル２の電圧Ｖ２」を消去することによって、下記の（２－１）式および（２－２）式が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　「セル１の電圧Ｖ１」に相当する判定対象太陽電池セルＣ１の電圧、および、「電流Ｉ」に相当する発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、上記の（２－１）式および（２－２）式を解くことによって得られる。詳細には、「セル１の電圧Ｖ１」を横軸にとり、「電流Ｉ」を縦軸にとった座標平面に描画したグラフｆとグラフｇとの交点が、「セル１の電圧Ｖ１」に相当する判定対象太陽電池セルＣ１の電圧と、「電流Ｉ」に相当する発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉとを示す。
　図３はグラフｆを説明するための図である。詳細には、図３は「セル１の電圧Ｖ１」に相当する判定対象太陽電池セルＣ１の電圧（横軸）と「電流Ｉ」に相当する発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉ（縦軸）との関係を示すグラフｆを示す図である。図３に示すグラフｆは、（２－１）式に示す「セル１の電圧Ｖ１」と「電流Ｉ」との関係Ｉ＝ｆ（Ｖ１）を表している。
　図４はグラフｇを説明するための図である。詳細には、図４は「セル２の電圧Ｖ２」に相当する太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの各電圧の合計電圧（横軸）と「電流Ｉ」に相当する発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉ（縦軸）との関係を示すグラフｇを示す図である。図４に示すグラフｇは、（１－２）式に示す「セル２の電圧Ｖ２」と「電流Ｉ」との関係Ｉ＝ｇ（Ｖ２）を表している。
　図３に示すグラフｆと図４に示すグラフｇとを同一の座標軸上で表現するためには、Ｖ２の関数として表現されているグラフｇを、Ｖ１の関数として表現する必要がある。つまり、Ｖ２を消去してＶ１に変換する必要がある。
　図４において、「セル２の短絡電流ＩＳＣ」は、Ｖ２＝０のときのグラフｇの縦軸の値（ｇ（Ｖ２＝０）になる。Ｖ２＝０のとき、０＝Ｖｍ－Ｖ１になり、Ｖ１＝Ｖｍになる。
　「セル２の開放電圧ＶＯＣ」は、Ｉ＝０となるときのグラフｇの横軸の値である。Ｉ＝０のとき、Ｖ２＝ＶＯＣになり、ＶＯＣ＝Ｖｍ－Ｖ１で表され、Ｖ１＝Ｖｍ－ＶＯＣになる。
　図５は図３に示すグラフｆと図４に示すグラフｇとを同一の座標軸上で表現した図である。
　図５に示すように、図３に示すグラフｆは、図５の座標軸上においてもそのまま表現される。図５の座標軸の横軸は「セル１の電圧Ｖ１」であるため、図４に示すグラフｇは、図５の座標軸上では左右反転して表現される。グラフｇを表す「Ｉ＝ｇ（Ｖｍ－Ｖ１）」の式では、「Ｖ１」にマイナスの符号が付いているからである。
　「セル２の開放電圧ＶＯＣ」（Ｉ＝０となるときのグラフｇの横軸の値）（グラフｇと横軸との交点）は、図５の座標軸上では、「Ｖ１＝Ｖｍ－ＶＯＣ」となる。
　「セル２の短絡電流ＩＳＣ」（Ｖ２＝０となるときのグラフｇの縦軸の値）は、図５の座標軸上では、「Ｖ１＝Ｖｍ」となるときのグラフｇの縦軸の値となる。
　「セル１の電圧Ｖ１」および「電流Ｉ」（セル１およびセル２の共通電流）は、上記の（２－１）式および（２－２）式から得られ、図５の座標軸（横軸Ｖ１、縦軸Ｉ）上では、右下がりのグラフｆと右上がりグラフｇとの交点によって表される。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、図５に示す考え方が適用される。判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線は、図５に示す右下がりのグラフｆに相当する。太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１を除く太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線は、図５に示す右上がりのグラフｇに相当する。判定対象太陽電池セルＣ１の電圧および太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、右下がりのグラフｆに相当する判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、右上がりグラフｇに相当する太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の横軸の値および縦軸の値によって表される。
　図６は判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。詳細には、図６は例えば下記のＵＲＬが示すｗｅｂサイトに記載された公知の手法によって測定された遮光率ｒ＝０、０．０５、０．２５、０．５、０．８７、１のそれぞれにおける判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線とを概略的に示している。
http://solar-support.co.jp/i-v.html
https://eko.co.jp/applications/ap_fields/solar_power_wind/a0007.html
https://blog.nttrec.co.jp/i-v-curve-string-tracer/#2-1
https://www.adcmt.com/download/application/solar_iv
　図２～図５を参照して説明したように、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、右下がりのグラフｆに相当する判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、右上がりグラフｇに相当する太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の縦軸の値によって表される。
　図６に示す例（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．０５から１の範囲で変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する。詳細には、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．０５から０．２５に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少する。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．２５から０．５に更に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが更に減少する。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．５から０．８７に更に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが更に減少する。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．８７から１に更に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが更に減少する。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の異常判定部１Ｃは、この性質を利用し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない旨の判定を行う。
　具体的には、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の第１例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流変化遮光率範囲が、０．５～１の遮光率ｒの範囲に設定される。異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　図６に示す例（つまり、図６に示す判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常判定が行われる例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．５から１に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少するため、異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　そのため、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化するか否かを確認することにより、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定することができる。
　すなわち、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、変調光照射などを用いることなく、簡易な手法によって、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定することができる。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の他の例では、出力電流変化遮光率範囲が、０．５～１とは異なる遮光率ｒの範囲（例えば遮光率ｒが０．３～１の範囲など）に設定されてもよい。
