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  • ソーラーパネルの一般的な問題点

太陽電池モジュールは25年以上エネルギーを生成し、家庭やオフィスの電気代の削減に貢献することができます。

長寿命、信頼できる太陽電池モジュールの設置が必要になっているにも関わらず、私達は未だにソーラーパネルメーカーの大半が価格における「底辺への競争」を続けている様子を目の当たりにしています。

一部のメーカーが価格競争力維持のために製品の品質に手を抜いているため、ソーラーパネルは期待寿命を迎える前に現場で問題が発生するようになっています。

ここでは、太陽電池モジュールの設置の上で注意すべきソーラーパネルの一般的な問題点のうち11の問題点と、WINAICOの問題解決策をご紹介します。

ホットスポットがセルの劣化を促進

セルは太陽の光が当たると電流が発生するに設計されています。

パネル内の太陽電池のストリングスに電流が流れると、太陽電池内の抵抗が電流を熱損失に変換します。

セルに亀裂やはんだ付けの不良、接合ミスなどの問題点があると抵抗値が高くなり、長期的にはホットスポットになります。

ホットスポットの長期的な影響として、セルやバックシートを劣化させる焦げ跡が挙げられ、放置しておくと最終的には火災につながる可能性があります。

ホットスポットによるセルの劣化は火災の原因になる可能性があります
ホットスポットによるセルの劣化は火災の原因になる可能性があります。

WINAICOは現場のホットスポット除去のために、自動化した生産プロセスで、問題のあるセルを取り除いてからつなぎ合わせています。

WINAICOはこれを利用して破損したセルやはんだ付けが不十分なリボンの出荷を防止しています。

セルにマイクロクラックが発生すると発電量が減少

半導体製造技術の進歩によりセルの厚さが髪の毛の直径のわずか2倍の170 μm まで薄くなりました。

このため、セルが非常に脆くなり外からの力でマイクロクラックが発生しやすくなっています。

太陽電池パネルにマイクロクラックが発生するだけでも、太陽電池が影響を受けて電流が流れにくくなり、発電量の低下やホットスポット発生の原因となります。

太陽電池パネルに発生したマイクロクラックのEL画像。発電量の減少の原因になります
太陽電池パネルに発生したマイクロクラックのEL画像。発電量の減少の原因になります。

