(57)【要約】【課題】太陽電池の品質管理を容易に実現する技術を提供する。【解決手段】第１のプローブピンは、太陽電池のひとつの面側に配置された第１のバスバー電極に接続させる。第２のプローブピンは、太陽電池のひとつの面側において、第１のバスバー電極とは別に配置された第２のバスバー電極に接続させる。電圧計測回路８８は、第２のプローブピンと第１のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電圧値を測定する。電流計測回路９０は、第２のプローブピンと第１のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電流値を測定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池のひとつの面側に配置された第１のバスバー電極に接続させる第１のプローブピンと、
太陽電池のひとつの面側において、第１のバスバー電極とは別に配置された第２のバスバー電極に接続させる第２のプローブピンと、
前記第２のプローブピンと前記第１のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電圧値を測定する電圧計測回路と、
太陽電池のひとつの面側に配置された第１のバスバー電極に接続させる第３のプローブピンと、
太陽電池のひとつの面側に配置された第２のバスバー電極に接続させる第４のプローブピンと、
前記第４のプローブピンと前記第３のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電流値を測定する電流計測回路と、
を備えることを特徴とする評価装置。
【請求項２】
前記第１のプローブピンと前記第３のプローブピンとが共通であり、
前記第２のプローブピンと前記第４のプローブピンとが共通であることを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
太陽電池の別の面側に配置された第３のバスバー電極に接続させる第５のプローブピンと、
太陽電池の別の面側において、第３のバスバー電極とは別に配置された第４のバスバー電極に接続させる第６のプローブピンと、
太陽電池の別の面側に配置された第３のバスバー電極に接続させる第７のプローブピンと、
太陽電池の別の面側に配置された第４のバスバー電極に接続させる第８のプローブピンと、
前記第１のプローブピンから前記第４のプローブピンを有効にする第１状態と、前記第５のプローブピンから前記第８のプローブピンを有効にする第２状態とを切りかえる切替部とをさらに備え、
前記電圧計測回路は、前記切替部によって第１状態が実現されている場合に、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電圧値を測定し、前記切替部によって第２状態が実現されている場合に、第４のバスバー電極と第３のバスバー電極との間の電圧値を測定し、
前記電流計測回路は、前記切替部によって第１状態が実現されている場合に、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電流値を測定し、前記切替部によって第２状態が実現されている場合に、第４のバスバー電極と第３のバスバー電極との間の電流値を測定することを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項４】
前記第１のプローブピンと前記第３のプローブピンとが共通であり、
前記第２のプローブピンと前記第４のプローブピンとが共通であり、
前記第５のプローブピンと前記第７のプローブピンとが共通であり、
前記第６のプローブピンと前記第８のプローブピンとが共通であることを特徴とする請求項３に記載の評価装置。
【請求項５】
前記切替部は、すべてのプローブピンを有効にする第３状態へも切り替え可能であり、
前記電圧計測回路は、前記切替部によって第３状態が実現されている場合に、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との組合せと、第４のバスバー電極と第３のバスバー電極との組合せとの間の電圧値を測定し、
前記電流計測回路は、前記切替部によって第３状態が実現されている場合に、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との組合せと、第４のバスバー電極と第３のバスバー電極との組合せとの間の電流値を測定することを特徴とする請求項３または４に記載の評価装置。
【請求項６】
前記電圧計測回路において測定した電圧値と、前記電流計測回路において測定した電流値とをもとに、太陽電池の不良を検出する検出部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の評価装置。
【請求項７】
ひとつの面側に少なくともふたつのバスバー電極が配置された太陽電池を製造するステップと、
前記太陽電池のひとつの面側に配置された少なくともふたつのバスバー電極間の電圧値を測定するステップと、
前記太陽電池のひとつの面側に配置された少なくともふたつのバスバー電極間の電流値を測定するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価技術、特に太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定する評価装置およびそれを利用した太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の生産において、太陽電池の電気特性が一般的に計測される。特に、太陽電池の断線箇所を特定するために、太陽電池における接続箇所を切りかえながら、計測がなされる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３１００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池の製造工程において、断線箇所の特定は不必要であっても、断線しているかの判定が必要になる。