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日本工業規格

JIS

 C

8935

-1995

アモルファス太陽電池モジュール

出力測定方法

Measuring method of output power

for amorphous solar modules

1.

適用範囲  この規格は,JIS C 8931 と JIS C 8932 に規定する二次基準アモルファス太陽電池セル及び

二次基準アモルファス太陽電池サブモジュール(以下,二次基準太陽電池セル・サブモジュールという。

を使用し,JIS C 8933 に規定するアモルファス太陽電池測定用ソーラシミュレータ(以下,ソーラシミュ

レータという。

)で,平面・非集光形の電力発電を目的とする積層形を除く地上用アモルファス太陽電池サ

ブモジュール及び地上用アモルファス太陽電池モジュール(以下,太陽電池モジュールという。

)の出力特

性を測定する方法について規定する。

備考  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS C 1102

  指示電気計器

JIS C 8911

  二次基準結晶系太陽電池セル

JIS C 8912

  結晶系太陽電池セル・モジュール測定用ソーラシミュレータ

JIS C 8913

  結晶系太陽電池セル出力測定方法

JIS C 8914

  結晶系太陽電池モジュール出力測定方法

JIS C 8916

  結晶系太陽電池セル・モジュールの出力電圧・出力電流の温度係数測定方法

JIS C 8931

  二次基準アモルファス太陽電池セル

JIS C 8932

  二次基準アモルファス太陽電池サブモジュール

JIS C 8933

  アモルファス太陽電池測定用ソーラシミュレータ

JIS C 8934

  アモルファス太陽電池セル出力測定方法

JIS C 8937

  アモルファス太陽電池出力電圧・出力電流の温度係数測定方法

JIS Z 8103

  計測用語

JIS Z 8113

  照明用語

JIS Z 8120

  光学用語

2.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS C 8913JIS C 8914JIS C 8934JIS Z 8103

JIS Z 8113

及び JIS Z 8120 の規定によるほか,次による。

(1)

太陽電池サブモジュール  太陽電池モジュールと同一の基板材料を用い,1 枚の基板上に直列接続し

て集積形成されたもの。

(2)

二次基準太陽電池サブモジュール  一次基準太陽電池セルを用いて,JIS C 8933 のソーラシミュレー

タで校正されたもの。


2

C 8935-1995

(3)

スペクトルミスマッチ誤差  基準太陽電池セルを用いて被測定太陽電池セル,太陽電池サブモジュー

ル及び太陽電池モジュールの出力特性を測定するときに,一次又は二次基準太陽電池セル・サブモジ

ュールと被測定太陽電池セル,太陽電池サブモジュール及び太陽電池モジュールとの間での相対分光

感度のずれ及び基準太陽光と測定光源との間での分光放射照度分布のずれが原因で生じる測定誤差。

3.

測定の状態

3.1

標準状態  太陽電池セルの測定は,次の条件で行う。

(1)

モジュール温度  15∼35℃

(2)

放射照度  1 000±50W/m

2

(3)

光源の条件  4.(4)による。

3.2

基準状態  基準状態は,次による。

(1)

モジュール温度  25℃

(2)

分光分布  AM1.5 全天日射基準太陽光*

*

JIS C 8931

を参照。

(3)

放射照度  1 000W/m

2

4.

測定装置  測定に用いる機器は,次の条件を満足するものとする。

(1)

計測器は,JIS C 1102 に規定する 0.5 級又はこれと同等の許容差のものとする。

また,抵抗器の許容差は 0.2%以下のものとする。

(2)

電圧計は,20k

Ω/V 以上の内部抵抗をもつものとする。

(3)

温度を測定する計測器の確度は,±1℃とする。

(4)

測定光源は,JIS C 8933 に規定する等級 A 又は B のソーラシミュレータとする。

(5)

