(57)【要約】【課題】長時間の光照射を必要とする太陽電池の特性の測定を可能とする小型、廉価、かつ、長寿命の太陽電池特性測定装置およびその特性測定方法を提供する。【解決手段】モニターセル２と、太陽擬似光を照射するフラッシュランプ３と、等Isc光ランプ４と、フラッシュランプ制御部５と、等Isc光ランプ制御部６と、Ｉ−Ｖ測定部７と、中央制御部８とを有し、中央制御部８は、モニターセル２の測定短絡電流でフラッシュランプ３の放射照度を測定、制御して被測定太陽電池９に規格化光を照射し、前記被測定太陽電池９の短絡電流を測定し、フラッシュランプ３の照射を停止するとともに、測定された被測定太陽電池９の短絡電流に合致するように等Isc光ランプ４の放射照度を制御して被測定太陽電池９に等Isc光を照射し、被測定太陽電池９の特性を測定する。【選択図】図１
2010267676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニターセルと、
太陽擬似光を照射するフラッシュランプと、
等Isc光ランプと、
前記フラッシュランプの放射照度を制御するフラッシュランプ制御部と、
前記等Isc光ランプの放射照度を制御する等Isc光ランプ制御部と、
太陽電池の電気特性を測定するＩ−Ｖ測定部と、
装置全体の動作を制御する中央制御部とを有し、
前記中央制御部は、前記フラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射するよう前記フラッシュランプ制御部に制御させ、前記規格化光を照射された前記被測定太陽電池の短絡電流を前記Ｉ−Ｖ測定部に測定させ、前記フラッシュランプ制御部に指令を出して前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、測定された前記被測定太陽電池の短絡電流に合致するように前記等Isc光ランプ制御部に前記等Isc光ランプの放射照度を制御させて、前記等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させ、前記Ｉ−Ｖ測定部に指令を出して前記等Isc光を照射された前記被測定太陽電池の特性を測定させることを特徴とする太陽電池特性測定装置。
【請求項２】
前記中央制御部は、前記フラッシュランプから前記被測定太陽電池に規格化光を照射させる前に、放射照度が等Isc光と同じ規格化光を、前記等Isc光ランプ制御部に、前記等Isc光ランプの放射照度を制御させて前記等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に照射させることを特徴とする請求項１記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項３】
前記中央制御部は、フラッシュランプに規格化光を照射するようフラッシュランプ制御部に制御させ、前記モニターセルの電流を測定し、前記モニターセルの電流変動値を常時監視することで、前記フラッシュランプ放射照度が一定に保持されるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項４】
前記中央制御部は、規格化光または等Isc光を照射するよう、フラッシュランプ制御部および等Isc光ランプ制御部に制御させ、前記Ｉ−Ｖ測定部に指令を発して前記モニターセルの電流を測定させ、前記モニターセルの電流変動値を常時監視させて、前記変動値の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項５】
前記中央制御部は、等Iscランプで被測定太陽電池のIscが規格化光照射時と合致する放射照度確定後に、任意の測定ポイントで前記等Isc光ランプ制御部に指令を出して前記等Isc光ランプの照射を停止させるとともに、前記フラッシュランプ制御部に指令を出して前記フラッシュランプから前記被測定太陽電池に規格化光を照射して、前記I-V測定部に、前記任意の測定ポイントにおける電流および電圧を測定させ、前記フラッシュランプ制御部を制御して、前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、前記等Isc光ランプ制御部に指令を出して前記等Isc光ランプを照射させ、前記Ｉ−Ｖ測定部にI-V特性の測定を継続させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項６】