その際、簡易な判定が望まれる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池の品質管理を容易に実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の評価装置は、太陽電池のひとつの面側に配置された第１のバスバー電極に接続させる第１のプローブピンと、太陽電池のひとつの面側において、第１のバスバー電極とは別に配置された第２のバスバー電極に接続させる第２のプローブピンと、第２のプローブピンと第１のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電圧値を測定する電圧計測回路と、太陽電池のひとつの面側に配置された第１のバスバー電極に接続させる第３のプローブピンと、太陽電池のひとつの面側に配置された第２のバスバー電極に接続させる第４のプローブピンと、第４のプローブピンと第３のプローブピンとに接続されることによって、第２のバスバー電極と第１のバスバー電極との間の電流値を測定する電流計測回路と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、太陽電池の製造方法である。この方法は、ひとつの面側に少なくともふたつのバスバー電極が配置された太陽電池を製造するステップと、太陽電池のひとつの面側に配置された少なくともふたつのバスバー電極間の電圧値を測定するステップと、太陽電池のひとつの面側に配置された少なくともふたつのバスバー電極間の電流値を測定するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池の品質管理を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例１において評価対象となる太陽電池の構成を示す図である。
【図２】図１の太陽電池を評価する際の構成を示す図である。
【図３】実施例１に係る評価装置の構成を示す図である。
【図４】図３の評価装置におけるスイッチの切りかえパターンが示されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図５】表ＢＢＲを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【図６】裏ＢＢＲを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【図７】表裏間Ｒを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【図８】実施例１に係る太陽電池モジュールを示す上面図である。
【図９】実施例１に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例２において、太陽電池を評価する際の構成を示す図である。
【図１１】実施例２に係る評価装置の構成を示す図である。
【図１２】図１１の評価装置におけるスイッチの切りかえパターンが示されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図１３】表ＢＢＲを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【図１４】裏ＢＢＲを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【図１５】表裏間Ｒを測定する際の評価装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
本発明の実施例１を具体的に説明する前に、概要を述べる。実施例１は、太陽電池の製造工程において、当該太陽電池の品質を評価するための評価装置に関する。太陽電池には、受光面側と裏側のそれぞれに、複数のフィンガー電極と複数のバスバー電極とが備えられる。受光面側あるいは裏側に配置されたいずれかのフィンガー電極が断線している場合、太陽電池の品質が悪化する。フィンガー電極の断線を容易に検出するために、実施例１に係る評価装置は、次の処理を実行する。
【００１１】
評価装置は、受光面側のふたつのバスバー電極間の電圧値と電流値とを計測することによって、受光面側のバスバー電極間抵抗（以下、「表ＢＢＲ」という）を導出する。また、評価装置は、裏面側のふたつのバスバー電極間の電圧値と電流値とを計測することによって、裏面側のバスバー電極間抵抗（以下、「裏ＢＢＲ」という）を導出する。表ＢＢＲと裏ＢＢＲとの少なくともひとつがしきい値よりも大きければ、フィンガー電極の断線が発生している。さらに、品質の高い太陽電池を使用しながら、太陽電池モジュールが製造される。
【００１２】
図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例１において評価対象となる太陽電池７０の構成を示す。図１（ａ）は、太陽電池７０の受光面側の平面図を示す。受光面とは、太陽電池７０を構成している面のうち、太陽光を主として受ける面である。複数のフィンガー電極２２は、太陽電池７０の受光面側において、平行に配置される。図１（ａ）において、ひとつのフィンガー電極２２は、横方向に延びる。フィンガー電極２２は、受光により発電された電力を収集する電極である。フィンガー電極２２は、受光面上に形成される電極であるので、入射される光を遮らないように細く形成することが望ましい。また、発電した電力を効率的に集電できるよう所定の間隔で配置することが望ましい。
【００１３】
複数のバスバー電極２４も、太陽電池７０の受光面側において、平行に配置される。各バスバー電極２４は、フィンガー電極２２と交差、例えば、直交するように配置されることによって、複数のフィンガー電極２２を互いに接続する。図１（ａ）では、複数のバスバー電極２４として、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとが示される。バスバー電極２４は、入射する光を遮らない程度に細く形成するとともに、複数のフィンガー電極２２から集電した電力を効率的に流せるよう、ある程度太くすることが望ましい。