　図７は判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。詳細には、図７は例えば上述したＵＲＬが示すｗｅｂサイトに記載された公知の手法によって測定された遮光率ｒ＝０、０．４９、０．８２、１のそれぞれにおける判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線とを概略的に示している。
　上述したように、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、右下がりのグラフｆに相当する判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、右上がりグラフｇに相当する太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の縦軸の値によって表される。
　図７に示す例（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．８２の範囲で変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の異常判定部１Ｃは、この性質を利用し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある旨の判定を行う。
　具体的には、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の第１例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、０～０．５の遮光率ｒの範囲に設定される。異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　図７に示す例（つまり、図７に示す判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常判定が行われる例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．５に増加させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しないため、異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の第２例では、異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合であって、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが第１閾値（例えば「０．９」など）以下の範囲に出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が存在し、かつ、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが第１閾値（「０．９」）より高い範囲（つまり、遮光率ｒが０．９～１の範囲）で判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　図７に示す例（つまり、図７に示す判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常判定が行われる例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．５に増加させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しないため、異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断する。更に、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを第１閾値（「０．９」）より高い範囲で０．９から１に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少すると判断する。その結果、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　上述したように、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１（の第１例および第２例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化しないか否か等を確認することにより、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定することができる。
　すなわち、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１（の第１例および第２例）では、変調光照射などを用いることなく、簡易な手法によって、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定することができる。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の他の例では、出力電流変化遮光率範囲が、０～０．５とは異なる遮光率ｒの範囲（例えば遮光率ｒが０～０．７の範囲など）に設定されてもよく、第１閾値が０．９とは異なる遮光率ｒの値（例えば「０．８」など）に設定されてもよい。
　図６に示すように、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合には、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線のうちの水平に近い部分の傾きが略ゼロになるのに対し、図７に示すように、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合には、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線のうちの横軸の値が負の部分の傾き（の絶対値）がゼロよりも大きくなる。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の異常判定部１Ｃは、この性質を利用し、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線を推定する。
　図１に示す例では、異常判定部１ＣがＩ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１を備えている。Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１は、複数の太陽電池セルＣ１、…、ＣｍのそれぞれのＩ－Ｖ曲線を推定する。詳細には、Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１は、太陽電池セルＣ１が判定対象太陽電池セルである場合に、出力電流取得部１Ａによって取得された発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉと、遮光率取得部１Ｂによって取得された判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒと、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１を除く太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線とに基づいて、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線を推定する。
　具体的には、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）で変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する場合に、Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１は、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線として、図６に示すような判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線（横軸の値が負の部分の傾きが略ゼロになる判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線）を推定する。異常判定部１Ｃは、Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１によって推定された判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線に基づいて、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）で変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない場合に、Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１は、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線として、図７に示すような判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線（横軸の値が負の部分の傾きの絶対値がゼロより大きくなる判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線）を推定する。異常判定部１Ｃは、Ｉ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１によって推定された判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線に基づいて、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　本発明者は、鋭意研究において、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合における判定対象太陽電池セルＣ１を除く太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線の形状と、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における判定対象太陽電池セルＣ１を除く太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線の形状とが異なることを見い出した。