測定したモニターセルのIscおよび等Isc光ランプの制御パラメータを不揮発性記憶媒体に記憶させて、次に測定する被測定太陽電池に等Isc光を照射する際に、記憶した値に合致するよう、あらかじめ放射照度を制御することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項７】
前記モニターセルの規格化光の変換係数と等Isc光の変換係数の相関により、等Isc光によるモニターセルのIscから、規格化光による被測定太陽電池への放射照度を求めることができる請求項１に記載の太陽電池特性測定装置。
【請求項８】
前記フラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射させる工程と、
前記規格化光を照射された前記被測定太陽電池の短絡電流を測定する工程と、
前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、測定された前記被測定太陽電池の短絡電流に合致するように等Isc光ランプの放射照度を制御して前記等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させる工程と、
前記等Isc光を照射された前記被測定太陽電池の電気特性を測定する工程とを有することを特徴とする太陽電池特性測定方法。
【請求項９】
前記フラッシュランプから前記被測定太陽電池に規格化光を照射させる前に、前記等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させる工程とを有することを特徴とする請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【請求項１０】
モニターセルおよび被測定太陽電池双方に同時に規格化光または等Isc光を照射する工程と、
前記モニターセルの電流を測定する工程と、
前記モニターセルの電流変動値を常時監視することで、前記フラッシュランプ放射照度が一定に保持されるよう制御する工程とを有する、請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【請求項１１】
モニターセルおよび被測定太陽電池双方に同時に規格化光または等Isc光を照射する工程と、
前記モニターセルの電流を測定する工程と、
前記モニターセルの電流変動値を常時監視し、前記変動値の補正を行う工程とを有する、請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【請求項１２】
被測定太陽電池のIscを測定後、任意の測定ポイントで前記等Isc光ランプの照射を停止させるとともに、前記フラッシュランプから前記被測定太陽電池に規格化光を照射する工程と、
前記任意の測定ポイントにおける電流および電圧を測定する工程と、
前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、前記等Isc光ランプを照射させ、I-V特性の測定を継続する工程とを有する請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【請求項１３】
測定したモニターセルのIscおよび等Isc光ランプの制御パラメータを不揮発性記憶媒体に記憶させる工程と、
新たに測定する被測定太陽電池に等Isc光を照射する際に、記憶した値に合致するよう、あらかじめ等Isc光の放射照度を制御する工程とを有する請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【請求項１４】
前記モニターセルの規格化光の変換係数と等Isc光の変換係数の相関により、等Isc光によるモニターセルのIscから、規格化光による被測定太陽電池への放射照度を求める工程を有する請求項８記載の太陽電池特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の特性を測定する装置およびその測定方法に関する。
【０００２】
特に、本発明は、フラッシュランプの人工光（太陽擬似光）と等Isc光を組み合わせて使用することにより、フラッシュランプの長時間の照射を回避し、もってフラッシュランプの定格消費電力を飛躍的に低下させ、装置全体を小型化し、かつ、フラッシュランプの長寿命化を実現することができる太陽電池特性測定装置およびその特性測定方法に関する。
【０００３】