【００１４】
複数のタブ線４０のそれぞれは、バスバー電極２４と電気的に導通するように受光面上に接着される。図１（ａ）では、第１タブ線４０ａが第１バスバー電極２４ａに接続され、第２タブ線４０ｂが第２バスバー電極２４ｂに接続される。さらに、各タブ線４０は、隣接した太陽電池７０（図示せず）にも接続される。このようにタブ線４０は、バスバー電極２４と同一の方向に配置される。
【００１５】
図１（ｂ）は、太陽電池７０の裏面側の平面図を示す。裏面とは、太陽電池７０を構成している面のうち、受光面とは反対側の面である。複数のフィンガー電極３２は、太陽電池７０の裏面側において、平行に配置される。図１（ｂ）において、ひとつのフィンガー電極３２は、フィンガー電極２２と同様に、横方向に延びる。なお、裏面側は、太陽光が主に入射される面ではないので、フィンガー電極３２の本数は、フィンガー電極３２の本数よりも多くされる。このような構成によって、集電効率が高められる。複数のバスバー電極３４は、図１（ａ）の複数のバスバー電極２４と同様であり、第３タブ線４０ｃ、第４タブ線４０ｄは、図１（ｂ）の第１タブ線４０ａ、第２タブ線４０ｂと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００１６】
図２は、太陽電池７０を評価する際の構成を示す。ここでは、図１（ａ）−（ｂ）のように製造された太陽電池７０に対して、Ｉ−Ｖ特性を測定するための「２端子測定法」を説明する。評価対象となる太陽電池７０は、受光面１２、発電層１０、裏面１４を含む。受光面１２は、図１（ａ）に相当し、裏面１４は、図１（ｂ）に相当する。発電層１０は、受光面１２と裏面１４との間に形成される。受光面１２には、第１バスバー電極２４ａ、第２バスバー電極２４ｂが、図１（ａ）と同様に配置される。なお、図面を明瞭にするために、複数のフィンガー電極２２の記載は省略される。また、裏面１４も、図１（ｂ）と同様に構成される。
【００１７】
複数のプローブピン８０が、各バスバー電極２４に当接される。ここでは、一例として、第１１プローブピン８０ａａ、第１２プローブピン８０ａｂ、第１３プローブピン８０ａｃ、第１４プローブピン８０ａｄ、第１５プローブピン８０ａｅ、第１６プローブピン８０ａｆ、第１７プローブピン８０ａｇの７つのプローブピン８０が第１バスバー電極２４ａに当接される。これらのプローブピン８０は、第１計測用信号線８２ａに接続される。また、第２１プローブピン８０ｂａ、第２２プローブピン８０ｂｂ、第２３プローブピン８０ｂｃ、第２４プローブピン８０ｂｄ、第２５プローブピン８０ｂｅ、第２６プローブピン８０ｂｆ、第２７プローブピン８０ｂｇの７つのプローブピン８０が第２バスバー電極２４ｂに当接される。これらのプローブピン８０は、第２計測用信号線８２ｂに接続されている。なお、ひとつのバスバー電極２４に当接されるプローブピン８０は、７つに限定されない。
【００１８】
さらに、図示しない裏面１４の表面に配置された第３バスバー電極２４ｃ、第４バスバー電極２４ｄのそれぞれにも、複数のプローブピン８０が当接される。第３バスバー電極２４ｃに当接された複数のプローブピン８０は、第３計測用信号線８２ｃに接続され、第４バスバー電極２４ｄに当接された複数のプローブピン８０は、第４計測用信号線８２ｄに接続される。このような構成によって、計測用信号線８２は、プローブピン８０を介して、バスバー電極２４に電気的に接続される。
【００１９】
図３は、実施例１に係る評価装置９４の構成を示す。第１計測用信号線８２ａから第４計測用信号線８２ｄは、図２にも示されている。評価装置９４は、スイッチＳ１からスイッチＳ８、電圧計測回路８８、電流計測回路９０、直流可変電源９２を含む。スイッチＳ１は、第１計測用信号線８２ａと第２計測用信号線８２ｂとの間に配置され、スイッチＳ２は、第３計測用信号線８２ｃと第４計測用信号線８２ｄとの間に配置される。スイッチＳ３は、第１計測用信号線８２ａから電流計測回路９０へ至る経路中に配置され、スイッチＳ４は、第２計測用信号線８２ｂから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置される。スイッチＳ５は、第３計測用信号線８２ｃから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置され、スイッチＳ６は、第４計測用信号線８２ｄから直流可変電源９２へ至る経路中に配置される。スイッチＳ７は、スイッチＳ４から電圧計測回路８８へ至る経路と、スイッチＳ６から直流可変電源９２へ至る経路との間に配置され、スイッチＳ８は、スイッチＳ３から電流計測回路９０へ至る経路と、スイッチＳ５から電圧計測回路８８へ至る経路との間に配置される。
【００２０】
さらに、電流計測回路９０は、直流可変電源９２と太陽電池７０とを接続する電流経路に対して直列に接続され、電圧計測回路８８は、直流可変電源９２と太陽電池７０とを接続する電流経路における直流可変電源９２に対して並列に接続される。電流計測回路９０は、例えば、電流計であり、電圧計測回路８８は、例えば、電圧計である。図２と図３との構成において、図３のスイッチを切りかえることによって、表ＢＢＲと裏ＢＢＲとが測定される。以下では、測定の具体的な処理を説明する。
【００２１】
図４は、評価装置９４におけるスイッチの切りかえパターンが示されたテーブルのデータ構造を示す。図４には、「表裏間Ｒ」、「表ＢＢＲ」、「裏ＢＢＲ」を測定する際のスイッチＳ１からスイッチＳ８の接続状況がそれぞれ示されている。「表裏間Ｒ」は、受光面１２側のバスバー電極２４と裏面１４側のバスバー電極３４との間の抵抗である。ここでは、「表ＢＢＲ」、「裏ＢＢＲ」、「表裏間Ｒ」の順に説明する。
【００２２】