　図８は発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線とを比較して示した図である。詳細には、図８（Ａ）は発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線を示しており、図８（Ｂ）は発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線を示している。
　図８（Ａ）に示す場合（つまり、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合）には、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの変化が無視でき、太陽電池モジュールＭが短絡に近い状態で動作する。
　図８（Ｂ）に示す場合（つまり、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合）には、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの変化が無視できず、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線は、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉの増加に伴い、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの分だけ正電圧側（図８（Ｂ）の右側）に移動する。
　上述した点に鑑み、図１に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線を推定するためにＩ－Ｖ曲線推定部１Ｃ１によって用いられる太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線の形状が、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロの場合（図８（Ａ）に示す場合）と、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合（図８（Ｂ）に示す場合）とで異なる。
　図１に示す例では、並列抵抗成分算出部１Ｆが、異常判定部１Ｃによって異常があると判定された判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の値を算出する。
　詳細には、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒが略ゼロである場合（図８（Ａ）に示す場合）に、並列抵抗成分算出部１Ｆは、動作電圧取得部１Ｄによって取得された太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍと、図８（Ａ）に示す合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸（横軸）との交点におけるＶ軸（横軸）の値「－（ｍ－１）ｖｏｃ」と、図８（Ａ）に示す合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸（縦軸）との交点におけるＩ軸（縦軸）の値「Ｉｒ＝０」（図７参照）と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると太陽電池モジュールＭの出力電流ＩがＩ軸（縦軸）の値「Ｉｒ＝０」から減少し始める判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの値「ｒｅｘ」（図７に示す例では、ｒｅｘ＝０．８２）とに基づいて、異常判定部１Ｃによって異常があると判定された判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の値（Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）を算出する。　発電中の前記太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合（図８（Ｂ）に示す場合）に、並列抵抗成分算出部１Ｆは、抵抗値取得部１Ｅによって取得された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒと、図８（Ｂ）に示す合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸（横軸）との交点におけるＶ軸（横軸）の値「－（ｍ－１）ｖｏｃ」と、図８（Ｂ）に示す合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸（縦軸）との交点におけるＩ軸（縦軸）の値「Ｉｒ＝０」（図１１参照）と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると太陽電池モジュールＭの出力電流がＩ軸（縦軸）の値「Ｉｒ＝０」から減少し始める判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの値「ｒｅｘ」（図１１に示す例では、ｒｅｘ＝０．６８）とに基づいて、異常判定部１Ｃによって異常があると判定された判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の値（ＲＩｒ＝０－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）を算出する。
　また、図１に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から１の範囲で変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが値Ｉｒ＝０（図７参照）から殆ど減少しない場合、並列抵抗成分算出部１Ｆは、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分が、上述した値（Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）より小さいとみなす。
　また、図１に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが１である時に発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉｒ＝１がゼロより大きい場合に、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　一方、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが１である時に発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉｒ＝１が略ゼロである場合に、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　上述したように、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１は、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１のみに様々な透光率ｒのマスク等を適用しつつ、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの透光率（１－遮光率ｒ）を１００％に保持する際の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の大きさに応じて変化する現象を利用して判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分を推定する。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の新しい点は、判定対象太陽電池セルＣ１のみに対して様々なマスク貼付けに等よる部分遮光を用い（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させ）、様々な遮光率ｒの条件における太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを測定する点である。すなわち、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、変調光照射やロックインアンプや部分増光の照射を一切用いない。
　図６に示すように、並列抵抗成分の異常がない判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると、遮光率ｒの増加に応じて、判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが減少し、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線が縦軸の負方向に平行移動する。判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分は、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線の低電圧における水平に近い部分の傾きで表される。簡単のため、太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍのそれぞれの開放電圧ＶＯＣは互いに等しいとする。また、実用的な太陽電池モジュールでは各太陽電池セルの短絡電流が等しくなるよう設計されているので、太陽電池モジュールＭの太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍのそれぞれの短絡電流ＩＳＣが等しいと仮定することは妥当である。