ここで、JIS C-8912, 8933に準拠したClass Bのソーラシミュレータ光や、その他スペクトル分布や光の諸性質の規格化された光を照射された被測定太陽電池の短絡電流（Isc）と同じ短絡電流を発生させる被測定太陽電池に照射する光を、「等Isc光」と称する。特に、規格化された光がClass Aのソーラシミュレータ光である場合の等Isc光を「Class A等価Isc光」と呼ぶ。また、「等Isc光」を照射するよう制御できるランプを「「等Isc光ランプ」と呼び、Class A等価Isc光を照射するよう制御されるランプを「Class A等価Isc光ランプ」と呼ぶ。
【背景技術】
【０００４】
太陽電池はクリーンなエネルギー源として社会で広く利用されるようになり、その特性、とりわけ出力特性（変換効率）を正確に測定する要求が高まっている。
【０００５】
太陽電池セルおよび複数の太陽電池セルからなる太陽電池モジュール（本願明細書および特許請求の範囲で特に断らない限り「太陽電池」は「太陽電池セル」と「太陽電池モジュール」の双方を含む。）は、その材質が単結晶、多結晶、アモルファス、高効率、薄膜、化合物半導体と多種開発されつつあり、さらにセル構造も多層化等のものが開発、製品化されており、それらの出力特性も区々である。このため、太陽電池特性を所定の基準で測定するために、基準太陽光に近似したClass Aソーラシミュレータを用いて、太陽電池の特性を測定することが行われている。
【０００６】
フラッシュランプは、太陽光の分光分布に近いものが好ましいため、たとえばキセノンランプのような擬似太陽光を照射するものが使用されている。
【０００７】
また、擬似太陽光の照射にあたっては、放射照度場所むらやスペクトル合致度等を考慮し、一定の照射状態を実現するために、ＪＩＳ  C-8912,8933によってClass Aのソーラシミュレータ（放射照度場所むら±２％以下、放射照度時間変動率±１％以下、スペクトル合致度±２５％以下）が定められている。
【０００８】
このように、太陽電池の特性を測定するために、光を照射するソーラシミュレータには基準が定められている。
【０００９】
ところで、上述したように太陽電池には種々の種類が存在するが、非シリコン結晶系太陽電池モジュールは、その特性として、過渡応答が遅いものがあり、光が当たってから出力が安定するまでの時間が長かったり、光量や負荷を変化させて出力が安定するまで時間がかかったりするため、結晶系太陽電池モジュールの数十倍から数百倍以上の時間が必要である。
【００１０】
また、化合物系太陽電池は、光暴露履歴現象があり、予備露光で変換効率を安定させる必要がある。この予備露光時間は、数十秒から数時間程度と、広範囲にわたる。
【００１１】
このような過渡応答の遅い太陽電池モジュールや、予備露光の必要な太陽電池モジュールの出力測定を行うため、多くの方式が実施されている。キセノンランプを数百ミリ秒から数十秒程度連続発光させる方法（特許文献１）や、キセノンランプの発光パルス波形を平坦化させ、複数回発光させる方法などが実施されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−９５９２８号公報
【特許文献２】特開２００７−８８４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図７は太陽電池のI-Vカーブを示している。
【００１４】
太陽電池の特性は、太陽電池に人工光を照射した状態で、負荷抵抗を調節して、複数の電流と電圧の点を測定してプロットされる。負荷抵抗が０の状態の電流が短絡電流Iscであり、逆に負荷抵抗が無限大すなわち回路が開放されたときの電圧が開放電圧ＶＯＣである。太陽電池の出力は図７の点線のようになり、その最大値が最大出力Ｐｍａｘである。
【００１５】
太陽電池の特性を測定するためには、分光分布が太陽光に近いたとえばキセノンランプのようなものが使用され、キセノンランプを点灯している間に上述したように負荷抵抗を様々に変えて電流と電圧を測定する。
【００１６】
しかし、一般にキセノンランプを含むフラッシュランプは、発光時間に応じて温度が上昇し、破壊に至る欠点がある。
【００１７】
過渡応答が遅い太陽電池モジュールは、上述したようにその特性として、光や負荷が変化してから出力が安定するまでの時間が長いため、ランプの発光時間が長くならざるを得ず、問題が深刻化する。
【００１８】