放射照度を設定する場合は,JIS C 8931 に規定する二次基準アモルファス太陽電池セル又は JIS C 

8932

に規定する二次基準アモルファス太陽電池サブモジュールを用いて行う。

なお,この二次基準太陽電池セル・サブモジュールは,25±2℃にセル温度を制御した状態で用いる。

(6)

二次基準太陽電池セル・サブモジュールは,JIS C 8931 及び JIS C 8932 に従って校正された二次基準

太陽電池セル・サブモジュールとする。

なお,測定光源下でのスペクトルミスマッチによる測定誤差が±2%以内であることが確認できると

きには,異なる太陽電池群の二次基準太陽電池セル・サブモジュールを用いてもよい。

(7)

バイアス用電源は,太陽電池モジュールの可変負荷として用いることができるもので,

図 の I-

性曲線上の A 点(電圧が負の値を示す点)と B 点(電流が負の値を示す点)との間で電圧をステップ

状又は連続的に掃引できるものとする。

備考  被測定太陽電池モジュールに印加される順バイアス電圧及び逆バイアス電圧によって被測定太

陽電池モジュールの特性劣化又は破壊を起こす場合があるので,被測定太陽電池モジュールの

種類ごとに順バイアス電圧及び逆バイアス電圧の最大値を制御できるものとする。ただし,逆

バイアス電圧については被測定太陽電池モジュール製造業者の指定する値とする。


3

C 8935-1995

図 1  I-特性曲線

(

1

)  A

点の電圧値は6.2に規定する補正をした後で

も,負であるように設定しなければならない。

(

2

)  B

点の電圧値は 6.2 に規定する補正をした後で

も,負であるように設定しなければならない。

5.

測定

5.1

測定項目  次の項目について,被測定太陽電池モジュールの特性値を測定する方法を規定する。

(1)

短絡電流

I

sc

(mA 又は A)

(2)

開放電圧

V

oc

(mA 又は A)

(3)

最大出力

P

m

(mW 又は W)

(4)

最大出力動作電圧

V

Pm

(mV 又は V)

(5)

最大出力動作電流

I

Pm

(mA 又は A)

(6)

曲線因子

FF

(7)

太陽電池モジュール変換効率

η

(%)

(8)

電圧規定電流

I

v

(mA 又は A)

(9)

電流規定電圧

V

i

(mV 又は V)

5.2. 

測定方法  測定方法は,次による。 

(1)  I-V

特性曲線の測定は,4 端子法を用いて行う。このとき,電流測定端子接続部での電圧降下が測定電

圧に含まれないようにする。

(2)  I-V

特性曲線の測定は,

図 の回路を使用し,次のいずれかの方法による。

この場合,I-特性曲線の短絡電流 I

sc

図 の C 点)から開放電圧 V

oc

図 の D 点)までの間で

30

点以上を測定する。


4

C 8935-1995

図 2  I-特性曲線の測定

(a)

電圧・電流の測定端子を X-Y レコーダに接続し,バイアス電圧を連続的に変化させながら I-特性

曲線を描かせる方法。

(b)

バイアス電圧をステップ状に変化させる場合は,電圧・電流の測定出力を記録し,測定値を基に I-V

特性曲線を描かせる方法。バイアス電圧をステップ状に変化させる場合は,電圧及び電流のサンプ

リング遅延時間を測定する太陽電池モジュールの時定数の 4 倍以上とする。

備考  接続配線及び電流測定器の内部抵抗によって短絡電流が実現されない場合は,縦軸に最も

近い I-特性曲線の電圧値が開放電圧の 3%以下であれば,その外挿曲線と縦軸との交点を

短絡電流としてもよい。

また,バイパスダイオード及び逆流防止ダイオードは,原則として取り外すものとする。ただし,

取り外すことのできない場合は,短絡電流又は開放電圧は外挿して求める。

5.3

測定手順  測定手順は,次による。

(1)

ソーラシミュレータを点灯し,放射照度が一定になるまで放置する。

(2)