　太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍには多くの正常な太陽電池セルが含まれる。
　そのため、図６に示すように、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線の水平に近い部分の傾きは略ゼロであるとみなすことができ、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と横軸との交点の横軸の値は「Ｖｍ－（ｍ－１）ｖＯＣ」と表すことができる。判定対象太陽電池セルＣ１の動作電圧ｖ１は、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の横軸の値によって表される。
　また、図６に示すように、並列抵抗成分の異常がない判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線の水平に近い部分の傾きは略ゼロであるとみなすことができる。
　図６に示すように、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが減少し、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の位置が変化する。
　詳細には、判定対象太陽電池セルＣ１の動作電圧ｖ１は、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒをゼロからわずかに増加させるだけで、「Ｖｍ－（ｍ－１）ｖＯＣ」の近傍へ急激に減少して飽和する。
　太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて減少する。
　つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合、図６に示すように、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて減少する。
　判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合には、図７に示すように、判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線の水平に近い部分の傾き（の絶対値）が、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線の水平に近い部分の傾きよりもずっと大きく、水平と見なせない。
　図７に示すように、並列抵抗成分の異常がある判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが減少し、並列抵抗成分の異常がある判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線との交点の位置が変化する。　詳細には、並列抵抗成分の異常がある判定対象太陽電池セルＣ１の動作電圧ｖ１は、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させると、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて減少し、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが大きい値（図７に示す例では、「０．８２」）になってからやっと「Ｖｍ－（ｍ－１）ｖＯＣ」の近傍に飽和する。
　太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させても、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒがゼロの時の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉと略等しい。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが大きい値（図７に示す例では、「０．８２」）になってから、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて減少し始める。
　つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合、図７に示すように、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒをゼロから増加させても、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが大きい値（図７に示す例では、「０．８２」）になるまでは殆ど減少することなく略一定であり、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが大きい値になってから、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて減少し始める。
　図９は判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の他の例を示す図である。詳細には、図９は太陽電池モジュールＭの判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣと判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの短絡電流ＩＳＣとが等しい仮定が成立せず、判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの短絡電流ＩＳＣよりも高い場合を示す図である。
　図９に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないにもかかわらず、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒをゼロから０．３６まで増加させる時に、図７に示す例（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある例）と同様に、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを増加させても、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒがゼロの時の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉと略等しくなる。
　一方、図９に示す例においても、図６に示す例と同様に、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流変化遮光率範囲が、０．５～１の遮光率ｒの範囲に設定される。
　図９に示す例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．５から１に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少するため、異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　図９に示す例とは異なり、判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの短絡電流ＩＳＣよりも低い場合もある。その場合においても、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流変化遮光率範囲が、０．５～１の遮光率ｒの範囲に設定される。
　この場合においても、図６に示す例と同様に、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．５から１に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少するため、異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があり、かつ、判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの短絡電流ＩＳＣよりも高い例では、図７に示す例と同様に、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、０～０．５の遮光率ｒの範囲に設定される。