図５は、表ＢＢＲを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図４のごとく、スイッチＳ３、スイッチＳ４、スイッチＳ７、スイッチＳ８とが「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、第１計測用信号線８２ａからスイッチＳ３、スイッチＳ８、電圧計測回路８８、スイッチＳ４を介して第２計測用信号線８２ｂへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図５において点線にて示される。また、第１計測用信号線８２ａからスイッチＳ３、電流計測回路９０、直流可変電源９２、スイッチＳ７、スイッチＳ４を介して第２計測用信号線８２ｂへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図５において一点破線にて示される。
【００２３】
前述のごとく、第１計測用信号線８２ａに接続された複数のプローブピン８０は、受光面１２における第１バスバー電極２４ａに電気的に接続されている。また、第２計測用信号線８２ｂに接続された複数のプローブピン８０は、受光面１２における第２バスバー電極２４ｂに接続されている。このように、電圧値計測用経路と電流値計測用経路では、共通のプローブピン８０が使用される。電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電圧値を測定する。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電流値を測定する。また、直流可変電源９２が電流をスイープさせ、その際の電圧値と電流値とが、電圧計測回路８８、電流計測回路９０によって測定されることによって、Ｉ−Ｖ特性が導出される。つまり、直流可変電源９２は電流源として動作する。さらに、電流値によって電圧値を除算することによって、表ＢＢＲが導出される。
【００２４】
図６は、裏ＢＢＲを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図４のごとく、スイッチＳ５、スイッチＳ６、スイッチＳ７、スイッチＳ８とが「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、第３計測用信号線８２ｃからスイッチＳ５、電圧計測回路８８、スイッチＳ７、スイッチＳ６を介して第４計測用信号線８２ｄへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図６において点線にて示される。また、第３計測用信号線８２ｃからスイッチＳ５、スイッチＳ８、電流計測回路９０、直流可変電源９２、スイッチＳ６を介して第４計測用信号線８２ｄへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図６において一点破線にて示される。
【００２５】
前述のごとく、第３計測用信号線８２ｃに接続された複数のプローブピン８０は、裏面１４における第３バスバー電極２４ｃに電気的に接続されている。また、第４計測用信号線８２ｄに接続された複数のプローブピン８０は、裏面１４における第４バスバー電極２４ｄに接続されている。このように、図５と同様に、電圧値計測用経路と電流値計測用経路では、共通のプローブピン８０が使用される。電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電圧値を測定する。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電流値を測定する。図５と同様に、電流値によって電圧値を除算することによって、裏ＢＢＲが導出される。
【００２６】
スイッチＳ１からスイッチＳ８によって、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂに接続された複数のプローブピン８０が有効にされる表ＢＢＲの測定状態と、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄに接続された複数のプローブピン８０が有効にされる裏ＢＢＲの測定状態とが切りかえられる。その結果、前述のごとく、電圧計測回路８８は、表ＢＢＲの測定状態が実現されている場合に、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電圧値を測定する。また、電圧計測回路８８は、裏ＢＢＲの測定状態が実現されている場合に、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電圧値を測定する。一方、電流計測回路９０は、表ＢＢＲの測定状態が実現されている場合に、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電流値を測定する。電流計測回路９０は、裏ＢＢＲの測定状態が実現されている場合に、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電流値を測定する。
【００２７】
図７は、表裏間Ｒを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図４のごとく、スイッチＳ１からスイッチＳ６が「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、スイッチＳ１を介して第１計測用信号線８２ａと第２計測用信号線８２ｂとが接続されるとともに、スイッチＳ４、電圧計測回路８８、スイッチＳ５を介して、第３計測用信号線８２ｃへ至るとともに、さらにスイッチＳ２も介して第４計測用信号線８２ｄへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図７において点線にて示される。また、スイッチＳ１を介して第１計測用信号線８２ａと第２計測用信号線８２ｂとが接続されるとともに、スイッチＳ３、電流計測回路９０、直流可変電源９２、スイッチＳ６を介して、第４計測用信号線８２ｄへ至るとともに、さらにスイッチＳ２も介して第３計測用信号線８２ｃへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図７において一点破線にて示される。
【００２８】