WINAICOは太陽電池モジュールの製造中にマイクロクラックが発生しないように、パネルのX線検査のような役割を果たすEL検査を実施しています。

専門の太陽電池モジュール取り付け業者にお任せいただければ、太陽電池パネルの輸送と取り扱いに細心の注意を払い、毎回完璧な設置を行います。

ガラスの損傷でセルが天気の影響を受けやすくなる

太陽電池モジュールの表面のガラスは、雨、ほこり、あられなどの気象要因や、偶然飛来するゴルフボールを防御する最前線です。

理想的なガラスは太陽光を通過して太陽電池が吸収しながら、雹やゴルフボールのような外部から受ける一定の強さの衝撃に耐えるのに十分に強度が求められます。

強度不足のガラスが割れてしまうと、パネルの太陽光吸収量が減るだけでなく、外部からの水や塵などがガラスに入って影ができてしまい、発電量に影響します。

ガラスが割れるとパネルが天候の影響を受けやすくなります
ガラスが割れるとパネルが天候の影響を受けやすくなります。

WINAICOは重量と強度のバランスがとれた強化ソーラーガラス材料を採用し、パネルの信頼性と扱いやすさを保証します。

当社のパネルは、雹の衝撃に確実に耐えられるように時速100kmで飛行する35mmの氷球を使用してテストを行っています。

また、発電効率を最大化すべく、ガラスに反射防止コーティングを施し、セルに届く光の量を最大化しています。

パネルの端にほこりが溜まるとセルに影ができる

緩やかな勾配の屋根に太陽光パネルを設置した場合、モジュール枠に雨水が溜まって濁った水たまりができてしまうことがあります。

水が蒸発する際にほこりが残って不要な影ができあがってしまい、セルからの発電量が減少します。

ほこりは雨が降った後モジュールの端に溜まりがちです
ほこりは雨が降った後モジュールの端に溜まりがちです。

WINAICO独自のフレームは表面から水を流すことでほこりや汚れを流せるように傾斜した側面と排水溝を採用しています。

WINAICO独自のフレームはパネル表面の水が流しやすくなっています
WINAICO独自のフレームはパネル表面の水が流しやすくなっています。

セルの亀裂は発電量減少のサイン

全ての太陽電池モジュール製造ラインで同じく製造されているわけではありません。

生産ラインに問題が発生すると誤って割れたセルを太陽電池パネルにラミネート加工してしまい、セルの発電に影響して発電量が不十分になる可能性があります。

欠けた太陽電池は、太陽電池モジュールの発電量を減少します
欠けた太陽電池は、太陽電池モジュールの発電量を減少します。

WINAICOの生産ラインは伝導抵抗を最小限に抑えるために。リボンをはんだ付けする前にセルストリンガーを自動化して、不完全なセルを選別しています。

ストリングの接続不良で発電量が3分の1減少する

セルをストリングに接続した後、相互接続ワイヤーにはんだ付けして、パネル内のアレイを完成します。

はんだ付けが不十分な相互接続の太陽電池パネルでは、3分の1のセルが開回路になってしまい、パネルの発電量が3分の1以上減少してしまうという事例が存在します。

太陽電池パネル内の開回路を赤外線カメラで検出します
太陽電池パネル内の開回路を赤外線カメラで検出します。

開回路を赤外線カメラで検出することで、太陽電池のストリングの温度差がはっきりわかります。

ここでの欠陥は、より熟練した製造技術と出荷前の精密なEL検査で防止することができます。

ジャンクションボックスに欠陥があると、太陽電池パネルが開回路のまま

太陽電池パネルの奥にあるジャンクションボックスは、外側へ電流を流すための重要なインターフェースです。

ジャンクションボックスの筐体に水やほこりが流れ込むと、内部のバイパスダイオードがショートして焼損することがあります。

焼損したバイパスダイオードやコネクタによって太陽電池パネルは開回路のままになり、外側への電流の伝送が完全に停止する可能性があります。

破損したジャンクションボックスはバイパスダイオードの焼損により太陽電池パネル外側への電流の伝送を停止する可能性があります
破損したジャンクションボックスはバイパスダイオードの焼損により太陽電池パネル外側への電流の伝送を停止する可能性があります。

WINAICOが厳選した保護等級IP67のジャンクションボックスは、ほこりと水の流れ込みによる回路の損傷を防止します。

スネイルトレイルはマイクロクラックのサイン

基盤となるセルが破損している場合、セルは亀裂に沿って電流を発生し、局所的に熱を帯びてセル表面と封止シート(EVA)を破損する原因になります。

また、水蒸気が存在する場合、マイクロクラックに沿って変色したスネイルトレイルを形成し、発電量が減少するだけでなく外観も損なわれます。

スネイルトレイルは基盤となるセルのマイクロクラックを予兆する可能性
スネイルトレイルは基盤となるセルのマイクロクラックを予兆する可能性。

ラミネートへの水蒸気の侵入を防ぐために信頼性の高い封入材料を選び、マイクロクラック形成防止のためにパネルを慎重に扱うことが、太陽電池パネルのスネイルトレイルを減らす最善策です。

PIDの劣化がセルを損傷し、発電量を減少する

太陽電池パネルは通常、長い直列に接続されており、ソーラーインバータを駆動するために高いシステム電圧(時には1000Vもの高電圧)を発生しています。

接地されたフレームと太陽電池の電圧差が大きいため、低品質の太陽電池では取り扱いが難しく、劣化が始まる可能性があります。

WINAICOは、太陽電池パネルを信頼性の高い試験所で改善したPID試験を実施することでPIDの劣化を防ぎ、高いシステム電圧でも当社のコンポーネントが故障しないことを保証します。

セルの色が統一されていないと設置の見栄えが良くない

黒色のバックシートを備え、黒で統一された太陽電池モジュールは、性能よりも美観を特に重視する住宅で導入する場合は特に重要です。

黒でパネルを統一する際にセルの色の統一することは、黒い屋根に他の色が混ざらないようにするために特に重要です。

セルの色が統一されていないと黒のパネルの取り付ける際に残念な見た目になる可能性があります
セルの色が統一されていないと黒のパネルの取り付ける際に残念な見た目になる可能性があります。

WINAICOは製造前にセルを色別に細かく分類し色を統一することで、WINAICOのフルブラック太陽電池パネルが素晴らしい外観になることをお約束します。

バックシートのひび割れで遮水性が悪化

 

太陽電池のコンポーネントは毎日強烈な紫外線と温度変化に晒されています。

バックシートのひび割れはコンポーネント選択不良の可能性を示し、水蒸気がモジュールのラミネートに浸入し、セルが損傷する原因になる可能性があります。

ひび割れたバックシートでは、水害でセルが遮水できなくなります
ひび割れたバックシートでは、水害でセルが遮水できなくなります。

WINAICOは太陽電池パネルに高温多湿試験および熱サイクル試験を実施し、太陽電池用の最も信頼性の高いEVAおよびバックシート材料に認定されました。

高性能と信頼性を全てに優先することが当社の太陽電池モジュールの設計哲学です。

WINAICO太陽電池パネルをお選びになれば、一般的な太陽電池パネルの問題点に悩まされることはありません。