JPH07337049A - System and module for solar power generation - Google Patents
System and module for solar power generationInfo
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- JPH07337049A JPH07337049A JP6121023A JP12102394A JPH07337049A JP H07337049 A JPH07337049 A JP H07337049A JP 6121023 A JP6121023 A JP 6121023A JP 12102394 A JP12102394 A JP 12102394A JP H07337049 A JPH07337049 A JP H07337049A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は太陽光発電方式および
太陽光発電モジュールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic system and a photovoltaic module.
【０００２】[0002]
【従来の技術】太陽電池を家電品や更に大きい重電機等
の電源として用いる場合は、太陽電池の出力を交流に変
換したり高電圧に昇圧する必要がある。この場合、従来
の太陽光発電方式では、電気学会太陽電池調査専門委員
会編「太陽電池ハンドブック」電気学会２５９頁に示さ
れるように、太陽電池で得られた直流電力を一旦蓄電池
に蓄電し、これをインバータによって高電圧の交流電源
に変換して用いている。2. Description of the Related Art When a solar cell is used as a power source for home electric appliances, larger electric machines and the like, it is necessary to convert the output of the solar cell into an alternating current or boost it to a high voltage. In this case, in the conventional photovoltaic power generation system, as shown in "Solar Cell Handbook" edited by the Institute of Electrical Engineers of Japan, Solar Cell Handbook, page 259 of the Institute of Electrical Engineers, the DC power obtained by the solar cell is temporarily stored in the storage battery, This is converted into a high-voltage AC power source by an inverter and used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような太
陽光発電方式では、最大出力電力点で動作させることに
より、太陽電池からの出力の最大値が得られるように調
整したとしても、発電効率が良好ではない。However, in such a photovoltaic power generation system, even if the maximum output value from the solar cell is adjusted by operating at the maximum output power point, the power generation efficiency is reduced. Is not good.
【０００４】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、発電効率が良好である太陽光発電方式、
太陽光発電モジュールを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a solar power generation system having good power generation efficiency,
An object is to provide a solar power generation module.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、太陽電池を用いて発電を行な
う太陽光発電方式において、上記太陽電池の出力電流値
を変動させる。In order to achieve this object, in the present invention, the output current value of the solar cell is varied in a solar power generation system in which power is generated using the solar cell.
【０００６】この場合、上記出力電流値のオン、オフを
繰り返す。In this case, the output current value is repeatedly turned on and off.
【０００７】また、上記出力電流値を正弦波状に変動さ
せる。Further, the output current value is varied in a sine wave shape.
【０００８】また、上記出力電流値の変動の周期を、上
記太陽電池を含む電気回路のＣＲ時定数より長く、上記
太陽電池の光電流発生層の電子担体の消滅時間より短く
する。Further, the cycle of fluctuation of the output current value is set to be longer than the CR time constant of the electric circuit including the solar cell and shorter than the disappearance time of the electron carrier in the photocurrent generation layer of the solar cell.
【０００９】また、上記出力電流値をスイッチを用いて
変動させる。Further, the output current value is changed by using a switch.
【００１０】また、上記出力電流値を電流制御器を用い
て変動させる。Further, the output current value is changed by using a current controller.
【００１１】また、少なくとも２組の上記太陽電池を用
いる。Further, at least two sets of the above solar cells are used.
【００１２】また、上記太陽電池からの交流電圧を変圧
器を用いて変換する。Further, the AC voltage from the solar cell is converted by using a transformer.
【００１３】また、上記太陽電池からの直流電力成分を
絶縁器を用いて外部回路から遮断する。The DC power component from the solar cell is cut off from the external circuit by using an insulator.
【００１４】また、上記スイッチまたは上記電流制御器
を信号発生器により制御するこの場合、上記信号発生器
を無線信号により制御する。Further, the switch or the current controller is controlled by a signal generator. In this case, the signal generator is controlled by a radio signal.
【００１５】また、少なくとも１つ以上の太陽電池と、
上記太陽電池の出力電流値を変動させるスイッチと、上
記太陽電池からの交流電圧を変換する変圧器とを設け
る。Also, at least one or more solar cells,
A switch for changing the output current value of the solar cell and a transformer for converting the AC voltage from the solar cell are provided.