図７でも、電圧値計測用経路と電流値計測用経路では、共通のプローブピン８０が使用される。電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの組合せと、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの組合せとの間の電圧値を測定する。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの組合せと、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの組合せとの間の電流値を測定する。図５、図６と同様に、電流値によって電圧値を除算することによって、表裏間Ｒが導出される。このように、スイッチＳ１からスイッチＳ８によって、すべてのプローブピン８０が有効にされる表裏間Ｒの測定状態へも切りかえられる。
【００２９】
以上の処理をまとめると、まず、受光面１２側に複数のバスバー電極２４が配置されるとともに、裏面１４側に複数のバスバー電極３４が配置された太陽電池７０が製造される。太陽電池７０の製造には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。次に、製造された太陽電池７０に対する表ＢＢＲ、裏ＢＢＲ、表裏間Ｒが導出される。これらのうち、少なくともひとつがしきい値よりも大きい場合に、太陽電池７０に断線が発生しているとの決定がなされる。フィンガー電極２２あるいはフィンガー電極３２の断線が発生することによって、抵抗値が大きくなっているからである。さらに、正常な太陽電池７０を使用することによって太陽電池モジュールが製造される。以下では、太陽電池モジュールの構成を説明する。
【００３０】
図８は、実施例１に係る太陽電池モジュール１００を示す上面図である。図１（ａ）−（ｂ）の太陽電池７０は、平面状に配置されているので、第１１太陽電池７０ａａ、第２１太陽電池７０ｂａ、第１２太陽電池７０ａｂ、第２２太陽電池７０ｂｂ、第１３太陽電池７０ａｃ、第２３太陽電池７０ｂｃ、・・・のように示されている。なお、図８では、６つの太陽電池７０が配置されているが、太陽電池７０の数は６に限定されない。
【００３１】
第１１太陽電池７０ａａ、第２１太陽電池７０ｂａ、・・・が直列に接続されることによって、図８における左端のストリングが形成される。当該ストリングにおいて、図示しない第３１太陽電池７０ｃａ等がストリングの配列方向である縦方向にさらに接続されていてもよい。また、当該ストリングに含まれた第１１太陽電池７０ａａ等を直列に接続するために、第１１タブ線４０ａａ、第１２タブ線４０ａｂ、第２１タブ線４０ｂａ、第２２タブ線４０ｂｂが使用される。他のストリングも左端のストリングと同様に形成される。図８において３列のストリングは、ストリングが延びる方向に対して交差する方向に配置される。
【００３２】
図９は、実施例１に係る太陽電池モジュール１００を示す断面図である。これは、図８のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。太陽電池モジュール１００は、太陽電池７０と総称される第１２太陽電池７０ａｂ、第２２太陽電池７０ｂｂ、第３２太陽電池７０ｃｂ、タブ線４０と総称される第１４タブ線４０ａｄ、第２４タブ線４０ｂｄ、第３４タブ線４０ｃｄ、受光面側樹脂層５０と総称される第１４受光面側樹脂層５０ａｄ、第２４受光面側樹脂層５０ｂｄ、第３４受光面側樹脂層５０ｃｄ、裏面側樹脂層５２と総称される第１４裏面側樹脂層５２ａｄ、第２４裏面側樹脂層５２ｂｄ、第３４裏面側樹脂層５２ｃｄ、保護基板６２、バックシート６４、封止層６６を含む。
【００３３】
第１２太陽電池７０ａｂは、第１２受光面側電極２０ａｂ、第１２発電層１０ａｂ、第１２裏面側電極３０ａｂを含み、第２２太陽電池７０ｂｂは、第２２受光面側電極２０ｂｂ、第２２発電層１０ｂｂ、第２２裏面側電極３０ｂｂを含み、第３２太陽電池７０ｃｂは、第３２受光面側電極２０ｃｂ、第３２発電層１０ｃｂ、第３２裏面側電極３０ｃｂを含む。第１２受光面側電極２０ａｂ、第２２受光面側電極２０ｂｂ、第３２受光面側電極２０ｃｂは、受光面側電極２０と総称され、第１２発電層１０ａｂ、第２２発電層１０ｂｂ、第３２発電層１０ｃｂは、発電層１０と総称され、第１２裏面側電極３０ａｂ、第２２裏面側電極３０ｂｂ、第３２裏面側電極３０ｃｂは、裏面側電極３０と総称される。
【００３４】
発電層１０は、入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板を有する。発電層１０の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。発電層１０は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面側に、ｉ型非晶質シリコン層、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層されている。また、基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層、リン（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。発電層１０は、太陽電池７０の表面のひとつである受光面１２と、太陽電池７０の表面のひとつであり、受光面１２に背向する裏面１４とを有する。
【００３５】
受光面側電極２０は、図１（ａ）のフィンガー電極２２、バスバー電極２４を含み、裏面側電極３０は、図１（ｂ）のフィンガー電極３２、バスバー電極３４を含む。受光面側電極２０は、受光面１２の表面に設けられる電極であり、裏面側電極３０は、裏面１４の表面に設けられる電極である。受光面側電極２０および裏面側電極３０は、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）を含む導電性の材料である。なお、銅（Ｃｕ）や錫（Ｓｎ）等の電解メッキ層を含んでもよい。ただし、これに限定されるものでなく、金、銀等の他の金属、他の導電性材料、あるいはそれらの組合せとしてもよい。
【００３６】
