Construction of engineering system including testing method of a photovoltaic module with curved surface

包含曲面光伏组件测试方法的工程系统构建

• 批准号: 22K05006
• 负责人: 荒木 建次
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05006/
• 关键词: 太陽電池; 曲面; 計量方法; 標準化; 微分幾何学

曲面幾何学を援用した曲面太陽電池の動作モデルを開発し、屋外に設置した曲面太陽電池の発電電流（太陽の高度・方位により日射量及びその光線角度分布が変動）計測により、モデル通りの値が得られていることを確認し、本方法の有効性を検証した。加えて、本モデル作成及び試験に必要となる曲面座標の採取方法、曲面の記述方法、座標系の定義、計測参照面の定義、計測中の保持方法、曲面座標の内挿方法および内挿方程式、試験のためのソーラーシミュレータの諸条件などについても検討を行い、再現性のある計測ができるようにした。上記検証は、凹面を含まない3次元曲面であるが、凹面を含む曲面例えば鞍型曲面（航空機向けソーラーパネルや、スポーツ車の車載太陽電池が該当）でも、隠面計算を行うことにより拡張できること、これもまた、屋外計測結果に一致していることを確認した。これらのアルゴリズムや変数の定義なども再検討を行い、文書化した。海外試験機関（TUVなど）と曲面太陽電池のラウンドロビンを実施し、試験結果を解析することにより、浅い曲面に対しては再現性のある試験結果が確保される試験装置の条件を導出した。さらに、この条件式を検証するために、さらに多くの試験機関に対し、商用曲面太陽電池を送付し、確認のためのブラインドテストを開始した。また、深い曲面でも計測ができるようなソーラーシミュレータに関しても基本設計を行った。上記成果により、曲面太陽電池の計測方法国際標準化の原案をIECに提案し、議論を開始した。

Curved surface geometry is applied to the operation of curved surface solar cells. The electric current generated by curved surface solar cells (solar height, solar orientation, solar radiation and solar angular distribution) is measured. The results show that the method is effective. Method of taking coordinates of curved surface, method of describing curved surface, definition of coordinate system, definition of measurement reference surface, method of maintaining coordinates of curved surface, method of internal equation, conditions of calculation, reproducibility of measurement, etc. The above description shows that the concave surface includes the three-dimensional surface, and the concave surface includes the curved surface. For example, the saddle-shaped surface (the aircraft direction is good, and the vehicle solar cell is suitable) is calculated by the surface, and the outdoor measurement results are consistent. The definition of the number of entries in the list is discussed in detail. The test results of the curved surface solar cell are analyzed to ensure the reproducibility of the test device. This condition is verified by the test equipment, and the commercial curved solar cells are delivered and confirmed. The design of the deep curved surface was carried out. The above results are reported. The original proposal of IEC for international standardization of measurement methods for curved solar cells has begun.