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公開番号2025112039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006077
出願日2024-01-18
発明の名称太陽電池を評価するための方法および装置
出願人東京電力ホールディングス株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人
主分類H02S 50/10 20140101AFI20250724BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】太陽電池の劣化度合を非破壊により評価すること。
【解決手段】太陽電池劣化評価装置1は、照射された光2に応じて電力を発生する発電素子101と、前記発電素子101上に積層され、前記発電素子101を保護するための保護層110とを有する太陽電池100の劣化度合を評価するための装置1であって、光源11から光2を照射する照射部10と、前記太陽電池100から反射された光3を検出する検出部30と、前記検出部30にて検出した、前記太陽電池100から反射された光3に基づいて前記太陽電池100の表面粗さを示す指標50を算出する算出部40と、前記算出部40にて算出された前記表面粗さを示す指標50に基づいて太陽電池100の劣化度合を判定する判定部60と、を有することで得られる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
照射された光に応じて電力を発生する発電素子と、前記発電素子上に積層され、前記発電素子を保護するための保護層とを有する太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
光源から前記太陽電池に向けて光を照射する第１ステップと、
前記太陽電池から反射された光を検出する第２ステップと、
検出した、前記太陽電池から反射された光に基づいて前記太陽電池の表面粗さを示す指標を算出する第３ステップと、
算出された前記表面粗さを示す指標に基づいて太陽電池の劣化度合を判定する第４ステップと、を含む
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記表面粗さを示す指標は最大高さを含むことを特徴とする
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記表面粗さを示す指標は算術平均高さを含むことを特徴とする
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記表面粗さを示す指標は山頂点の算術平均曲率を含むことを特徴とする
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項５】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記表面粗さを示す指標は界面の展開面積比を含むことを特徴とする
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記第４ステップは、前記表面粗さを示す指標が小さいほど劣化度合が高いと判定するステップを含む
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項７】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記表面粗さを示す指標は表面性状のアスペクト比を含むことを特徴とする
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項８】
請求項１または７に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記第４ステップは、前記表面粗さを示す指標が大きいほど劣化度合が高いと判定するステップを含む
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項９】
請求項１に記載の太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
前記第１ステップは、縞模様の形状のスリットを有するスリット部材を介して前記太陽電池に向けて光を照射するステップを含む
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
【請求項１０】
照射された光に応じて電力を発生する発電素子と、前記発電素子上に積層され、前記発電素子を保護するための保護層とを有する太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、
光源から太陽電池に向けて、縞模様の形状のスリットを有するスリット部材を経由して光を照射する第１ステップと、
前記太陽電池から反射された光を検出する第２ステップと、
検出した、前記太陽電池から反射された光に基づいて形成されるスリット像のひずみを算出する第３ステップと、
算出された前記ひずみに基づいて太陽電池の劣化度合を判定する第４ステップと、を含む
太陽電池の劣化度合を評価するための方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を評価するための方法および装置に関し、例えば、太陽電池の劣化度合を非破壊により評価するための方法および装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池は、照射された光に応じて電力を発生する太陽電池本体部としてのセルと、セル上に積層され、セルを保護するための保護層とを有している。保護層は、ガラスやプラスチック等の透過率の高い材料によって形成されている。太陽電池の保護層に透過率の高い素材が用いられる理由としては、保護層において太陽光の透過量の低下を防止することにより、発電効率の低下を防ぐことが挙げられる。
【０００３】
太陽電池の保護層は、表面に付着した汚れや紫外線の照射による劣化等により、光の透過率の低下が生じる場合がある。保護層の透過率の低下は、太陽電池の変換効率（発電効率）の低下の要因となる。
【０００４】
従来、樹脂成形品に関する経時的な劣化の有無を診断するための方法として、屋外暴露された樹脂成形品の機械特性の劣化度を診断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－８５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、太陽電池の劣化度合の評価方法として、保護層の透過率の低下を評価する方法は知られていない。一方で、上述の特許文献１に開示された方法によって太陽電池の保護層の透過率の低下を評価することも可能である。しかしながら、この方法を用いる場合、保護層に光を照射し、保護層を透過した光を保護層の照射面の反対側において検出する必要があるため、太陽電池から保護層を切り出す作業が必要となり、太陽電池の非破壊による評価を行うことができないという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池の劣化度合を非破壊により評価することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の代表的な実施の形態に係る太陽電池の劣化度合を評価するための方法は、照射された光に応じて電力を発生する発電素子と、前記発電素子上に積層され、前記発電素子を保護するための保護層とを有する太陽電池の劣化度合を評価するための方法であって、光源から太陽電池に向けて光を照射する第１ステップと、前記太陽電池から反射された光を検出する第２ステップと、検出した、前記太陽電池から反射された光に基づいて前記太陽電池の表面粗さを示す指標を算出する第３ステップと、算出された前記表面粗さを示す指標に基づいて太陽電池の劣化度合を判定する第４ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽電池の劣化度合を非破壊により評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る太陽電池の劣化度合を評価するための装置の概略構成を示す図である。
樹脂によって形成された保護層を有する太陽電池の表面の外観を示す図である。
保護層が劣化していない太陽電池における反射光のイメージを示す図である。
保護層が劣化した太陽電池における反射光のイメージを示す図である。
図３Ｂよりも保護層の劣化が進行した太陽電池における反射光のイメージを示す図である。
太陽光劣化評価装置１による太陽電池１００の劣化度合の判定に係る処理の流れを示すフローチャート（１／２）である。
太陽光劣化評価装置１による太陽電池１００の劣化度合の判定に係る処理の流れを示すフローチャート（２／２）である。
太陽電池１００の劣化度合および表面粗さを示す指標５０の測定結果の一例を示す図である。
本発明の実施の形態に係る太陽電池の劣化度合を評価するための装置に用いられる太陽電池の保護層とスリット像を示す図である。
本発明の実施の形態に係る太陽電池の劣化度合を評価するための装置における反射光のひずみを示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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