また、化合物系太陽電池モジュールは、上述したように光暴露履歴現象があって予備露光で変換効率を安定させる必要があるため、予備露光を含めてフラッシュランプによって光を照射しようとすると、同様にフラッシュランプの発光時間が長くなり、問題が深刻化する。
【００１９】
また、従来の定常光による太陽電池特性測定装置の方式を踏襲した場合、複数個のショートアークキセノンランプが必要となり、電源が非常に大きなものとなるため、実用的でない。なおかつ、該ショートアークキセノンランプを長時間連続発光させなければならず、ランプの寿命が短く、消費電力が大きい問題を回避することができない。
【００２０】
特許文献１の方法によれば、電源装置の小型化が可能であるが、その効果は限定的であり、かつ、フラッシュランプの発光時間の短縮化をはかることはできない。
【００２１】
また、特許文献２で用いた方法によると、キセノンランプの発光パルス波形を平坦化させるためにコイルとコンデンサを多数用いなければならないため装置が大型化し、コスト面でもスペース面でも実用性が低くなる。
【００２２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、フラッシュランプの長時間の点灯を回避し、かつ、長時間の光照射を必要とする太陽電池の特性測定を可能とする小型、廉価、かつ、長寿命の太陽電池特性測定装置およびその特性測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の太陽電池特性測定装置は、
モニターセルと、
太陽擬似光を照射するフラッシュランプと、
等Isc光と、
前記フラッシュランプの放射照度を制御するフラッシュランプ制御部と、
前記等Isc光の放射照度を制御する等Isc光制御部と、
太陽電池の特性を測定するＩ−Ｖ測定部と、
装置全体の動作を制御する中央制御部とを有し、
前記中央制御部は、前記フラッシュランプ制御部に、前記フラッシュランプから前記モニターセルに規格化光を照射させ、前記モニターセルのIscを測定し、放射照度を決定する。一方、前記規格化光を、被測定太陽電池に照射させており、前記規格化光を照射された前記被測定太陽電池の短絡電流（Isc）を前記Ｉ−Ｖ測定部に測定させる。前記フラッシュランプ制御部に指令を出して前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、測定された前記被測定太陽電池の短絡電流に合致するように前記等Isc光制御部に前記等Isc光の放射照度を制御させて等Isc光ランプ（以下等Isc光ランプと呼ぶ）から前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させ、前記Ｉ−Ｖ測定部に指令を出して前記等Isc光を照射された前記被測定太陽電池の特性を測定させることを特徴とする。ここで、等Isc光とは、フラッシュランプの規格化光によって測定した被測定太陽電池のIscと合致するように、被測定太陽電池に照射する光をいう。
【００２４】
前記中央制御部は、前記モニターセルおよび被測定太陽電池双方に同時に規格化光または等Isc光を照射するよう、フラッシュランプ制御部および等Isc光ランプ制御部に制御させ、前記モニターセルの電流を測定し、前記モニターセルの電流変動値を常時監視することで、前記フラッシュランプ放射照度が一定に保持されるよう制御することもできる。
【００２５】
また、前記中央制御部は、前記モニターセルの電流変動が生じた際には、演算により適正な値に補正する機能も持たせられる。
【００２６】
前記フラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射させる前に、等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させる機能を有しているようにすることもできる。
【００２７】
モニターセルの規格化光の変換係数と、等Isc光の変換係数の相関により、等Isc光によるモニターセルのIscから、前記等Isc光の被測定太陽電池への規格化光換算放射照度を求めることができる。Ｉ−Ｖ測定部に被測定太陽電池のI-V特性を測定させる際、任意の測定ポイントで等Isc光ランプを停止させ、フラッシュランプに規格化光を照射させ、被測定太陽電池の電流および電圧を測定させる。その後、フラッシュランプの照射を停止させるとともに、等Isc光ランプの照射を再開し、I-V特性の測定を継続する。必要に応じてその測定ポイントを任意に変えて、求めたい規格化光での太陽電池特性を測定できるため、規格化光で太陽電池特性を検証することが可能となる。
