太陽電池のHAST試験について解説

屋外で長時間使用される太陽電池の性能を正しく検証するためには、高温多湿による変化を事前に確認する信頼性評価が重要です。高温・高湿環境下で劣化を短時間で再現し、太陽電池の耐久性や信頼性を効率よく評価するためにHAST試験が役立てられています。本記事では、太陽電池のHAST試験の必要性やポイントを解説します。

太陽電池のHAST試験の必要性

太陽電池は数十年にわたって屋外で使用されることを想定した製品であり、長期間にわたって発電性能を維持できなくてはなりません。屋外では太陽光や雨、湿気、温度変化などの影響を受け続けるため、製品を開発する段階で耐久性の評価が必要です。

実環境試験では検証に何十年もかかってしまうため、効率よく短期間で劣化を再現できる加速試験を活用した評価が実施されています。HAST試験では、高温・高湿・加圧環境を人工的に再現して水分の影響を加速させ、実環境試験よりも短期間で耐湿性や信頼性を評価できます。効率よく検査が行えることから、開発期間の短縮にもつながります。

太陽電池が劣化する原因の一つは、水分が内部へ浸入することです。HAST試験で実際の屋外環境に近い環境を再現して評価することは、水分が内部へ浸入して徐々に進行する製品の劣化を製品開発段階で把握するためにも非常に重要です。

太陽電池のHAST試験のポイント

試験方法

太陽電池の評価では、確認したい劣化現象に応じて試験方法を選択することが大切です。太陽電池の実使用環境を考慮した検証が必要な場合には、酸素による酸化や腐食も考慮した評価なども可能なAir-HASTが用いられることがあります。目的に応じて、水分による耐湿性評価を効率よく行えるHAST試験と使い分けましょう。

試験条件

検証したい劣化現象との関連性を確認したうえで、適した試験条件を設定することが重要です。通常の使用環境では起こる可能性が低い条件を設定した場合、本来確認したい劣化を正しく評価できなくなる可能性があります。

たとえば、試験時間の短縮を目的として、最初から厳しい条件を設定してしまうケースがあります。実際には発生しない故障への対策が必要と判断されると、開発に余分な時間やコストがかかる可能性があるため注意が必要です。

評価対象や確認したい劣化現象に合わせて、試験条件を設定しましょう。

試験装置

試験条件を正しく再現するためには、試験装置の性能も重要です。温度・湿度・圧力を安定して制御できることに加え、試験槽内の温湿度分布の均一性も大切です。

太陽電池のHAST試験装置を検討しよう

太陽電池の信頼性を効率よく評価するのに役立つHAST試験について紹介しました。高温・高湿環境を短時間で再現できるため、実環境試験では検証に時間がかかってしまう長寿命の太陽電池でも効率よく評価できます。実際の劣化と相関しているかを確認したうえで、目的に合った試験条件を設定することが重要です。試験条件を再現できる装置を検討しましょう。

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引用元：IMV公式HP
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絶縁抵抗10⁵〜10¹⁴Ωまでカバーし、微小なリーク電流も正確に検出して信頼性の高い評価を実現します。

短時間試験

100°C超＋高圧環境を作れるHAST装置との連携で、過酷条件を再現し、通常の何分の一もの時間で評価が可能です。

多チャネル対応

PC１台で最大256chまで拡張可能で、複数サンプルの一括試験による効率化と比較評価が容易になります。

開発期間の大幅短縮を実現

たとえば、通常1,000時間かかる耐久評価を500時間以下に短縮可能。開発スピードを加速させ、思わぬ故障も未然に防ぎます。

また平山製作所のHAST装置の高絶縁抵抗を測定するための対策（特殊カバーやノイズ 対策）が、IMVの試験機が持つ高精度な測定性能を最大限に活かし、マイグレーションによる微小なリーク電流も正確に検出できるようになります。

※下記図は一例です。

IMV公式HP
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