【００１６】また、少なくとも１つ以上の太陽電池と、
上記太陽電池の出力電流値を変動させる電流制御器と、
上記太陽電池からの交流電圧を変換する変圧器とを設け
る。Also, at least one or more solar cells,
A current controller for varying the output current value of the solar cell,
And a transformer for converting the AC voltage from the solar cell.
【００１７】これらの場合、上記変圧器に接続されたイ
ンバータを設ける。In these cases, an inverter connected to the transformer is provided.
【００１８】また、上記変圧器に接続されたコンデンサ
または蓄電池を設ける。Further, a capacitor or a storage battery connected to the transformer is provided.
【００１９】また、上記スイッチまたは上記電流制御器
を制御する信号発生器を設ける。A signal generator for controlling the switch or the current controller is also provided.
【００２０】[0020]
【作用】この太陽光発電方式、太陽光発電モジュールに
おいては、出力電圧の平均値が直流動作時より高くな
る。In this solar power generation system and solar power generation module, the average output voltage is higher than that during DC operation.
【００２１】また、出力電流値の変動の周期を、太陽電
池を含む電気回路のＣＲ時定数より長く、太陽電池の光
電流発生層の電子担体の消滅時間より短くしたときに
は、高い光電変換効率を得ることができる。Further, when the cycle of fluctuation of the output current value is set longer than the CR time constant of the electric circuit including the solar cell and shorter than the extinction time of the electron carrier in the photocurrent generation layer of the solar cell, high photoelectric conversion efficiency is obtained. Obtainable.
【００２２】[0022]
【実施例】図１はこの発明に係る太陽光発電方式を示す
図である。図に示すように、太陽電池１と負荷２との間
にスイッチ１０が設けられている。1 is a diagram showing a solar power generation system according to the present invention. As shown in the figure, a switch 10 is provided between the solar cell 1 and the load 2.
【００２３】この太陽光発電方式においては、スイッチ
１０を所定周期でオン、オフすると、交流電流を得るこ
とができる。In this solar power generation system, an alternating current can be obtained by turning on / off the switch 10 at a predetermined cycle.
【００２４】ところで、従来の直流発電方式では、図２
に示すように、太陽電池１に入射した太陽光３によって
発電した電流４を負荷２に流して消費する。この場合、
負荷２の抵抗を変えることにより、図３に示す電流−電
圧曲線のどの位置で動作させるかを選択することができ
る。通常は、最大電力点７で動作させることにより、太
陽電池１からの出力の最大値が得られるように調整して
いる。このときの出力は、短絡電流５と開放電圧６との
積の約８割程度の電力を得ることができる。この電流−
電圧曲線上の短絡電流５は太陽光３で単位時間当たりに
生成される電荷量にほぼ等しい値を持つ。このような直
流発電方式では太陽光３の強度が変化しない場合は、負
荷２にかかる電圧および電流は一定である。By the way, in the conventional DC power generation system, as shown in FIG.
As shown in, the current 4 generated by the sunlight 3 incident on the solar cell 1 is passed through the load 2 and consumed. in this case,
By changing the resistance of the load 2, it is possible to select which position of the current-voltage curve shown in FIG. Normally, the maximum output value from the solar cell 1 is adjusted by operating at the maximum power point 7. As for the output at this time, about 80% of the product of the short circuit current 5 and the open circuit voltage 6 can be obtained. This current −
The short-circuit current 5 on the voltage curve has a value approximately equal to the amount of electric charge generated by the sunlight 3 per unit time. In such a DC power generation method, when the intensity of the sunlight 3 does not change, the voltage and current applied to the load 2 are constant.
【００２５】これに対して、図１に示した太陽光発電方
式では、図４に示すように、太陽電池１から電流８を一
定時間流し、次に一定時間電流を遮断した場合、太陽電
池１の電圧９はスイッチ１０がオンの間にわずかに減少
し、スイッチ１０がオフの間に増加する。すなわち、ス
イッチ１０が閉じている間は負荷２の抵抗値をＲ、太陽
電池１の電圧をＶ、電流４をＩとすると、Ｉ＝Ｖ／Ｒと
なる。この電流Ｉを直流方式での最大電力点７での最大
電力電流Ｉmの２倍とし、デューティー比５０％でオ
ン、オフを繰り返した。この結果、出力電圧９の平均は
直流方式での最大電力電圧Ｖmより約２０mＶ上昇した。
また、出力電流８の平均は直流動作時の最大電力電流Ｉ
mの２倍であるため、平均出力電力を直流方式で得られ
る最大電力より３％程度大きくすることができる。On the other hand, in the photovoltaic power generation system shown in FIG. 1, as shown in FIG. 4, when the current 8 is supplied from the solar cell 1 for a certain time and then the current is cut off for a certain time, the solar cell 1 The voltage 9 at V decreases slightly while switch 10 is on and increases while switch 10 is off. That is, when the resistance value of the load 2 is R, the voltage of the solar cell 1 is V, and the current 4 is I while the switch 10 is closed, I = V / R. This current I was set to twice the maximum power current Im at the maximum power point 7 in the DC system, and the on / off operation was repeated at a duty ratio of 50%. As a result, the average of the output voltage 9 increased by about 20 mV from the maximum power voltage Vm in the DC system.