試験面上に,二次基準太陽電池セル・サブモジュールをソーラシミュレータの光軸と垂直になるよう

に置く。

(3)

二次基準太陽電池セル・サブモジュール温度を 25±2℃にする。

(4)

光を照射し,二次基準太陽電池セル・サブモジュールの短絡電流 I

sc

が 3.1(2)で定めた放射照度の範囲

になるようにソーラシミュレータを調節する。直径 30cm よりも大きい太陽電池モジュール(角形の

太陽電池モジュールでは,対角線の長さが 30cm 以上)を測定するときには,試験面上の測定に使用

する面積内で,少なくとも中央部と周辺部 4 か所の放射照度を測定し,その平均値をもって放射照度

とする。

(5)

被測定太陽電池モジュールを(2)で二次基準太陽電池セル・サブモジュールを置いた位置と同一平面上

にソーラシミュレータの光軸と 5

°以内で垂直になるように置く。二次基準太陽電池セル・サブモジュ

ールは,ソーラシミュレータの試験面での放射照度変化を検出できる位置に置く。

(6)

放射照度を設定した状態から変化させずに,被測定太陽電池モジュールの I-特性曲線の測定を行う。

(7)

被測定太陽電池モジュールのモジュール温度を測定する。

(8)

放射照度の変化をチェックするために,随時,二次基準太陽電池セル・モジュールで放射照度の測定

を行い,3.1(2)に示す範囲にあることを確認する。


5

C 8935-1995

6.

計算及び測定データの補正

6.1

測定データの補正  5.で測定したデータは,6.2 に示す補正式によって基準状態への換算を行う。た

だし,(1)及び(2)を満足する場合は補正を行わなくてもよい。

(1)

被測定太陽電池モジュール温度が 25±2℃の範囲にあるとき。

(2)

放射照度が 1 000±10W/m

2

の範囲にあるとき。

6.2

補正式  基準状態での放射照度,被測定太陽電池モジュールの温度,電圧値及び電流値をそれぞれ

E

2

T

2

V

2

及び I

2

とし,二つの異なった照度で測定した放射照度,被測定太陽電池モジュールの温度,電

圧値及び電流値を E

1

T

1

V

1

及び I

1

並びに E

3

T

3

V

3

及び I

3

とするとき,次の式(1)及び式(2)を用いて補

正を行う。すなわち,測定した I

1

V

1

及び I

3

V

3

特性曲線から直線補間の方法によって,基準状態の電圧

値及び電流値を求める。ただし,放射照度 E

1

及び E

3

は 600W/m

2

以上で,放射照度の差  (E

2

E

1

)

と  (E

1

E

3

)

が 2 けた以上の数値をもつような照度を選択する(代表例:E

1

=950W/m

2

E

3

=800W/m

2

)

(

)

(

1

2

3

1

3

1

1

2

1

2

T

T

I

I

E

E

E

E

I

I

+

+

=

α

 (1)

1

1

1

2

1

2

)

(

oc

V

V

T

T

V

V

+

=

β

 (2)

ここに,

I

3

V

3

V

1

のときの I

3

V

3

特性曲線上の電流値 (A)

図 参照)

1

oc

V

I

1

V

1

特性曲線上の開放電圧 (V) (

図 参照)

α

放射照度 1 000W/m

2

での被測定太陽電池モジュール温度が

1

℃変動したときの短絡電流

I

sc

の変動値 (A/℃)

β

放射照度 1 000W/m

2

での被測定太陽電池モジュール温度が

1

℃変動したときの開放電圧

V

oc

の変動値 (V/℃)

この補正係数は,一群の太陽電池モジュールを代表する係数である。

なお,受渡当事者間の協定によって,補正項の一部を省略することができる。ただし,式(1)及び式(2)

は温度

T

3

が温度

T

1

±2℃の範囲にあることを前提としている。この範囲を超えるときは,

I

3

V

3

の代わり

に次の式(3)及び式(4)と 6.3 で求められる放射照度

E

3

での温度係数

α

β

を用いて,温度補正を行った後の

I

3

′,

V

3

′を用いる。

)