タブ線４０は、受光面側樹脂層５０または裏面側樹脂層５２により、受光面側電極２０または裏面側電極３０と電気的に導通するように表面上に接着される。タブ線４０は、細長い金属箔であり、例えば、銅箔に銀をコーティングしたものが用いられる。タブ線４０は、ストリングの方向に延び、隣接した一方の太陽電池７０の受光面側電極２０と、他方の太陽電池７０の裏面側電極３０とを接続する。
【００３７】
保護基板６２は、太陽電池７０の受光面１２側に設けられ、太陽電池７０を外部環境から保護するとともに、太陽電池７０が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。保護基板６２は、例えば、ガラス基板である。バックシート６４および封止層６６は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）や、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリイミド等の樹脂材料である。これにより、太陽電池７０への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させる。なお、バックシート６４は、保護基板６２と同じガラスや、プラスチック等の透明基板としてもよい。また、保護基板６２側から入射した光が太陽電池７０により多く吸収されるよう、バックシート６４と封止層６６の間に金属箔などを設けることで、太陽電池７０を透過してバックシート６４に達した光を太陽電池７０へ反射させてもよい。
【００３８】
実施例１によれば、ひとつの面側に配置されたバスバー電極間の電圧値と電流値とを測定するので、バスバー電極間の抵抗を導出できる。また、バスバー電極間の抵抗が導出されるので、バスバー電極間に挟まれたフィンガー電極の断線を検出できる。また、バスバー電極間の抵抗の導出によって、フィンガー電極の断線が検出されるので、太陽電池の品質管理を容易に実現できる。また、受光面側と裏面側のそれぞれに対するバスバー電極間の抵抗を導出するので、断線の検出精度を向上できる。さらに、受光面側と裏面側との間の抵抗も導出するので、断線の検出精度をさらに向上できる。また、スイッチを切りかえることによって、電圧値と電流値とが複数種類測定されるので、装置の共用化を実現できる。また、スイッチを切りかえるだけで、電圧値と電流値とが複数種類測定されるので、太陽電池の品質管理を容易に実現できる。また、２端子測定法を実行するので、装置構成を簡易にできる。
【００３９】
（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、太陽電池の品質を評価するための評価装置に関する。実施例１では、「２端子測定法」が実行されているが、実施例２では、「４端子測定法」が実行される。以下では、実施例１との差異を中心に説明する。
【００４０】
図１０は、本発明の実施例２において、太陽電池７０を評価する際の構成を示す。評価対象となる太陽電池７０は、図２と同様に、受光面１２、発電層１０、裏面１４を含む。第１４プローブピン８０ａｄが第１バスバー電極２４ａに当接されるとともに、第１電圧値計測用信号線８４ａに接続される。第１１プローブピン８０ａａ、第１２プローブピン８０ａｂ、第１３プローブピン８０ａｃ、第１５プローブピン８０ａｅ、第１６プローブピン８０ａｆ、第１７プローブピン８０ａｇの６つのプローブピン８０が第１バスバー電極２４ａに当接されるとともに、第１電流値計測用信号線８６ａに接続される。第２４プローブピン８０ｂｄが第２バスバー電極２４ｂに当接されるとともに、第２電圧値計測用信号線８４ｂに接続される。第２１プローブピン８０ｂａ、第２２プローブピン８０ｂｂ、第２３プローブピン８０ｂｃ、第２５プローブピン８０ｂｅ、第２６プローブピン８０ｂｆ、第２７プローブピン８０ｂｇの６つのプローブピン８０が第２バスバー電極２４ｂに当接されるとともに、第２電流値計測用信号線８６ｂに接続される。
【００４１】
さらに、図示しない裏面１４の表面に配置された第３バスバー電極２４ｃに当接されたプローブピン８０が第３電圧値計測用信号線８４ｃに接続され、第３バスバー電極２４ｃに当接された別のプローブピン８０が第３電流値計測用信号線８６ｃに接続される。また、裏面１４の表面に配置された第４バスバー電極２４ｄに当接されたプローブピン８０が第４電圧値計測用信号線８４ｄに接続され、第４バスバー電極２４ｄに当接された別のプローブピン８０が第４電流値計測用信号線８６ｄに接続される。このような構成によって、電圧値計測用信号線８４と電流値計測用信号線８６は、プローブピン８０を介して、バスバー電極２４に別々に電気的に接続される。
【００４２】
図１１は、実施例２に係る評価装置９４の構成を示す。第１電圧値計測用信号線８４ａから第４電圧値計測用信号線８４ｄ、第１電流値計測用信号線８６ａから第４電流値計測用信号線８６ｄは、図１０にも示されている。評価装置９４は、スイッチＳ１からスイッチＳ１２、電圧計測回路８８、電流計測回路９０、直流可変電源９２を含む。スイッチＳ１は、第１電流値計測用信号線８６ａから電流計測回路９０へ至る経路中に配置され、スイッチＳ２は、第１電圧値計測用信号線８４ａから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置される。スイッチＳ３は、第２電流値計測用信号線８６ｂから電流計測回路９０へ至る経路中に配置され、スイッチＳ４は、第２電圧値計測用信号線８４ｂから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置される。スイッチＳ５は、第３電流値計測用信号線８６ｃから直流可変電源９２へ至る経路中に配置され、スイッチＳ６は、第３電圧値計測用信号線８４ｃから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置される。スイッチＳ７は、第４電流値計測用信号線８６ｄから直流可変電源９２へ至る経路中に配置され、スイッチＳ８は、第４電圧値計測用信号線８４ｄから電圧計測回路８８へ至る経路中に配置される。
【００４３】