The average of the output currents 8 is the maximum power current I during DC operation.
Since it is twice m, the average output power can be increased by about 3% from the maximum power obtained by the DC method.
【００２６】このような太陽光発電方式では、太陽電池
１内で光生成された電子担体が一定時間放電せずに太陽
電池１内に蓄積されるため、太陽電池１内のキャリヤ密
度は直流動作時の最大電力点７や短絡電流５の状態より
高く、ほぼ開放電圧６の状態でのキャリヤ密度に近くな
っている。この状態で、電流を流すと、直流動作時の短
絡電流５の２倍程度の電流であれば短時間はその電流を
取り出すことができる。もちろん、この電流を取り出し
続けると出力電流は短絡電流５まで減少する。そこで、
電流の減少が小さいうちに再び回路をオフにして電流の
取り出しを停止する。これを繰り返して交流電流を取り
出すことができる。このときの太陽電池１内のキャリヤ
密度の時間平均は、直流動作時のキャリヤ密度より高い
ため、出力電圧の平均値は直流動作時より高くなる。し
たがって、発電効率が良好である。また、直流−交流変
換回路を省略することができる。In such a solar power generation system, the electron carriers photogenerated in the solar cell 1 are accumulated in the solar cell 1 without being discharged for a certain period of time, so that the carrier density in the solar cell 1 is a DC operation. It is higher than the maximum power point 7 and the short-circuit current 5 at that time, and is close to the carrier density at the open-circuit voltage 6 state. When a current is passed in this state, if the current is about twice the short-circuit current 5 during DC operation, that current can be taken out for a short time. Of course, if this current is continuously taken out, the output current decreases to the short circuit current 5. Therefore,
While the decrease of the current is small, the circuit is turned off again to stop the current extraction. The alternating current can be taken out by repeating this. Since the time average of the carrier density in the solar cell 1 at this time is higher than the carrier density during the DC operation, the average value of the output voltage becomes higher than that during the DC operation. Therefore, the power generation efficiency is good. Further, the DC-AC conversion circuit can be omitted.
【００２７】図５はこの発明に係る他の太陽光発電方式
を示す図である。図に示すように、太陽電池１と負荷２
との間に電流制御器１１が設けられている。FIG. 5 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. As shown in the figure, the solar cell 1 and the load 2
A current controller 11 is provided between and.
【００２８】この太陽光発電方式においては、電流制御
器１１を用いてオン時の電流を一定にして動作させるこ
とにより、さらに安定な交流発電を行なうことができ
る。また、電流制御器１１を用いることにより、オン、
オフの矩形波だけではなく、三角波や正弦波を作ること
もできる。In this solar power generation system, a more stable AC power generation can be performed by operating the current controller 11 with a constant on-state current. In addition, by using the current controller 11,
You can create not only square waves that are off, but also triangle waves and sine waves.
【００２９】図６はこの発明に係る他の太陽発電方式を
示す図である。この太陽発電方式においては、太陽電池
１に複数のシリコン太陽電池を用いた。また、スイッチ
１０にはパワーＭＯＳトランジスタを用いた。スイッチ
１０のゲートに矩形波の信号を入力することにより、矩
形波をした電流４を得た。また、もう一対の太陽電池１
およびスイッチ１０を対称に配置し、このスイッチ１０
のゲートに他のスイッチ１０のゲートに加えた信号の半
周期ずれた信号を加える。これにより、変圧器１２には
Ｖから−Ｖまで変化する矩形波の交流電流を発生させる
ことができる。FIG. 6 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, a plurality of silicon solar cells are used as the solar cell 1. A power MOS transistor is used for the switch 10. By inputting a rectangular wave signal to the gate of the switch 10, a rectangular wave current 4 was obtained. In addition, another pair of solar cells 1
And the switch 10 are arranged symmetrically, and the switch 10
A signal shifted by a half cycle from the signal applied to the gate of the other switch 10 is applied to the gate of. This allows the transformer 12 to generate a rectangular-wave alternating current varying from V to −V.