　この例においても、図７に示す例と同様に、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．５に増加させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しないため、異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　一方、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があり、かつ、判定対象太陽電池セルＣ１の短絡電流ＩＳＣが判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの短絡電流ＩＳＣよりも低い例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．５に増加させると太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少する場合があるため、異常判定部１Ｃによる判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無の判定に加えて、サーモグラフィカメラ等を用いた判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無の判定を行う必要がある。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１によって異常の有無の判定が行われる太陽電池モジュールＭの一例では、異常判定システム１が判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無の判定を行う時に、遮光率変更部Ａ１が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒをゼロに設定し、太陽電池モジュールＭが動作電圧Ｖｍで発電する。出力電流検出部Ａ２は、この時の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉｒ＝０を検出する。遮光率変更部Ａ１が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒをゼロから増加させると太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少するため、太陽電池モジュールＭには、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒがゼロの時の太陽電池モジュールＭが動作電圧Ｖｍと等しい電圧の定電圧源（図示せず）が接続される。
　図１に示す例では、定電圧源の代わりに、負荷抵抗ＲＬが太陽電池モジュールＭに接続される。上述したように、図８（Ａ）に示す場合には、抵抗値Ｒが略ゼロの負荷抵抗ＲＬが発電中の太陽電池モジュールＭに接続され、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの変化が無視でき、太陽電池モジュールＭが短絡に近い状態で動作する。
　上述したように、発電中の太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合（図８（Ｂ）に示す場合）には、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの変化が無視できず、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線は、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉの増加に伴い、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの分だけ正電圧側（図８（Ｂ）の右側）に移動する。
　図１０は判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない場合であって、太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。
　図１０に示す例では、図８（Ｂ）に示す例と同様に、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線が、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉの増加に伴い、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの分だけ正電圧側（図１０の右側）に移動する。
　図１０に示す例（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がない例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．０４から１の範囲で変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する。詳細には、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．０４から０．２５に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少する。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．２５から０．４９に更に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが更に減少する。判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．４９から１に更に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが更に減少する。
　上述したように、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の第１例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流変化遮光率範囲が、０．５～１の遮光率ｒの範囲に設定される。異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　図１０に示す例（つまり、図１０に示す判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常判定が行われる例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０．５から１に増加させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの増加に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが減少するため、異常判定部１Ｃは、出力電流変化遮光率範囲（遮光率ｒが０．５～１の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　図１１は判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある場合であって、太陽電池モジュールＭに接続された負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒがゼロより大きい場合における判定対象太陽電池セルＣ１のＩ－Ｖ曲線と、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線と、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒとの関係の一例を示す図である。
　図１１に示す例では、図８（Ｂ）に示す例と同様に、太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの合成Ｉ－Ｖ曲線が、太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉの増加に伴い、太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの分だけ正電圧側（図１１の右側）に移動する。
　図１１に示す例（つまり、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がある例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．６８の範囲で変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない。
　上述したように、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の第１例では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、０～０．５の遮光率ｒの範囲に設定される。異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　図１１に示す例（つまり、図１１に示す判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常判定が行われる例）では、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを０から０．５に増加させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しないため、異常判定部１Ｃは、出力電流不変化遮光率範囲（遮光率ｒが０～０．５の範囲）が判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在すると判断し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　図１２は第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
　図１２に示す例では、ステップＳ１Ａにおいて、出力電流取得部１Ａが、発電中の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉを取得する。
　ステップＳ１Ｂでは、遮光率取得部１Ｂが、並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを取得する。
　ステップＳ１Ｃでは、異常判定部１Ｃが、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無を判定する。
