(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接される複数のプローブピンと、
上記プローブピンを保持するホルダとを備え、
複数の上記プローブピンが配列されてなり、上記線状電極上に配置されることにより上記太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、
複数の上記プローブピンが配列されてなり、上記線状電極上に配置されることにより上記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子とを有し、
上記電流測定端子と上記電圧測定端子とが、並列して設けられ、それぞれの上記プローブピンがジグザグに配列されている太陽電池用測定治具。
【請求項２】
上記電流測定端子と上記電圧測定端子とは、上記プローブピンが上記配列方向に一部オーバーラップしている請求項１に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項３】
上記電流測定端子と上記電圧測定端子は、それぞれ隣接する上記プローブピン同士が、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップしている請求項１に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項４】
上記オーバーラップする幅が最大０．１ｍｍである請求項３に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項５】
上記プローブピンを長手方向に揺動させる揺動手段を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項６】
太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接される複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備える太陽電池用測定治具を用い、
複数の上記プローブピンがジグザグに配列されてなり上記太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、複数の上記プローブピンがジグザグに配列されてなり上記電流測定端子と並列して設けられた上記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子とを、上記線状電極上に配置し、
上記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、電気的特性を測定する太陽電池セルの出力測定方法。
【請求項７】
上記太陽電池セルは、バスバーレス構造である請求項６に記載の太陽電池セルの出力測定方法。
【請求項８】
荷重手段により、上記電流測定端子及び上記電圧測定端子に対する全荷重が４３０〜３０００ｇ未満で荷重をかける請求項６又は７に記載の太陽電池セルの出力測定方法。
【請求項９】
太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接され上記太陽電池セルの電気特性を測定する測定端子を構成する複数のプローブピンと、
上記プローブピンを保持するホルダとを備え、
複数の上記プローブピンが上記ホルダの長手方向に亘ってジグザグに配列され、
隣接する上記プローブピン同士が、配列方向に一部オーバーラップしている太陽電池用測定治具。
【請求項１０】
上記プローブピンは、一つの測定端子を構成し、
上記ホルダは導電性を有し、計測装置と接続された電流計測端子及び電圧計測端子が接続されている請求項９に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項１１】
上記プローブピンは、互いに並列する電流測定端子及び電圧測定端子を構成し、
上記ホルダは絶縁性を有し、
上記電流測定端子を構成する各上記プローブピンが連結されるとともに、上記電圧測定端子を構成する各上記プローブピンが連結される請求項９に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項１２】
上記測定端子は、隣接する上記プローブピン同士が、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップしている請求項９〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項１３】
上記オーバーラップする幅が最大０．１ｍｍである請求項９〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項１４】
上記プローブピンを長手方向に揺動させる揺動手段を備える請求項９〜１３のいずれか１項に記載の太陽電池用測定治具。
【請求項１５】
太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接され上記太陽電池セルの電気特性を測定する測定端子を構成する複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備え、複数の上記プローブピンが上記ホルダの長手方向に亘ってジグザグに配列され、隣接する上記プローブピン同士が、配列方向に一部オーバーラップしている太陽電池用測定治具を用い、
上記測定端子を構成する上記プローブピンを上記線状電極上に配置し、
上記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、電気的特性を測定する太陽電池セルの出力測定方法。
【請求項１６】
上記太陽電池セルは、バスバーレス構造である請求項１５に記載の太陽電池セルの出力測定方法。
【請求項１７】
荷重手段により、上記測定端子に対する全荷重が４３０〜３０００ｇ未満で荷重をかける請求項１５又は請求項１６に記載の太陽電池セルの出力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの電気的特性を測定する測定治具及び測定方法に関するものであり、特に太陽電池セルに接触する電極端子構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池セルの電気的特性の測定を行う測定治具としては、一般に太陽電池セルのバスバー電極に接触されるプローブピンを複数備えた測定治具が用いられている。この種の測定治具は、太陽電池セルに流れる電流を測定する電流測定用プローブピンと、太陽電池セルに発生する電圧を測定する電圧測定用プローブピンを有する。