【００３０】この場合、ゲート信号の周波数は太陽電池
１の電気容量Ｃが２.６μＦ、回路抵抗Ｒが０．４Ωで
あるため、ＣＲ＝１.０４ｅ−６（秒）であり、これよ
り長い周期を持つゲート信号、言い換えると周波数９６
２ｋＨｚより小さい周波数を持つ信号を用いることが望
ましい。また、本実施例に用いたシリコン太陽電池の光
電流発生層の電子担体の消滅時間（キャリヤライフタイ
ム）が３００μｓであるため、これより短い周期を持つ
ゲート信号、言い換えると周波数３.３ｋＨｚより大き
い周波数を持つ信号を用いることが望ましい。これらの
３.３〜９６２ｋＨｚの間の信号を用いたところ、特に
高い光電変換効率を得ることができた。このため、発電
効率をさらに良好にすることができた。In this case, the frequency of the gate signal is CR = 1.04e-6 (seconds), which is longer than this because the electric capacity C of the solar cell 1 is 2.6 μF and the circuit resistance R is 0.4Ω. Gate signal with period, in other words frequency 96
It is desirable to use signals with frequencies below 2 kHz. In addition, since the disappearance time (carrier lifetime) of the electron carriers in the photocurrent generation layer of the silicon solar cell used in this example is 300 μs, a gate signal having a shorter period than this, in other words, a frequency higher than 3.3 kHz. It is desirable to use signals with frequencies. When these signals between 3.3 and 962 kHz were used, particularly high photoelectric conversion efficiency could be obtained. Therefore, the power generation efficiency could be further improved.
【００３１】図７はこの発明に係る他の太陽発電方式を
示す図である。この太陽発電方式においては、２組の太
陽電池１とスイッチ１０とを配置し、スイッチ１０のゲ
ートに半周期ずれた信号を与えることにより、変圧器１
２に交流電力を発生させた。その他の構成は図６に示し
た太陽発電方式と同様である。FIG. 7 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, two sets of solar cells 1 and a switch 10 are arranged, and a signal shifted by a half cycle is applied to the gate of the switch 10 to transform the transformer 1.
AC power was generated in 2. Other configurations are the same as those of the solar power generation method shown in FIG.
【００３２】図８はこの発明に係る他の太陽発電方式を
示す図である。この太陽発電方式においては、図６に示
した回路を一体化して太陽光発電モジュール１４を形成
し、この高周波出力をインバータ１３で５０Ｈｚまたは
６０Ｈｚの交流電力に変換する。また、モジュール１４
内のスイッチには、矩形波ではなく半波状の正弦波を加
え、モジュール１４の出力を高周波の正弦波とすること
により、高周波ノイズの低減を図る。FIG. 8 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, the circuits shown in FIG. 6 are integrated to form a solar power generation module 14, and the high frequency output is converted by the inverter 13 into AC power of 50 Hz or 60 Hz. Also, the module 14
A high-frequency sine wave is applied to the internal switch instead of a rectangular wave, and the output of the module 14 is a high-frequency sine wave to reduce high-frequency noise.
【００３３】図９はこの発明に係る他の太陽発電方式を
示す図である。この太陽発電方式においては、太陽光発
電モジュール１４の後段に電流整流器および蓄電器１５
を配置する。このように電流整流器および蓄電器１５を
用いることにより、複雑な電子回路を用いることなく簡
便に高電圧の直流電源を得ることができる。FIG. 9 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, a current rectifier and a power storage unit 15 are provided after the solar power generation module 14.
To place. By using the current rectifier and the capacitor 15 as described above, a high-voltage DC power supply can be easily obtained without using a complicated electronic circuit.