　具体的には、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させると判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの変化に応じて太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが変化する判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流変化遮光率範囲（例えば遮光率ｒが０．５～１の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常がないと判定する。
　また、異常判定部１Ｃは、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させても太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが殆ど変化しない判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒの範囲である出力電流不変化遮光率範囲（例えば遮光率ｒが０～０．５の範囲）が、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常があると判定する。
　上述したように、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１以外の太陽電池セルＣ２、…、Ｃｍの透光率（１－遮光率）を１００％に保持しつつ、太陽電池モジュールＭ内の判定対象太陽電池セルＣ１のみに例えば様々な遮光率ｒのマスクを適用すること等によって判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒを変化させる際の太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉが、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の大きさに応じて変化する現象を利用し、判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無などが推定される。
　そのため、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍが太陽電池モジュールＭ内に密封されている場合であっても、太陽電池モジュールＭの動作中（発電中）に判定対象太陽電池セルＣ１の並列抵抗成分の異常の有無を判定することができる。
＜実施例＞
　図１３は第１実施例～第４実施例の実験装置を示す図である。実施例の実験の詳細は下記箇条書きのとおりである。
・ソーラーシミュレータ：５０Ｈｚ交流電源で駆動するＬＥＤライト（Ｓｕｎｗａｙ製SW-GL100ED56W×２個、SW-GL050ED48W×２個、SW-GL030ED35W×４個)。約１００Ｗ／ｍ２の光量を出力。
・太陽電池モジュール：正常と見なせるｍ＝５個の同等な多結晶Ｓｉセル（中国製、セル寸法１６ｍｍ×６３ｍｍ、標準条件（１０００Ｗ／ｍ２）で短絡電流２５０ｍＡ、開放電圧０．６Ｖ、ＦＦ約０．６５、図１９のセル等価回路のＲｓｈ≒１．２ｋΩ～５．２ｋΩの範囲内）を直列接続。太陽電池モジュール内の太陽電池セル番号として太陽電池モジュールの負極端子から正極端子に向かってセル１からセル５と付番する。なお、ソーラーシミュレータの光量が標準条件より弱いため、開放電圧ｖＯＣ≒０．５Ｖとなる。どの太陽電池セルも局所的な欠陥がなく太陽電池セル内で一様な発電性能をもつため、上述した遮光率ｒの相対面積に相当するアルミテープなどの完全遮光体で判定対象太陽電池セルを覆う。また、ソーラーシミュレータの光量に小さな照射位置依存があるので、どの太陽電池セルの短絡電流も等しくないが近い値である。
・太陽電池モジュールの固定負荷抵抗ＲＬの抵抗値Ｒ≒１Ω。このとき太陽電池モジュールの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉ≒Ｉとなり、太陽電池モジュールの動作電圧Ｖｍを太陽電池モジュールの出力電流Ｉに概ね読替えられる。またＲ・Ｉの値がセル電圧の絶対値より小さいので、上述した太陽電池モジュールＭの動作電圧Ｖｍ＝Ｒ・Ｉの減少（変化）を無視できるＲの値と見なせる。
・太陽電池モジュール内のセル２またはセル３を不良太陽電池セルに模擬するとき、並列抵抗Ｒｓｈ≒４０Ω、または８０Ωを判定対象太陽電池セルに並列接続。この並列抵抗Ｒｓｈの接続により中等度のＰＩＤ現象による不良セルを模擬できると事前実験で確認済。・太陽電池モジュール内の各セル電圧と太陽電池モジュールの出力電流Ｉの同時記録のため、データロガー（キーエンス製NR-600と同アナログ計測ユニットNR-HA08）を使用。測定時間１ｓをサンプリング周期０．１ｍｓで記録した各値の時間平均値で実験結果を解析。
＜第１実施例＞
　図１４は遮光なしで低電圧を示す正常セル（セル２）への適用例を示す図である。
　図１４に示すように、遮光なし（透光率１００％）で電圧－１．００Ｖであるセル２（並列抵抗Ｒｓｈがなく正常）に様々な部分遮光マスクを適用した結果、太陽電池モジュールの出力電流Ｉが透光率（１－遮光率ｒ）にほぼ比例した。回帰分析で得た比例式の寄与率Ｒ２＝０．９９８２であり事実上比例している。
　上述した考え方に基づき、図１４のセル２は高い並列抵抗成分をもつ正常セルと判断できた。
　また、セル２の電圧は、わずかに遮光した透光率９０％（遮光率ｒ＝０．１）でＶｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ＝０．０７０－４×０．５＝－１．９３Ｖ（Ｖｍ＝０．０７０Ｖは遮光なし（透光率１００％）の太陽電池モジュールの動作電圧）の近傍へ急激に減少し飽和した。これも上述したとおりである。しかし、実用モジュールに密封されているセル個々に当たるセル２の電圧は測定が難しく、本発明では用いない。
＜第２実施例＞
　図１５および図１６は遮光なしで低電圧を示すセルを用いた不良模擬セルへの適用例を示す図である。詳細には、図１５はセル２へ並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを並列接続した適用例を示しており、図１６はセル２へ並列抵抗Ｒｓｈ≒４０Ωを並列接続した適用例を示している。
　図１５に示すように、遮光なし（透光率１００％）で電圧－０．０９Ｖであるセル２（並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを接続し不良模擬）に様々な部分遮光マスクを適用した。その結果、透光率７０％（ｒｅｘ≒０．３）以上で太陽電池モジュールの出力電流Ｉがほぼ一定であったが、透光率７０％以下で太陽電池モジュールの出力電流Ｉが透光率の変化に応じて低下した。
　図１５から、上述した判定対象太陽電池セルの遮光率ｒを増加させると太陽電池モジュールの出力電流ＩがＩ軸の値Ｉｒ＝０から減少し始める判定対象太陽電池セルの遮光率ｒの値ｒｅｘ≒０．３と見なせるので、Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ＝０．０７０－４×０．５＝－１．９３Ｖ（Ｖｍ＝０．０７０Ｖは遮光なし（透光率１００％）の太陽電池モジュールの動作電圧）とＩｒ＝０＝０．０７０Ａから、（Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）≒９１Ωとなり、不良模擬のために接続した並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωに近い値を得た。
　上述した考え方に基づき、図１５の並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを接続したセル２は低い並列抵抗成分をもつ不良セルと判断でき、さらに不良セルの低い並列抵抗成分の値を概算できた。
　図１６に示すように、一層悪化した不良模擬のために上記セル２（並列抵抗Ｒｓｈ≒４０Ωを接続し不良模擬）に様々な部分遮光マスクを適用した。その結果、透光率５０％（ｒｅｘ≒０．５）以上で太陽電池モジュールの出力電流Ｉがほぼ一定であったが、透光率５０％以下で太陽電池モジュールの出力電流Ｉが透光率に応じて低下した。
　図１６から、上述した値ｒｅｘ≒０．５と見なせるので、Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ＝０．０６７－４×０．５＝－１．９３Ｖ（Ｖｍ＝０．０６７Ｖは遮光なし（透光率１００％）の太陽電池モジュールの動作電圧）とＩｒ＝０＝０．０６７Ａから、（Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）≒５８Ωとなり、不良模擬のために接続した並列抵抗Ｒｓｈ≒４０Ωに近い値を得た。
　上述した考え方に基づき、図１６の並列抵抗Ｒｓｈ≒４０Ωを接続したセル２も低い並列抵抗成分をもつ不良セルと判断でき、さらに不良セルの低い並列抵抗成分の値を概算できた。
＜第３実施例＞
　図１７は遮光なしで高電圧を示す正常セル（セル３）への適用例を示す図である。
　図１７に示すように、遮光なし（透光率１００％）で電圧＋０．３６Ｖであるセル３（並列抵抗Ｒｓｈがなく正常）に様々な部分遮光マスクを適用した結果、太陽電池モジュールの出力電流Ｉが透光率（１－遮光率ｒ）にほぼ比例した。回帰分析で得た比例式の寄与率Ｒ２＝０．９９２２であり事実上比例している。
　上述した考え方に基づき、図１７のセル３は高い並列抵抗成分をもつ正常セルと判断できた。
　また、セル３の電圧は、わずかに遮光した透光率９０％（遮光率ｒ＝０．１）でＶｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ＝０．０７０－４×０．５＝－１．９３Ｖ（Ｖｍ＝０．０７０Ｖは遮光なし（透光率１００％）の太陽電池モジュールの動作電圧）の近傍へ急激に減少し飽和した。これも上述したとおりである。しかし、実用モジュールに密封されているセル個々に当たるセル３の電圧は測定が難しく、本発明では用いない。