スイッチＳ９は、第２電圧値計測用信号線８４ｂからスイッチＳ４への経路と、スイッチＳ６から電圧計測回路８８への経路との間に配置される。スイッチＳ１０は、スイッチＳ１あるいはスイッチＳ３から電流計測回路９０へ至る経路と、第３電流値計測用信号線８６ｃからスイッチＳ５へ至る経路との間に配置される。スイッチＳ１１は、第２電流値計測用信号線８６ｂから電流計測回路９０へ至る経路と、スイッチＳ５あるいはスイッチＳ７から直流可変電源９２へ至る経路との間に配置される。スイッチＳ１２は、第３電圧値計測用信号線８４ｃからスイッチＳ６へ至る経路と、スイッチＳ４から電圧計測回路８８へ至る経路との間に配置される。以下では、測定の具体的な処理を説明する。
【００４４】
図１２は、評価装置９４におけるスイッチの切りかえパターンが示されたテーブルのデータ構造を示す。図１２には、図４と同様に、「表裏間Ｒ」、「表ＢＢＲ」、「裏ＢＢＲ」を測定する際のスイッチＳ１からスイッチＳ１２の接続状況がそれぞれ示されている。ここでも、「表ＢＢＲ」、「裏ＢＢＲ」、「表裏間Ｒ」の順に説明する。
【００４５】
図１３は、表ＢＢＲを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図１２のごとく、スイッチＳ１、スイッチＳ２、スイッチＳ９、スイッチＳ１１とが「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、第１電圧値計測用信号線８４ａからスイッチＳ２、電圧計測回路８８、スイッチＳ９を介して第２電圧値計測用信号線８４ｂへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図１３において点線にて示される。また、第１電流値計測用信号線８６ａからスイッチＳ１、電流計測回路９０、直流可変電源９２、スイッチＳ１１を介して第２電流値計測用信号線８６ｂへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図１３において一点破線にて示される。
【００４６】
前述のごとく、第１電圧値計測用信号線８４ａに接続された第１４プローブピン８０ａｄは、受光面１２における第１バスバー電極２４ａに電気的に接続されている。また、第２電圧値計測用信号線８４ｂに接続された第２４プローブピン８０ｂｄは、受光面１２における第２バスバー電極２４ｂに接続されている。電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電圧値を測定する。第１電流値計測用信号線８６ａに接続された複数のプローブピン８０は、受光面１２における第１バスバー電極２４ａに電気的に接続されている。また、第２電流値計測用信号線８６ｂに接続された複数のプローブピン８０は、受光面１２における第２バスバー電極２４ｂに接続されている。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの間の電流値を測定する。電流値によって電圧値を除算することによって、表ＢＢＲが導出される。
【００４７】
図１４は、裏ＢＢＲを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図１２のごとく、スイッチＳ７、スイッチＳ８、スイッチＳ１０、スイッチＳ１２とが「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、第３電圧値計測用信号線８４ｃからスイッチＳ１２、電圧計測回路８８、スイッチＳ８を介して第４電圧値計測用信号線８４ｄへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図１４において点線にて示される。また、第３電流値計測用信号線８６ｃからスイッチＳ１０、電流計測回路９０、直流可変電源９２、スイッチＳ７を介して第４電流値計測用信号線８６ｄへ至る経路が形成される。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図１４において一点破線にて示される。
【００４８】
前述のごとく、第３電圧値計測用信号線８４ｃに接続されたプローブピン８０は、裏面１４における第３バスバー電極２４ｃに電気的に接続されている。また、第４電圧値計測用信号線８４ｄに接続されたプローブピン８０は、裏面１４における第４バスバー電極２４ｄに接続されている。電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電圧値を測定する。第３電流値計測用信号線８６ｃに接続された複数のプローブピン８０は、裏面１４における第３バスバー電極２４ｃに電気的に接続されている。また、第４電流値計測用信号線８６ｄに接続された複数のプローブピン８０は、裏面１４における第４バスバー電極２４ｄに接続されている。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの間の電流値を測定する。電流値によって電圧値を除算することによって、裏ＢＢＲが導出される。
【００４９】
スイッチＳ１からスイッチＳ１２によって、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂに接続された複数のプローブピン８０が有効にされる表ＢＢＲの測定状態と、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄに接続された複数のプローブピン８０が有効にされる裏ＢＢＲの測定状態とが切りかえられる。これに対する電圧計測回路８８および電流計測回路９０での測定は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００５０】