【００３４】図１０は他の太陽発電方式を示す図であ
る。この太陽発電方式においては、太陽電池１、蓄電池
１６、スイッチ回路および変圧器１７を用いて交流電力
を得ている。このように蓄電池１６に一旦直流電力を蓄
えることは、電池内蔵型モジュールとして既知の構成で
あるが、これにスイッチおよび変圧器１７を内蔵させる
ことにより、上記モジュールの直流電力が直接外部回路
に流れるのを防止することができる。これは、実質的に
直流成分を絶縁することのできる絶縁器例えば変圧器を
モジュール内に具備することにより達成できる。この場
合、変圧器は電圧を昇圧または降圧することなく単なる
直流成分の絶縁器として動作させてもよい。これらのモ
ジュールを実際に発電所に設置する場合には、スイッチ
に信号を送らなければモジュールからは電力が出力され
ないため、安全に設置することができる。また、設置後
には各モジュールのスイッチに信号を送ることにより発
電を開始することができる。また、各モジュールに送る
信号の周期を合わせることにより、変圧器を共有した
り、インバータを共有することができる。FIG. 10 is a diagram showing another solar power generation system. In this solar power generation method, AC power is obtained using the solar cell 1, the storage battery 16, the switch circuit, and the transformer 17. Storing the DC power in the storage battery 16 in this manner is a known configuration as a battery built-in module, but by incorporating a switch and a transformer 17 therein, the DC power of the module directly flows to an external circuit. Can be prevented. This can be achieved by including in the module an isolator capable of substantially isolating the DC component, such as a transformer. In this case, the transformer may operate as a mere DC component insulator without stepping up or stepping down the voltage. When these modules are actually installed in a power plant, power can not be output from the modules unless a signal is sent to the switch, so that the modules can be installed safely. Further, after installation, power generation can be started by sending a signal to the switch of each module. Further, by adjusting the cycle of the signal sent to each module, it is possible to share the transformer and the inverter.
【００３５】図１１はこの発明に係る他の太陽発電方式
を示す図である。この太陽発電方式においては、太陽電
池１に複数のシリコン太陽電池を用いた。また、スイッ
チ１０にはパワーＭＯＳトランジスタを２個用いた。ス
イッチ１０の数はパワーＭＯＳトランジスタの容量と太
陽電池１の最大発電量により適宜選べることは当然であ
る。このパワーＭＯＳトランジスタのゲートに矩形波の
信号を入力するにあたり、電源１８から電力供給を受け
た信号発生回路１９により極性の異なる２種の信号を生
成し、この信号を同図のごとく２個のパワーＭＯＳトラ
ンジスタそれぞれのゲートに印加する。電源１８は外部
から供給されたエネルギーでもよいが、本実施例では太
陽電池によって作られたエネルギーを利用した。また、
信号発生回路１９は電源１８のすぐ脇に設置し、モジュ
ール内に組み込んだ。このような構成にしたことによ
り、配線引き回しの少ないシンプルな太陽電池システム
にすることができた。本実施例においても図７に示した
太陽発電方式と同様に、変圧器１２にはＶから−Ｖまで
変化する矩形波の交流電流を発生させることができる。
本実施例ではスイッチ１０としてパワーＭＯＳトランジ
スタを用いたが、電流制御器であってもよいことは明白
である。FIG. 11 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, a plurality of silicon solar cells are used as the solar cell 1. Also, two power MOS transistors are used for the switch 10. Naturally, the number of switches 10 can be appropriately selected depending on the capacity of the power MOS transistor and the maximum power generation amount of the solar cell 1. When a rectangular wave signal is input to the gate of the power MOS transistor, two kinds of signals having different polarities are generated by the signal generation circuit 19 which is supplied with power from the power supply 18, and the two signals are generated as shown in FIG. It is applied to the gate of each power MOS transistor. The power source 18 may be energy supplied from the outside, but in this embodiment, energy generated by a solar cell is used. Also,
The signal generation circuit 19 was installed right next to the power supply 18 and incorporated in the module. With such a structure, a simple solar cell system with less wiring can be obtained. In this embodiment as well, similar to the solar power generation system shown in FIG. 7, the transformer 12 can generate a rectangular-wave alternating current varying from V to −V.
Although the power MOS transistor is used as the switch 10 in this embodiment, it is obvious that it may be a current controller.
【００３６】図１２はこの発明に係る他の太陽発電方式
を示す図である。この太陽発電方式においては、信号発
生回路１９にアンテナ２１および受信回路を設け、更に
無線発信器２０を太陽光発電モジュール外に設置した。
その他の構成は図１１に示した太陽発電方式と同様であ
る。FIG. 12 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention. In this solar power generation system, the signal generation circuit 19 is provided with the antenna 21 and the reception circuit, and the wireless transmitter 20 is installed outside the solar power generation module.