＜第４実施例＞
　図１８は遮光なしで高電圧を示すセルを用いた不良模擬セル（セル３へ並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを並列接続）への適用例を示す図である。
　図１８に示すように、遮光なし（透光率１００％）で電圧＋０．１３Ｖであるセル３（並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを接続し不良模擬）に様々な部分遮光マスクを適用した。その結果、透光率７０％（ｒｅｘ≒０．３）以上で太陽電池モジュールの出力電流Ｉがほぼ一定であったが、透光率７０％以下で太陽電池モジュールの出力電流Ｉが透光率に応じて低下した。
　図１８から、上述した判定対象太陽電池セルの遮光率ｒを増加させると太陽電池モジュールの出力電流ＩがＩ軸の値Ｉｒ＝０から減少し始める判定対象太陽電池セルの遮光率ｒの値ｒｅｘ≒０．３と見なせるので、Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ＝０．０７２－４×０．５≒－１．９３Ｖ（Ｖｍ＝０．０７２Ｖは遮光なし（透光率１００％）の太陽電池モジュールの動作電圧）とＩｒ＝０＝０．０７２Ａから、（Ｖｍ－（ｍ－１）ｖｏｃ）／（ｒｅｘ・Ｉｒ＝０）≒８９Ωとなり、不良模擬のために接続した並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωに近い値を得た。
　上述した考え方に基づき、図１８の並列抵抗Ｒｓｈ≒８０Ωを接続したセル３は低い並列抵抗成分をもつ不良セルと判断でき、さらに不良セルの低い並列抵抗成分の値を概算できた。
＜第５実施例＞
　本発明の簡易的な利用法について説明する。
　図１４および図１７に示すように、並列抵抗Ｒｓｈがなく正常な判定対象太陽電池セルの透光率０％（遮光率ｒ＝１）の時に太陽電池モジュールの出力電流Ｉが略ゼロになった。この性質を利用し、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、判定対象太陽電池セルの透光率０％（遮光率ｒ＝１）の時に太陽電池モジュールの出力電流Ｉが略ゼロになる場合に、判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定することができる。
　図１５、図１６および図１８に示すように、並列抵抗Ｒｓｈがある不良模擬セル（判定対象太陽電池セル）の透光率０％（遮光率ｒ＝１）の時に太陽電池モジュールの出力電流Ｉはゼロより十分に大きい値になった。判定対象太陽電池セル以外の太陽電池セルから流入する電流が、判定対象太陽電池セルの低い並列抵抗成分を経由して流れたためである。この性質を利用し、第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１では、判定対象太陽電池セルの透光率０％（遮光率ｒ＝１）の時に太陽電池モジュールの出力電流Ｉがゼロより大きい場合に、判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定することができる。
［第２実施形態］
　以下、本発明の太陽電池モジュールの異常判定システム、太陽電池モジュールの異常判定方法およびプログラムの第２実施形態について説明する。
　第２実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１と同様の効果を奏することができる。
　第１実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１によって異常の有無の判定が行われる太陽電池モジュールＭでは、図１（Ａ）に示すように、太陽電池モジュールＭに近接して配置された遮光率変更部Ａ１、あるいは、太陽電池モジュールＭの比較的近傍に配置された遮光率変更部Ａ１によって、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが変更される。
　一方、第２実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１によって異常の有無の判定が行われる太陽電池モジュールＭでは、太陽電池モジュールＭから離れた場所に位置する遮光率変更部Ａ１によって、判定対象太陽電池セルＣ１に照射される太陽光が遮られ、判定対象太陽電池セルＣ１の遮光率ｒが変更される。遮光率変更部Ａ１としては、例えばドローン等が用いられる。
　つまり、第２実施形態の太陽電池モジュールＭの異常判定システム１に適用される遮光率変更部Ａ１は、太陽電池モジュールＭ上を含む指定経路を遠隔操作による手動またはコンピュータ等による自動操作で移動する機能を有する。この例では、遮光率変更部Ａ１の位置から判定対象太陽電池セル（例えば太陽電池セルＣ１など）上の位置・時刻と太陽電池モジュールＭの出力電流Ｉとを紐づけて判定対象太陽電池セルの遮光率ｒを変更することによって、太陽電池モジュールＭの太陽電池セルＣ１、…、Ｃｍのいずれかである判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の大きさを推定する。
　以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態および各例に記載の構成を組み合わせてもよい。
　なお、上記の実施形態における太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の全部または一部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
　なお、太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の全部または一部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各システムが備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
　なお、太陽電池モジュールＭの異常判定システム１の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
１…異常判定システム、１Ａ…出力電流取得部、１Ｂ…遮光率取得部、１Ｃ…異常判定部、１Ｃ１…Ｉ－Ｖ曲線推定部、１Ｄ…動作電圧取得部、１Ｅ…抵抗値取得部、１Ｆ…並列抵抗成分算出部、Ｍ…太陽電池モジュール、Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｍ…太陽電池セル、ＲＬ…負荷抵抗、Ａ１…遮光率変更部、Ａ２…出力電流検出部、Ａ３…動作電圧検出部

Claims (11)

  1. 　太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定システムであって、
    　発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得部と、
    　並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得部と、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定部とを備える太陽電池モジュールの異常判定システム。
  2. 　前記異常判定部は、
    　前記出力電流不変化遮光率範囲が前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合であって、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率が第１閾値以下の範囲に前記出力電流不変化遮光率範囲が存在し、かつ、前記判定対象太陽電池セルの遮光率が第１閾値より高い範囲で前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する場合に、
    　前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する、
    　請求項１に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  3. 　前記異常判定部は、
    　前記複数の太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線を推定するＩ－Ｖ曲線推定部を備え、
    　前記Ｉ－Ｖ曲線推定部は、前記出力電流取得部によって取得された発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流と、前記遮光率取得部によって取得された前記判定対象太陽電池セルの遮光率と、前記太陽電池モジュール内の前記判定対象太陽電池セルを除く太陽電池セルの合成Ｉ－Ｖ曲線とに基づいて、前記判定対象太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線を推定し、　前記異常判定部は、前記Ｉ－Ｖ曲線推定部によって推定された前記判定対象太陽電池セルのＩ－Ｖ曲線に基づいて、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常の有無を判定する、
    　請求項２に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  4. 　発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値が略ゼロの場合における前記合成Ｉ－Ｖ曲線の形状と、発電中の前記太陽電池モジュールに接続された前記負荷抵抗の抵抗値がゼロより大きい場合における前記合成Ｉ－Ｖ曲線の形状とが異なる、
    　請求項３に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  5. 　前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出する並列抵抗成分算出部を備える、