【０００３】
太陽電池セルの電気的特性の測定は、例えば、図１９及び図２０に示すように、これら電流測定用プローブピン５０及び電圧測定用プローブピン５１を、測定対象となる太陽電池セル５３のバスバー電極５４上に接触し、太陽電池セル５３の受光面に疑似太陽光を照射しながら、太陽電池セル５３に流れる電流及び太陽電池セル５３に発生する電圧を測定するいわゆる４端子法によって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、近年、太陽電池セルの製造工数を削減すると共に、Ａｇペースト等の電極材料の使用量を削減し製造コストの低コスト化を図るために、バスバー電極を設けることなく、導電性接着フィルムを介してフィンガー電極と交差するように直接インターコネクタとなるタブ線を接続させる工法が提案されている。かかるバスバーレス構造の太陽電池セルにおいても、集電効率はバスバー電極を形成した太陽電池セルと同等以上となる。
【０００６】
このようなバスバーレス構造の太陽電池セル５５に対して電気的特性を測定する場合、プローブピン５６を直接フィンガー電極５７に接触させる必要がある。しかし、図２１に示すように、プローブピン５６の立設間隔とフィンガー電極５７が形成される間隔とは一致しないことも多く、この場合、全てのフィンガー電極５７に対して導通をとることができず、計測の対象から外れるフィンガー電極５７が発生し、正確な電気的特性を測定することができなくなる。
【０００７】
このような問題を解決するために、プローブピンを用いるのではなく、矩形板状のバー電極を測定端子に用い、全フィンガー電極と交叉するように太陽電池セルの受光面に配置する測定手法も提案されている。
【０００８】
しかし、バー電極による測定手法においては、各フィンガー電極にバー電極の当接面を均一に当接させる必要があるが、バー電極の当接面の平面度を高精度に形成することや、バー電極の太陽電池セルに対する水平度の調整が困難となる。さらに、フィンガー電極の高さは太陽電池セルの面内において不均一である場合、全てのフィンガー電極にバー電極を充分な圧力で当接させることは難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、バスバー電極を備える太陽電池セルのみならず、バスバーレス構造の太陽電池セルに対しても電気的特性の測定を正確に行うことができる太陽電池用測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池用測定治具は、太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接される複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備え、複数の上記プローブピンが配列されてなり、上記線状電極上に配置されることにより上記太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、複数の上記プローブピンが配列されてなり、上記線状電極上に配置されることにより上記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子とを有し、上記電流測定端子と上記電圧測定端子とが、並列して設けられ、それぞれの上記プローブピンがジグザグに配列されているものである。
【００１１】
また、本発明に係る太陽電池セルの出力測定方法は、太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接される複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備える太陽電池用測定治具を用い、複数の上記プローブピンがジグザグに配列されてなり上記太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、複数の上記プローブピンがジグザグに配列されてなり上記電流測定端子と並列して設けられた上記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子とを、上記線状電極上に配置し、上記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、電気的特性を測定するものである。
【００１２】
また、本発明に係る太陽電池用測定治具は、太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接され上記太陽電池セルの電気特性を測定する測定端子を構成する複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備え、複数の上記プローブピンが上記ホルダの長手方向に亘ってジグザグに配列され、隣接する上記プローブピン同士が、配列方向に一部オーバーラップしているものである。
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池セルの出力測定方法は、太陽電池セルの表面に形成された線状電極に当接され上記太陽電池セルの電気特性を測定する測定端子を構成する複数のプローブピンと、上記プローブピンを保持するホルダとを備え、複数の上記プローブピンが上記ホルダの長手方向に亘ってジグザグに配列され、隣接する上記プローブピン同士が、配列方向に一部オーバーラップしている太陽電池用測定治具を用い、上記測定端子を構成する上記プローブピンを上記線状電極上に配置し、上記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、電気的特性を測定するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電流測定端子と電圧測定端子とを配列させることにより、線状電極に当接されるプローブピンの数を増加させることができ、とりわけ本発明に係る太陽電池用測定治具によれば全線状電極にプローブピンを当接させることができる。また、電流測定端子と電圧測定端子とが並列して形成されることにより、ホルダの幅を広げることがなく、電気的特性の測定にあたってホルダによるシャドーロスを低く抑え、出力低下を防止することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ホルダの長手方向に亘って配設される複数のプローブピンが、配列方向に一部オーバーラップしているため、ホルダの幅を狭小化することとができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された太陽電池用測定治具によって太陽電池セルの電気的測定を行う工程を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用された太陽電池用測定治具を示す斜視図である。