図１５は、表裏間Ｒを測定する際の評価装置９４の構成を示す。図２のごとく、スイッチＳ１からスイッチＳ８が「ＯＮ」され、残りのスイッチが「ＯＦＦ」される。その結果、第１電圧値計測用信号線８４ａからスイッチＳ２への経路と第２電圧値計測用信号線８４ｂからスイッチＳ４への経路とが接続して電圧計測回路８８へ至るとともに、電圧計測回路８８からスイッチＳ６を介した経路が第３電圧値計測用信号線８４ｃへ至り、当該経路から分岐した経路がスイッチＳ８を介して第４電圧値計測用信号線８４ｄへ至る。この経路（以下、「電圧値計測用経路」という）は、図１５において点線にて示される。また、第１電流値計測用信号線８６ａからスイッチＳ１への経路と第２電流値計測用信号線８６ｂからスイッチＳ３への経路とが接続して電流計測回路９０へ至るとともに、直流可変電源９２からスイッチＳ５を介した経路が第３電流値計測用信号線８６ｃへ至り、当該経路から分岐した経路がスイッチＳ７を介して第４電流値計測用信号線８６ｄへ至る。この経路（以下、「電流値計測用経路」という）は、図１５において一点破線にて示される。
【００５１】
電圧計測回路８８は、電圧値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの組合せと、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの組合せとの間の電圧値を測定する。電流計測回路９０は、電流値測定用経路にて、第１バスバー電極２４ａと第２バスバー電極２４ｂとの組合せと、第３バスバー電極２４ｃと第４バスバー電極２４ｄとの組合せとの間の電流値を測定する。また、電流値によって電圧値を除算することによって、表裏間Ｒが導出される。このように、スイッチＳ１からスイッチＳ１２によって、すべてのプローブピン８０が有効にされる表裏間Ｒの測定状態へも切りかえられる。
【００５２】
実施例２によれば、４端子測定法を実行する場合であっても、バスバー電極間の電圧値と電流値とを測定できる。また、４端子測定法を実行するので、バスバー電極間の抵抗の導出精度を向上できる。
【００５３】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５４】
本発明の実施例１または２において、保護基板６２からだけ受光している。しかしながらこれに限らず例えば、保護基板６２に加えてバックシート６４からも受光してもよい。その際、バックシート６４も保護基板６２によって構成される。また、太陽電池７０は、受光面と裏面との両面にて発電する。本変形例によれば、発電効率を向上できる。
【００５５】
本発明の実施例１または２において、表ＢＢＲの測定状態、裏ＢＢＲの測定状態、表裏間Ｒの測定状態は、評価装置９４のスイッチを切りかえることによって実現される。しかしながらこれに限らず例えば、評価装置９４は、スイッチの代わりにリレーを含んでもよい。リレーの場合、電気信号によって、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」が切りかえられる。さらに、リレーの「ＯＮ」と「ＯＦＦ」とを切りかえるための電気信号を生成するための制御部が評価装置９４に含まれてもよい。制御部には、表ＢＢＲの測定状態、裏ＢＢＲの測定状態、表裏間Ｒの測定状態の切替を実現するためのリレーのパターンを記憶しておき、記憶したパターンにしたがった電気信号を出力する。本変形例によれば、評価を自動的に実行できる。
【００５６】
本発明の実施例１または２において、評価装置９４は、表ＢＢＲ、裏ＢＢＲ、表裏間Ｒを導出可能である。しかしながらこれに限らず例えば、評価装置９４は、表ＢＢＲあるいは裏ＢＢＲを導出可能であってもよい。その際、評価装置９４はスイッチを含まなくてもよい。本変形例によれば、評価装置９４の構成を簡易にできる。
【００５７】
本発明の実施例１または２において、太陽電池７０のひとつの面側にふたつのバスバー電極２４、あるいはふたつのバスバー電極３４が配置されている。しかしながらこれに限らず例えば、バスバー電極２４あるいはバスバー電極３４の数は、「３」以上であってもよい。その際、バスバー電極２４あるいはバスバー電極３４がふたつ選択されて、これまでの処理が実行される。本変形例によれば、本発明の適用範囲を拡大できる。
【００５８】
本発明の実施例１または２において、評価装置９４には直流可変電源９２が備えられている。しかしながらこれに限らず例えば、電圧計測回路８８および電流計測回路９０にソースメジャメントユニットの機能が備えられている場合、評価装置９４に直流可変電源９２が備えられなくてもよい。その際、電圧計測回路８８および電流計測回路９０が電流源として動作する。本変形例によれば、装置の構成を簡易にできる。
【００５９】
本発明の実施例１または２において、評価装置９４には、検出部が含まれてもよい。検出部は、電圧計測回路８８に接続されることによって、電圧計測回路８８から電圧値を受けつけるとともに、電流計測回路９０に接続されることによって、電流計測回路９０から電流値を受けつける。検出部は、電圧値と電流値とをもとに、前述のごとく、表ＢＢＲ、裏ＢＢＲ、表裏間Ｒのうちの少なくともひとつを導出する。検出部は、表ＢＢＲ、裏ＢＢＲ、表裏間Ｒのうちの少なくともひとつとしきい値とを比較する。検出部は、これらのうち、少なくともひとつがしきい値よりも大きい場合に、太陽電池７０の不良を検出する。本変形例によれば、太陽電池７０の不良を自動的に検出するので、太陽電池７０の製造工程を効率的に実行できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  発電層、  １２  受光面、  １４  裏面、  ２０  受光面側電極、  ２２  フィンガー電極、  ２４  バスバー電極、  ３０  裏面側電極、  ３２  フィンガー電極、  ３４  バスバー電極、  ４０  タブ線、  ５０  受光面側樹脂層、  ５２  裏面側樹脂層、  ６２  保護基板、  ６４  バックシート、  ６６  封止層、  ７０  太陽電池、  ８０  プローブピン、  ８２  計測用信号線、  ８４  電圧値計測用信号線、  ８６  電流値計測用信号線、  ８８  電圧計測回路、  ９０  電流計測回路、  ９２  直流可変電源、  ９４  評価装置、  １００  太陽電池モジュール。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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