Other configurations are similar to those of the solar power generation system shown in FIG.
【００３７】信号発生回路１９の制御は、そのオン、オ
フや信号の周波数、同期制御などを外部から行なうこと
が必要となる場合がある。これらの制御を有線で行なう
ためには、太陽光発電装置からの出力を電送するケーブ
ルの他に、制御信号用のケーブルを設置する必要があ
る。これに対し、本実施例のように無線で制御すること
により、特に大規模な太陽光発電所においては発電装置
の制御が容易になる。また、無線制御信号は空中を伝搬
する信号のみならず、出力電送用のケーブルをアンテナ
代わりにして伝搬する信号であってもよい。Control of the signal generating circuit 19 may require external control of its on / off, signal frequency, synchronization control, and the like. In order to perform these controls by wire, it is necessary to install a control signal cable in addition to the cable for transmitting the output from the solar power generation device. On the other hand, by controlling wirelessly as in the present embodiment, it becomes easy to control the power generation device particularly in a large-scale solar power plant. Further, the wireless control signal may be not only a signal propagating in the air but also a signal propagating by using a cable for output transmission as an antenna.
【００３８】なお、上述実施例においては、太陽電池に
シリコン太陽電池を用いて説明したが、これは他の半導
体を用いた発電装置や、その他の原理を用いた発電装置
でもよいことはいうまでもない。また、太陽電池、スイ
ッチ、変圧器、インバータ、コンデンサ、蓄電池など
は、モジュールに組み込んでも、外部に設置してもよ
く、それぞれの目的が達成される組み合わせで用いるこ
とができる。また、蓄電池の代わりに大容量のコンデン
サを用いてもよい。さらに、スイッチには電流制限器を
含むものとする。In the above embodiment, the description has been made by using the silicon solar cell as the solar cell, but it goes without saying that this may be a power generation apparatus using another semiconductor or a power generation apparatus using another principle. Nor. Further, the solar cells, switches, transformers, inverters, capacitors, storage batteries, etc. may be incorporated in the module or installed externally, and can be used in a combination that achieves the respective purposes. A large-capacity capacitor may be used instead of the storage battery. In addition, the switch shall include a current limiter.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る太
陽光発電方式、太陽光発電モジュールにおいては、出力
電圧の平均値が直流動作時より高くなるから、発電効率
が良好である。As described above, in the solar power generation system and the solar power generation module according to the present invention, the average value of the output voltage is higher than that in the DC operation, so that the power generation efficiency is good.
【００４０】また、出力電流値を正弦波状に変動させた
ときには、高周波ノイズの低減を図ることができる。Further, when the output current value is changed in a sine wave shape, high frequency noise can be reduced.
【００４１】また、出力電流値の変動の周期を、太陽電
池を含む電気回路のＣＲ時定数より長く、太陽電池の光
電流発生層の電子担体の消滅時間より短くしたときに
は、高い光電変換効率を得ることができるから、発電効
率がさらに良好である。Further, when the cycle of fluctuation of the output current value is set longer than the CR time constant of the electric circuit including the solar cell and shorter than the disappearance time of the electron carrier in the photocurrent generation layer of the solar cell, high photoelectric conversion efficiency is obtained. Therefore, the power generation efficiency is further improved.
【００４２】また、出力電流値を電流制御器を用いて変
動させたときには、三角波や正弦波を作ることができ
る。When the output current value is changed by using the current controller, a triangular wave or a sine wave can be created.
【００４３】また、太陽電池からの直流電力成分を絶縁
器を用いて外部回路から遮断したときには、安全性を向
上することができる。Further, when the DC power component from the solar cell is cut off from the external circuit by using the insulator, the safety can be improved.
【図１】この発明に係る太陽光発電方式を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a photovoltaic power generation system according to the present invention.
【図２】従来の直流発電方式を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional DC power generation system.
【図３】図２に示した直流発電方式の電流−電圧曲線を
示す図である。3 is a diagram showing a current-voltage curve of the DC power generation system shown in FIG.
【図４】図１に示した太陽光発電方式の動作説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the photovoltaic power generation system shown in FIG.
