太陽光発電（PV）

太陽光発電とは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池を用いた発電です。ソーラー発電やPV（photovoltaics）ともよばれます。太陽電池を直列または並列に敷き詰めた太陽光パネル（ソーラーパネル）を使って発電します。

小規模でも発電できるのが特徴で、道路標識や街路灯に太陽光パネルを取り付け、バッテリーと組み合わせて夜間点灯の電力源とするケースもあります。また太陽光発電は、再生可能エネルギーの一つとして注目を集めています。ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせたエコ住宅も増えてきました。

太陽光発電を使ったシステムは、「太陽電池パネル（ソーラーパネル）」「充放電コントローラ」「蓄電池」「パワーコンディショナ（インバータ）」「負荷」で構成されます。
大きく分けて「独立型（オフグリッド）の太陽光発電システム」と「系統連携型（オングリッド）の太陽光発電システム」に分類され、それぞれ以下のような特徴があります。

独立型（オフグリッド）の太陽光発電システム

まず最初の例は、独立型（オフグリッド）の太陽光発電システムで、負荷を含めてすべての回路が直流で構成されています。

直流型独立（オフグリッド）太陽光発電システム
次の例は、太陽光や蓄電池の直流をインバータで交流に変換して家電などで利用できるようにした独立型の太陽光発電システムの例です。当然ですが、バッテリーの残容量が無くなると使えません。また、インバータは常に電力を消費しています。無負荷時でも、インバータの待機電力には注意が必要です。

交流型独立（オフグリッド）太陽光発電システム
系統連携型（オングリッド）の太陽光発電システム

次の例は、太陽光発電の電力を系統に接続して販売する例です。一般的な住宅用の太陽光発電システムがこれに該当します。

住宅用太陽光発電システム
次の例は、太陽光発電の電力を家庭用蓄電池に貯めて利用し、不足分の電力を購入する例です。日本では、スマートハウスやホーム・エネルギーマネジメントシステム（Home Energy Management System：HEMS）、パーシャルオフグリッドなどと呼ばれたりもしています。

住宅用太陽光発電・蓄電池システム

さらに近年では空いている敷地に大量の太陽光パネルを設置する、メガソーラーも多く作られています。

松定プレシジョンの製品利用例

パワーコンディショナー評価

太陽電池パネルから作られる電気は直流です。そのため家庭や工場で使用できるように交流に変換する必要があります。そこでパワーコンディショナ（パワコン）と呼ばれるソーラーインバータを使用し、直流を交流に変換しています。

太陽光発電に使用するパワーコンディショナ（ソーラーインバータ）の開発時には、300～600Vほどの直流電源を太陽電池の代わりに使用する必要があります。入力側に太陽電池模擬電源、ソーラアレイシミュレータ、PVシミュレータなどと呼ばれる直流電源を使用し、出力側には交流電子負荷を使用して開発やテストを行います。

太陽電池のIVカーブ特性の測定

太陽電池（Photovoltaics Cell, panel)のIVカーブ特性を測定する方法には、電子負荷を使う方法やバイポーラパワーアンプを使う方法、4象限電源を使う方法、DC-DCコンバータを使う方法があります。ゼロボルト付近での測定や使い易さの面で、バイポーラパワーアンプが良く利用されます。IVカーブを測定することで発電できる最大電力が分かり、パワーコンディショナによる最大電力点追従制御（MPPT：Maximum Power Point Tracking）に役立っています。松定プレシジョンでは、電子負荷や4象限電源を販売していますが、太陽電池のIVカーブ特性測定用には、バイポーラパワーアンプ（POPシリーズ）をご利用いただいています。