(

3

1

3

3

T

T

I

I

+

=

α

 (3)

)

(

3

1

3

3

3

3

T

T

V

V

V

V

oc

+

=

β

 (4)

ここに,

3

oc

V

I

3

V

3

特性曲線上の開放電圧 (V) (

図 参照)


6

C 8935-1995

図 3  電流値直線補間法の説明図

6.3

補正係数の算出方法  アモルファス太陽電池モジュールの出力電流・電圧の放射照度 1 000W/m

2

の温度係数

α

β

の測定は,JIS C 8937 の規定によって行い,各種放射照度 での温度係数

α

β

は,次の式

によって算出する。

000

1

)

000

1

(

)

(

E

E

×

=

α

α

 (5)

一定

)

000

1

(

)

(

β

β

=

E

 (6)

6.4

各パラメータの算出方法  短絡電流 I

sc

,開放電圧 V

oc

,最大出力 P

m

,最大出力動作電圧 V

Pm

,最大出

力動作電流 I

Pm

,曲線因子 FF,太陽電池モジュール変換効率

η

,電圧規定電流 I

v

及び電流規定電圧 V

i

を JIS 

C 8913

の 6.4(各パラメータの算出方法)によって算出する。


7

C 8935-1995

アモルファス太陽電池作業会  構成表

氏名

所属

(主査)

下  川  隆  一

通商産業省工業技術院電子技術総合研究所

猪  狩  真  一

財団法人日本品質保証機構

長  峰  文  昭

財団法人日本品質保証機構

能  勢  順  多

財団法人機械電子検査協定協会

石  原      隆

三菱電機株式会社

大  西  三千年

三洋電機株式会社

栗谷川      悟

昭和シェル石油株式会社

小  林  広  武

財団法人電力中央研究所

高  倉  秀  行

富山県立大学

高  橋  昌  英

株式会社四国総合研究所

川  崎  憲  介

株式会社四国総合研究所

藤  間  健  一

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

杉  上  孝  二

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

森      信  昭

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

佐  野  則  雄

新エネルギー・産業技術総合開発機構

中  島  光  雄

新エネルギー・産業技術総合開発機構

大  湯  孝  明

新エネルギー・産業技術総合開発機構

野  元  克  彦

シャープ株式会社

伊  藤      学

シャープ株式会社

岡  本  浩  二

シャープ株式会社

中  田  行  彦

シャープ株式会社

濱      敏  夫

株式会社富士電機総合研究所

濱  川  圭  弘

大阪大学

古  市  正  敏

通商産業省工業技術院標準部

倉  重  有  幸

通商産業省工業技術院標準部

栗  原  史  郎

通商産業省工業技術院標準部

水  上  誠志郎

鐘淵化学工業株式会社

泉  名  政  信

鐘淵化学工業株式会社

太和田  善  久

鐘淵化学工業株式会社

蓑  輪  義  弘

社団法人日本電機工業会

今  坂  善  夫

社団法人日本電機工業会

清  水  英  範

社団法人日本電機工業会

三  宅  行  美

英弘精機株式会社

室  園  幹  夫

松下電池株式会社

吉  川  重  夫

日本放送協会放送技術研究所

渡  辺  博  之

京セラ株式会社

白  澤  勝  彦

京セラ株式会社

和  田  隆  博

松下電器産業株式会社

坂  東      健

東京電力株式会社

松  田      弘

関西電力株式会社

堀  口  友四郎

ウシオ電機株式会社

(事務局)

増  田  岳  夫

財団法人光産業技術振興協会

朝  倉      武

財団法人光産業技術振興協会

八木沼  洋  子

財団法人光産業技術振興協会

五十里  紘  一

財団法人光産業技術振興協会

湯  村  周  三

財団法人光産業技術振興協会