    　請求項３に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  6. 　前記並列抵抗成分算出部は、
    　発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値が略ゼロである場合に、
    　前記太陽電池モジュールの動作電圧と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸との交点におけるＶ軸の値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸との交点におけるＩ軸の値と、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を増加させると前記太陽電池モジュールの出力電流が前記Ｉ軸の値から減少し始める前記判定対象太陽電池セルの遮光率の値とに基づいて、前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出する、　請求項５に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  7. 　前記並列抵抗成分算出部は、
    　発電中の前記太陽電池モジュールに接続された負荷抵抗の抵抗値がゼロより大きい場合に、
    　前記負荷抵抗の抵抗値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＶ軸との交点におけるＶ軸の値と、前記合成Ｉ－Ｖ曲線とＩ軸との交点におけるＩ軸の値と、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を増加させると前記太陽電池モジュールの出力電流が前記Ｉ軸の値から減少し始める前記判定対象太陽電池セルの遮光率の値とに基づいて、前記異常判定部によって異常があると判定された前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の値を算出する、
    　請求項５に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  8. 　前記判定対象太陽電池セルの全体もしくは一部を減光フィルム、多孔板、網および完全遮光体の少なくともいずれかで覆う状態を変化させることによって、前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させる、
    　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  9. 　前記判定対象太陽電池セルの遮光率が１である時に発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流がゼロより大きい場合に、前記異常判定部は、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する、
    　請求項１に記載の太陽電池モジュールの異常判定システム。
  10. 　太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定方法であって、
    　発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得ステップと、
    　並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得ステップと、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定ステップとを備える太陽電池モジュールの異常判定方法。
  11. 　太陽電池モジュールを構成する直列接続された複数の太陽電池セルのそれぞれの並列抵抗成分の異常の有無を判定する太陽電池モジュールの異常判定システムを構成するコンピュータに、
    　発電中の前記太陽電池モジュールの出力電流を取得する出力電流取得ステップと、
    　並列抵抗成分の異常の有無の判定対象の太陽電池セルである判定対象太陽電池セルの遮光率を取得する遮光率取得ステップと、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させると前記判定対象太陽電池セルの遮光率の変化に応じて前記太陽電池モジュールの出力電流が変化する前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常がないと判定し、
    　前記判定対象太陽電池セルの遮光率を変化させても前記太陽電池モジュールの出力電流が殆ど変化しない前記判定対象太陽電池セルの遮光率の範囲である出力電流不変化遮光率範囲が、前記判定対象太陽電池セルの遮光率ゼロと１との間に存在する場合に、前記判定対象太陽電池セルの並列抵抗成分の異常があると判定する異常判定ステップとを実行させるためのプログラム。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011108831A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Lasertec Corp 太陽電池評価方法及び太陽電池評価システム
WO2017009892A1 (ja) * 2015-07-10 2017-01-19 株式会社日立システムズ 太陽光発電検査システムおよび太陽光発電検査方法
JP2019047583A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 富士電機株式会社 太陽電池モジュール診断システム及び太陽電池モジュール診断方法
JP2019201533A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 株式会社ミライト 太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置
WO2020122105A1 (ja) 2018-12-13 2020-06-18 学校法人帝京大学 太陽電池モジュール内の太陽電池セルの動作電圧の推定方法および太陽電池セル動作電圧推定システム
JP6712816B2 (ja) 2017-01-17 2020-06-24 学校法人帝京大学 太陽電池モジュールの異常判定システムおよび方法
JP2022011933A (ja) 2020-06-30 2022-01-17 トヨタ自動車株式会社 判定装置及びプログラム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011108831A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Lasertec Corp 太陽電池評価方法及び太陽電池評価システム
WO2017009892A1 (ja) * 2015-07-10 2017-01-19 株式会社日立システムズ 太陽光発電検査システムおよび太陽光発電検査方法
JP6712816B2 (ja) 2017-01-17 2020-06-24 学校法人帝京大学 太陽電池モジュールの異常判定システムおよび方法
JP2019047583A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 富士電機株式会社 太陽電池モジュール診断システム及び太陽電池モジュール診断方法
JP2019201533A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 株式会社ミライト 太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置
WO2020122105A1 (ja) 2018-12-13 2020-06-18 学校法人帝京大学 太陽電池モジュール内の太陽電池セルの動作電圧の推定方法および太陽電池セル動作電圧推定システム
JP2022011933A (ja) 2020-06-30 2022-01-17 トヨタ自動車株式会社 判定装置及びプログラム

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TADAMASA KOYANAGITAKESHI KOJIMA: "Failure diagnosis of photovoltaic module by light attenuation method", PROCEEDINGS OF THE SOLAR AND WIND ENERGY SYMPOSIUM, 2002, pages 419 - 422
Y. NAGATAM. YAMANAKAH. OHNO: "Partial light shielding and hot spots in PV cells", PROCEEDINGS OF THE SOLAR AND WIND ENERGY SYMPOSIUM, 2014, pages 63 - 66
YASUYUKI KOBAYASHI; SHUNSUKE KISU: "A proposal of a procedure to estimate a standard line for contactless estimation of a solar cell voltage in a module using modulated light", ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN, JOHN WILEY & SONS, INC., US, vol. 212, 21 May 2020 (2020-05-21), US , pages 23 - 34, XP071651854, ISSN: 0424-7760, DOI: 10.1002/eej.23271 *

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