【図５】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図６】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図７】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図８】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図９】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図１０】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
【図１１】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図
である。FIG. 11 is a diagram showing another photovoltaic power generation system according to the present invention.
【図１２】この発明に係る他の太陽光発電方式を示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing another solar power generation system according to the present invention.
１…太陽電池 ２…負荷 ３…太陽光 ４…電流 ５…短絡電流 ６…開放電圧 ７…最大電力点 ８…電流 ９…電圧 １０…スイッチ １１…電流制御器 １２…変圧器 １３…インバータ １４…太陽光発電モジュール １５…電流整流器および蓄電池 １６…蓄電池 １７…スイッチおよび変圧器 １８…電源 １９…信号発生回路 ２０…無線発信器 ２１…アンテナ 1 ... Solar cell 2 ... Load 3 ... Sunlight 4 ... Current 5 ... Short circuit current 6 ... Opening voltage 7 ... Maximum power point 8 ... Current 9 ... Voltage 10 ... Switch 11 ... Current controller 12 ... Transformer 13 ... Inverter 14 ... Photovoltaic module 15 ... Current rectifier and storage battery 16 ... Storage battery 17 ... Switch and transformer 18 ... Power supply 19 ... Signal generation circuit 20 ... Radio transmitter 21 ... Antenna
フロントページの続き (72)発明者 永田 寧 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内Front page continuation (72) N. Nagata Inventor, Hitachi Device Engineering Co., Ltd. 3681 Hayano, Mobara-shi, Chiba
Claims (16)
方式において、上記太陽電池の出力電流値を変動させる
ことを特徴とする太陽光発電方式。1. A solar power generation method for generating power using a solar cell, wherein the output current value of the solar cell is varied.
とを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方式。2. The solar power generation method according to claim 1, wherein the output current value is repeatedly turned on and off.
とを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方式。3. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the output current value is changed in a sine wave shape.
電池を含む電気回路のＣＲ時定数より長く、上記太陽電
池の光電流発生層の電子担体の消滅時間より短いことを
特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方式。4. A cycle of fluctuation of the output current value is longer than a CR time constant of an electric circuit including the solar cell and shorter than an extinction time of an electron carrier in a photocurrent generation layer of the solar cell. The solar power generation method according to claim 1.
せることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方
式。5. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the output current value is changed by using a switch.
させることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方
式。6. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the output current value is varied by using a current controller.
とを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電方式。7. The solar power generation system according to claim 1, wherein at least two sets of the solar cells are used.
いて変換することを特徴とする請求項１に記載の太陽光
発電方式。8. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the AC voltage from the solar cell is converted by using a transformer.
を用いて外部回路から遮断することを特徴とする請求項
１に記載の太陽光発電方式。9. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the DC power component from the solar cell is cut off from an external circuit by using an insulator.
号発生器により制御することを特徴とする請求項５また
は６に記載の太陽光発電方式。10. The photovoltaic power generation system according to claim 5, wherein the switch or the current controller is controlled by a signal generator.
ることを特徴とする請求項１０に記載の太陽光発電方
式。11. The solar power generation system according to claim 10, wherein the signal generator is controlled by a radio signal.
太陽電池の出力電流値を変動させるスイッチと、上記太
陽電池からの交流電圧を変換する変圧器とを具備するこ
とを特徴とする太陽光発電モジュール。12. Sunlight comprising at least one solar cell, a switch for varying an output current value of the solar cell, and a transformer for converting an AC voltage from the solar cell. Power generation module.
太陽電池の出力電流値を変動させる電流制御器と、上記
太陽電池からの交流電圧を変換する変圧器とを具備する
ことを特徴とする太陽光発電モジュール。13. A solar cell comprising at least one solar cell, a current controller for varying an output current value of the solar cell, and a transformer for converting an AC voltage from the solar cell. Photovoltaic module.
けたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の太
陽光発電モジュール。14. The photovoltaic power generation module according to claim 12, further comprising an inverter connected to the transformer.
は蓄電池を設けたことを特徴とする請求項１２または１
３に記載の太陽光発電モジュール。15. A capacitor or a storage battery connected to the transformer is provided.
The solar power generation module according to item 3.
御する信号発生器を設けたことを特徴とする請求項１２
または１３に記載の太陽光発電モジュール。16. A signal generator for controlling the switch or the current controller is provided.
Alternatively, the solar power generation module according to item 13.
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