【図３】電流測定端子及び電圧測定端子の配列を示す底面図である。
【図４】電流測定端子及び電圧測定端子の他の配列を示す底面図である。
【図５】ジグザグ状に配列された電流測定端子をフィンガー電極に当接させる状態を示す側面図である。
【図６】プローブピンの当接部の他の例を示す底面図である。
【図７】プローブピンの当接部の他の例を示す底面図である。
【図８】プローブピンの当接部の他の例を示す側面図である。
【図９】太陽電池セル及び太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。
【図１０】太陽電池セルを示す断面図である。
【図１１】太陽電池セルの裏面を示す底面図である。
【図１２】導電性接着フィルムを示す断面図である。
【図１３】太陽電池用測定装置による電流測定を説明するための図である。
【図１４】太陽電池用測定装置による電圧測定を説明するための図である。
【図１５】他の太陽電池用測定治具を示す斜視図である。
【図１６】他の太陽電池用測定治具のプローブピンの配列を示す底面図である。
【図１７】他の太陽電池用測定治具のプローブピンの配列を示す底面図である。
【図１８】他の太陽電池用測定治具を示す斜視図である。
【図１９】従来のプローブピンを用いた測定装置を用いて太陽電池セルの電気的特性の測定を行う状態を示す斜視図である。
【図２０】従来のプローブピンを用いた測定装置による測定を説明するための図である。
【図２１】従来のプローブピンを用いた測定装置によってバスバーレス構造の太陽電池セルの電気的特性の測定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された太陽電池用測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
［第１の太陽電池用測定治具］
本発明が適用された太陽電池用測定治具１は、図１、図２に示すように、太陽電池セル２の表面に形成された表面電極３に当接される複数のプローブピン４と、プローブピン４を保持するホルダ５とを備える。そして、太陽電池用測定治具１は、複数のプローブピン４が配列することにより電流測定端子６を構成し、また、複数のプローブピン４が配列することにより電圧測定端子７を構成する。
【００１９】
そして、太陽電池用測定治具１は、電流測定端子６を構成する複数のプローブピン４の端部同士が、例えば銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電流計８と接続されている。同様に、太陽電池用測定治具１は、電圧測定端子７を構成する複数のプローブピン４の端部同士が、例えば銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電圧計９と接続されている。
【００２０】
各プローブピン４は、ホルダ５に保持されるピン本体４ａと、ピン本体４ａの先端に設けられて太陽電池セルの表面電極３に当接される当接部４ｂとを有する。ピン本体４ａは円柱状に形成され、当接部４ｂは、ピン本体４ａよりも大径の円柱状に形成されている。
プローブピン４は、ピン本体４ａがホルダ５に保持されることにより、当接部４ｂがホルダ５の下面５ｂから突出され、ピン本体４ａの端部がホルダ５の上面５ａから突出されている。そして、プローブピン４は、ホルダ５の上面５ａから突出されているピン本体４ａの端部同士が銅線ケーブルのはんだ接続等により結束されることにより、複数のプローブピン４がホルダ５の長辺方向に亘って配列されてなる電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する。
【００２１】
プローブピン４を保持するホルダ５は、例えばガラスエポキシやアクリル、ポリカーボネート等の樹脂材料を用いて矩形板状に形成されている。ホルダ５の上下面５ａ，５ｂは、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する長辺と、プローブピン４が所定形状に配列される幅を有する短辺とからなる。そして、ホルダ５は、上下面５ａ，５ｂ間に亘って、複数のプローブピン４が電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する所定の配列で埋め込まれている。
【００２２】
［直線状配列］
電流測定端子６及び電圧測定端子７は、図２、図３に示すように、ホルダ５の下面５ｂに、互いに並列して設けられている。また、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、ともにホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿って直線状に形成されている。電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する各プローブピン４は、当接部４ｂが直径３．５ｍｍの円柱状をなし、隣接する当接部４ｂとの間隙Ｓ１が、一般的なフィンガー電極の間隔よりも短い０．１ｍｍとされている。
【００２３】
電流測定端子６は、太陽電池セル２の表面電極３と当接される当接部４ｂの間隔Ｓ１が０．１ｍｍとされることで、例えば表面電極３として互いに平行な複数のフィンガー電極３ａのみが所定間隔で形成されているいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２において、当該フィンガー電極３ａの一般的な間隔（例えば１．０〜２．０ｍｍ）よりも短い間隔で当接部４ｂを配列することができる。したがって、太陽電池用測定治具１によれば、太陽電池セル２によってフィンガー電極３ａの間隔にバラツキが生じている場合でも、全てのフィンガー電極３ａの間隔に対応することができる。
