【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0046
利用課題名 / Title
バイパスダイオード内蔵太陽光発電モジュールに関する研究 / Research on Photovoltaic Modules with Built-in Bypass Diodes
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
バイパスダイオード,形状観察,成形/Molding,メタマテリアル,太陽電池
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小野 裕道
所属名 / Affiliation
福島県ハイテクプラザ
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
三瓶義之
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
戸津健太郎
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
太陽光発電モジュールに太陽光発電セルと共にラミネート可能なバイパスダイオードを開発した。バイパスダイオードは作動時の熱を放熱する必要から、熱伝導を高めるため樹脂で封止する構造とする。この際、ダイオードと樹脂が密着しない場合があり、故障の要因となるため、非破壊でダイオードと樹脂の剥離を観察する必要がある。そこで太陽光発電モジュールを模擬し、樹脂内に剥離のある試料を準備し、超音波顕微鏡で剥離を観察した。
実験 / Experimental
太陽光発電モジュール内に剥離が発生した状態を模擬するため、CFRP樹脂の層関剥離を発生させた試料を用いる。これを東北大学マイクロシステム融合研究開発センターの超音波顕微鏡（TU-312 インサイト社製 IS-350）により観察した。超音波顕微鏡の観察条件をTable1に示す。
結果と考察 / Results and Discussion
超音波顕微鏡によりCFRP樹脂の層間剥離を観察した。試料を水槽に沈め、反射波の|Peak|測定と|TOF|測定をFig.1に示す。|Peak|測定より|TOF|測定の方が剥離をコントラスト良く観察することができた。 超音波顕微鏡はパルサーからパルス状の超音波を試料に照射し、試料表面からの反射波と試料内部からの反射波を受信する内部監視法で観察した。画像からはCFRPの炭素繊維に起因する表面の凹凸が観察されている。CFRPの層間剥離部は、反射時間が遅れることから剥離を鮮明に観察できたと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Table 1 Ultrasonic microscope conditions
Fig.1 Image of delamination of CFRP
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
戸津健太郎様（東北大学マイクロシステム融合研究開発センター）に感謝します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件