【００２８】
また、本発明によれば、測定したモニターセルのIscおよび等Isc光ランプの制御パラメータを不揮発性記憶媒体に記憶させて、次に測定する被測定太陽電池に等Isc光を照射する際に、記憶した値で、あらかじめ放射照度を制御することができる。
【００２９】
本発明の太陽電池特性測定方法は、
モニターセルのIscをモニターする工程と、
フラッシュランプの放射照度を制御してフラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射させる工程と、
前記規格化光を照射された前記被測定太陽電池の短絡電流を測定する工程と、
前記フラッシュランプの照射を停止させるとともに、測定された前記被測定太陽電池の短絡電流に合致するように等Isc光ランプの放射照度を制御して等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させる工程と、
前記等Isc光を照射された前記被測定太陽電池の特性を測定させる工程とを有することを特徴とする。
【００３０】
前記フラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射させる工程の前に、等Isc光ランプから前記被測定太陽電池に等Isc光を照射させる工程を有しているようにすることもできる。
【００３１】
本発明の太陽電池特性測定方法は、
モニターセルおよび被測定太陽電池双方に同時に規格化光または等Isc光を照射する工程と、
前記モニターセルのIscと前記被測定太陽電池のIscをそれぞれ測定する工程と、
前記モニターセルの電流変動値を常時監視することで、前記フラッシュランプ放射照度が一定に保持されるよう制御する工程と、
前記モニターセルの電流変動値を補正する工程とを有する。
【００３２】
本発明の太陽電池特性測定方法は、既定Iscに合致させた規格化光をフラッシュランプから照射させる工程と、
被測定太陽電池のIscを測定する工程と、
等Isc光ランプから、測定したそのIscに合致させた等Isc光を被測定太陽電池に照射する工程と、
Ｉ−Ｖ測定部に被測定太陽電池のI-V特性を測定させる一方、任意の測定ポイントで等Isc光ランプを停止させ、フラッシュランプに規格化光を照射させる工程と、
被測定太陽電池の電流および電圧を測定させる工程と、
フラッシュランプの照射を停止させるとともに、等Isc光ランプの照射を再開し、I-V特性の測定を継続する工程とを有する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明による太陽電池特性測定装置および太陽電池特性測定方法は、フラッシュランプから被測定太陽電池に規格化光を照射し、前記規格化光を照射された被測定太陽電池の短絡電流をＩ−Ｖ測定部によって測定し、しかる後にフラッシュランプの照射を停止させるとともに、測定された被測定太陽電池の短絡電流に合致するように等Isc光ランプの放射照度を制御して等Isc光ランプから被測定太陽電池に等Isc光を照射させ、等Isc光を照射された被測定太陽電池の特性を測定する。
【００３４】
本発明によれば、フラッシュランプによる照射の時間は、被測定太陽電池の短絡電流を測定するのに十分な時間（一般的に約４〜１０ｍｓｅｃ）であれば足りる。
【００３５】
本発明では、I-V測定においては、Iscが同一ならば、太陽電池照射光の光質に関わらず、太陽電池特性は一定であるという性質を利用する。入射光によって一度励起された電荷は、その生成の起源に関係なく、光電流として振舞うため、その時の光の入射角や、そのスペクトル度分布は、太陽電池の特性測定には影響しない。
【００３６】
本発明では、最小限の時間フラッシュランプによって規格化太陽擬似光を照射し、それ以外は等Isc光に切り換えることにより、フラッシュランプの長時間の照射を回避し、過渡応答が遅い太陽電池モジュールや予備露光で変換効率を安定させる必要がある化合物系太陽電池など特性の測定に長時間かかる太陽電池に対して特性の測定を行うことができる。
【００３７】
また、特性の測定に長時間かかる太陽電池に対して特別な電源装置やコイル等を必要とすることなく、簡単な構造で信頼性の高い太陽電池特性測定装置およびその特性測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による太陽電池特性測定装置の構成図。
【図２】本発明のフラッシュランプと等Isc光ランプの一配置例を示した説明図。