【００２４】
このように、太陽電池用測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが形成されることにより、１列のプローブ電極で電流測定端子及び電圧測定端子を兼ねる測定治具に比して、フィンガー電極３ａに当接されるプローブピンの数を増加させることができ、とりわけ太陽電池用測定治具１によれば全フィンガー電極３ａにプローブピン４の当接部４ｂを当接させることができる。また、電流測定端子６と電圧測定端子７とが並列して形成されることにより、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅を広げることがなく、電気的特性の測定にあたってホルダ５によるシャドーロスを低く抑え、出力低下を防止することができる。
【００２５】
また、図３に示すように、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４が配列方向に一部オーバーラップしている。すなわち、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４がホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿って平行に配列され、この配列方向と直交するホルダ５の下面５ｂの幅方向から見て、一方のプローブピン４間に他方のプローブピン４の当接部４ｂの中心が位置するように配列されるとともに、互いの当接部４ｂとの間隔Ｓ２が例えば０．１ｍｍと近接して配列されている。
【００２６】
これにより、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４の当接部４ｂが配列方向からみて一部オーバーラップさせることで、ホルダ５の下面５ｂの幅方向に狭小化して配列させることができる。したがって、ホルダ５は、太陽電池セル２の表面に接するホルダ５の幅が狭小化され、シャドーロスによる出力低下を防止することができる。
【００２７】
太陽電池用測定治具１は、例えば６インチの太陽電池セルの電流電圧特性の測定に用いる場合、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの長辺は、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する１５６ｍｍとされ、電流測定端子６を構成するプローブピン４がホルダ５の長辺方向に沿って直線状に、０．１ｍｍの間隔を空けて４３本配列され、そのとなりに平行して電圧測定端子７を構成するプローブピン４が、同様に、０．１ｍｍの間隔を空けて４２本配列されている。
【００２８】
［ジグザグ配列］
また、太陽電池用測定治具１は、図４に示すように、電流測定端子６及び電圧測定端子７を、ともにホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿ってジグザグに形成してもよい。電流測定端子６及び電圧測定端子７は、各列のプローブピン４をジグザグに配列させることにより、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士を、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることができる。すなわち、電流測定端子６は、プローブピン４がホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿ってジグザグに配列されるとともに、配列方向と直交するホルダ５の下面５ｂの幅方向から見て、隣接するプローブピン４の当接部４ｂの一部が重なるように配列されている。電圧測定端子７も、同様に構成されている。なお隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士の間隔Ｓ３は、例えば０．１ｍｍと近接して配列されている。
【００２９】
このように、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂを配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることにより、配列方向に亘って隙間がなくなる。したがって、この太陽電池用測定治具１によれば、図５に示すように、例えば表面電極３として互いに平行な複数のフィンガー電極３ａのみが所定間隔で形成されているいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２の電気的特性の測定において、当該フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、電流測定端子６及び電圧測定端子７を全てのフィンガー電極３ａに当接させることができる。
【００３０】
また、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅Ｗを調整することにより、太陽電池セル２の表面に接するホルダ５の幅を狭小化し、シャドーロスによる出力低下を防止することができる。すなわち、プローブピン４がジグザグに配列された構成において、配列方向と直交する方向にオーバーラップさせる幅を増加させるには、隣接するプローブピン４をホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅方向に移動し、かつ配列方向に近接させることが必要となる。
【００３１】
しかし、プローブピン４をホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅方向に移動すると、その分ホルダ５の幅が広がり、その結果ホルダ５が太陽電池セル２の表面を覆う面積が増加しシャドーロスによる出力低下を招く。
【００３２】
一方で、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂと配列方向と直交する方向に一部でもオーバーラップしていれば、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応することができる。