【図３】本発明の一実施形態による太陽電池特性測定方法を示したフロー。
【図４】本発明のフラッシュランプと等Isc光ランプの切り換えの流れを示したグラフ。
【図５】図３の太陽電池特性測定方法の変形例を示したフロー。
【図６】本発明の一実施形態による太陽電池特性測定方法を示したフロー。
【図７】太陽電池の特性を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
図１は、本発明による太陽電池特性測定装置の一実施形態の構成図である。
【００４１】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池特性測定装置１は、モニターセル２と、規格化太陽擬似光を照射するフラッシュランプ３と、Class A等価Isc光ランプ４と、フラッシュランプ３の放射照度を制御するフラッシュランプ制御部５と、Class A等価Isc光ランプ４の放射照度を制御するClass A等価Isc光ランプ制御部６と、太陽電池の特性を測定するＩ−Ｖ測定部７と、中央制御部８とを有している。
【００４２】
図１に示すように、中央制御部８は太陽電池セル２とフラッシュランプ制御部５とClass A等価Isc光ランプ制御部６とＩ−Ｖ測定部７に接続されている。Ｉ−Ｖ測定部７は被測定太陽電池９に接続されている。
【００４３】
図２にフラッシュランプ３とClass A等価Isc光ランプ４の具体的な配置例を示す。
【００４４】
図２に示すように、照射面の正面に規格化またはClass Aのフラッシュランプ３を据え付けておき、Class A光を照射する。迷光をさえぎるためのバッフル１０，１１，１２の各開口部を通過したClass A光は、照射面に到達する。照射面には被測定太陽電池９が設けられている。
【００４５】
バッフル１１の照射面側には、Class A等価Isc光ランプ４が１個以上据え付けてあり、該Class A等価Isc光ランプ４と照射面との距離は、従来の太陽電池特性測定装置よりも短くてもよい。
【００４６】
なお、Class A等価Isc光ランプ４は、必要な放射照度で被測定太陽電池９に光を照射できればよく、Class A等価Isc光ランプ４のランプ数も照射面との距離も任意である。
【００４７】
図３は、この太陽電池特性測定装置１を用いた太陽電池の特性測定方法を示している。
【００４８】
図３に示すように、本実施形態の太陽電池特性測定装置１ではまず、フラッシュランプ３から、モニターセル２にClass A光を照射する。
【００４９】
中央制御部８は、モニターセル２の短絡電流を測定し、フラッシュランプ制御部５に指令を出して、フラッシュランプ３の放射照度を測定したIscに合致するよう制御してもよい。
【００５０】
フラッシュランプ３の点灯後、被測定太陽電池９の出力が安定した後に、中央制御部８はＩ−Ｖ測定部７により被測定太陽電池９の短絡電流を測定する。
【００５１】
被測定太陽電池９の短絡電流の測定後、中央制御部８はフラッシュランプ３の照射を停止させるとともに、測定された被測定太陽電池９の短絡電流に合致するように、Class A等価Isc光ランプ制御部６に指令を出し、Class A等価Isc光ランプ４の放射照度を制御し、Class A等価Isc光ランプ４から被測定太陽電池９にClass A等価Isc光を照射する。
【００５２】
上記Class A等価Isc光の照射の間に、中央制御部８はＩ−Ｖ測定部７に指令を出し、被測定太陽電池９の特性を測定する。
【００５３】
図４は、フラッシュランプ３からClass A等価Isc光ランプ４に光を切り換える流れを示している。
【００５４】
なお、図４は後述する予備露光を照射する場合を含めて示しているが、図３による特性の測定では、予備露光の部分を除けば同一である。
【００５５】
図４に示すように、フラッシュランプ３からの放射照度は、基準状態でClass A光またはClassＡの光、すなわち放射照度場所むら±２％以下、放射照度時間変動率±１％以下の状態で光を照射する。
【００５６】
フラッシュランプ３による照射の時間は、被測定太陽電池９の短絡電流を測定するのに十分であれば足り、現時点では約４〜１０ｍｓｅｃで足りる。
【００５７】
フラッシュランプ３による照射後は、Class A等価Isc光ランプ４に切り換え同一の状態で規格化またはClassＡの光を照射する。
【００５８】
なお、JIS C 8931によれば、太陽電池モジュールの測定においては、入射角±15度以内で基準光（放射照度1,000 W/m2）を照射するよう定められているが、これは入射光が電荷を励起する入射角特性と呼ばれる量子効率に影響するだけである。入射光により一度励起された電荷は、その履歴に関係なく垂直入射光による電荷も、傾斜入射光による電荷も同様に励起状態エネルギーを保ち、内部の光電流となるため、フラッシュランプのClass A光の短絡電流に合わせた光を照射するClass A等価Isc光ランプの入射光は、従来の太陽電池特性測定装置の光平行度にとらわれずに、照射面との距離を短くしたり、複数個のランプで照射することができる。また、そのスペクトル合致度が低くても、入射角の考察と同様のモデルが適用できる。
【００５９】
すなわち、本発明のように、
Class A等価Isc光ランプ４による光の照射により、被測定太陽電池モジュール９の特性を測定することができるのである。
【００６０】
本発明によれば、フラッシュランプ３の点灯時間は、図４に示すように約４〜１０ｍｓｅｃで足り、かつ、Class A等価Isc光ランプ４によるClass A等価Isc光の照射により、被測定太陽電池モジュール９の特性を測定することができる。したがって、フラッシュランプ３の長時間の照射を回避し、フラッシュランプの寿命を縮めることなく、長時間を要する太陽電池の特性の測定、たとえば過渡応答が遅い太陽電池モジュールあるいは予備露光で変換効率を安定させる必要がある化合物系太陽電池の特性の測定を行うことができる。また、大きな電源装置やキセノンランプの発光パルス波形を平坦化させるためにコイルとコンデンサを多数用いる必要もない。
【００６１】
図５は、本発明の他の実施形態による太陽電池の特性測定方法を示している。
【００６２】
図５の実施形態は、Class A等価Isc光による予備露光を行っている他は、図３の実施形態と同じである。換言すると、図５による太陽電池の特性測定方法は図４のグラフ全体に示すフラッシュランプとClass A等価Isc光ランプの光の切り換えの流れと同様である。
【００６３】
すなわち、図５の太陽電池の特性測定方法は、フラッシュランプ３から被測定太陽電池９にClass A光を照射させる工程の前に、Class A等価Isc光の放射照度を制御してClass A等価Isc光ランプ４から被測定太陽電池９にClass A等価Isc光を照射する。
【００６４】
本実施形態によれば、予備露光で変換効率を安定させる必要がある化合物系太陽電池に対して、Class A等価Isc光ランプのClass A等価Isc光を使用することができるため、フラッシュランプ３の長時間の照射を回避し、フラッシュランプ３の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
図６の実施形態は、図３の実施形態と同じく、モニターセル２のIscを測定後、Iscに合致させたClass A光をフラッシュランプ３から照射させて、被測定太陽電池９のIscを測定し、Class A等価Isc光ランプ４から、測定したIscに合致させたClass A等価Isc光を被測定太陽電池９に照射する。Ｉ−Ｖ測定部７に被測定太陽電池のI-V特性を測定させる間に、Class A等価Isc光ランプ４を停止させ、フラッシュランプ３にClass A光を照射させ、たとえばPmaxなど、任意の測定ポイントで電流および電圧を測定させる。
【００６６】
その後、フラッシュランプ３の照射を停止させるとともに、Class A等価Isc光ランプ４の照射を再開し、I-V特性の測定を継続するものである。
【００６７】
以降、必要に応じてフラッシュランプ３とClass A等価Isc光ランプ４を切り替えてI-V特性を測定することもできる。
【００６８】
以上、図５は図３に予備露光を加えた処理であるが、予備露光の処理とフラッシュランプ光を当てた後にClass A等価Isc光に切り換える処理は、任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  太陽電池特性測定装置
２  モニターセル
３  フラッシュランプ
４  Class A等価Isc光ランプ
５  フラッシュランプ制御部
６  Class A等価Isc光ランプ制御部
７  Ｉ−Ｖ測定部
８  中央制御部
９  被測定太陽電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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