【００３３】
そこで、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅Ｗを所定幅以下、例えば０．１ｍｍ以下とすることで、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応して当接部４ｂを当接可能とするとともに、ホルダ５の幅を狭小化しシャドーロスによる出力低下を防止することができる。
【００３４】
太陽電池用測定治具１は、例えば６インチの太陽電池セルの電流電圧特性の測定に用いる場合、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの長辺は、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する１５６ｍｍとされ、電流測定端子６を構成するプローブピン４がホルダ５の長辺方向に沿ってジグザグ状に、０．１ｍｍの間隔を空けるとともに配列方向と直交する方向に０．１ｍｍのオーバーラップ幅Ｗを設けて４５本配列され、そのとなりに平行して電圧測定端子７を構成するプローブピン４が、同様に、０．１ｍｍの間隔を空けて４４本配列されている。
【００３５】
［揺動手段］
なお、太陽電池用測定治具１は、図示しないシリンダ治具をホルダ５に接続し、このシリンダ治具の操作に応じてホルダ５ごと上下動させることにより、あるいは手動等により、各プローブピン４を太陽電池セル２の表面電極３に垂直に押し当てる。
【００３６】
［その他］
プローブピン４の当接部４ｂは、先端形状を円形とする以外にも、図６、図７に示すように、三角形状、菱形形状等、あらゆる形状としてもよい。また、図８に示すように、プローブピン４の当接部４ｂは、先端を半球形状としてもよい。
【００３７】
［太陽電池セル２］
ここで、太陽電池用測定治具１によって電気的特性の測定が行われる太陽電池セル２について説明する。太陽電池セル２は、バスバー電極が形成されず、インターコネクタとなるタブ線１１が直接フィンガー電極３ａと交差するように接着されるものであり、太陽電池用測定治具１はこのようなバスバーレス構造の太陽電池セル２の測定に好適に用いられる。
【００３８】
図９に示すように、バスバーレス構造の太陽電池セル２は、インターコネクタとなるタブ線１１によって直列あるいは並列に接続されることにストリングス１２を構成する。このストリングス１２は、複数配列されることによりマトリクス１３を構成し、このマトリクス１３が封止接着剤のシート１４で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー１５及び裏面側に設けられたバックシート１６とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム１７が取り付けられることにより太陽電池モジュール１８が形成される。
【００３９】
封止接着剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー１５としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート１６としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００４０】
図１０に示すように、太陽電池モジュール１８の各太陽電池セル２は、光電変換素子２０を有する。光電変換素子２０は、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子を用いる結晶シリコン系太陽電池や、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池など、各種光電変換素子２０を用いることができる。
【００４１】
また、光電変換素子２０は、受光面側に内部で発生した電気を集電するフィンガー電極３ａが設けられている。フィンガー電極３ａは、太陽電池セル２の受光面となる表面にＡｇペーストがスクリーン印刷等により塗布された後、焼成されることにより形成される。
また、フィンガー電極３ａは、受光面の全面に亘って、例えば約５０〜２００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成され、導電性接着フィルム２３によってタブ線１１が全フィンガー電極３ａと交差するように接続される。
【００４２】
また、光電変換素子２０は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムや銀からなる裏面電極２２が設けられている。裏面電極２２は、アルミニウムや銀からなる電極が例えばスクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル２の裏面に形成される。図１１に示すように、裏面電極２２は、後述する導電性接着フィルム２３を介してタブ線１１が接続されるタブ線接続部２４を有する。
【００４３】
そして、太陽電池セル２は、タブ線１１によって、表面に形成された各フィンガー電極３ａと、隣接する太陽電池セル２の裏面電極２２とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス１２を構成する。タブ線１１とフィンガー電極３ａ及び裏面電極２２とは、導電性接着フィルム２３によって接続される。
【００４４】
タブ線１１は、図１０に示すように、隣接する太陽電池セル２ａ、２ｂ、２ｃの各間を電気的に接続する長尺状の導電性基材からなり、例えば、５０〜３００μｍ厚で後述する導電性接着フィルム２３と略同幅のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。
【００４５】
［接着フィルム］
導電性接着フィルム２３は、図１２に示すように、導電性粒子２６が高密度に含有された熱硬化性のバインダー樹脂層である。
【００４６】
導電性接着フィルム２３に用いられる導電性粒子２６としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銀、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したものなどを挙げることができる。
【００４７】
導電性接着フィルム２３のバインダー樹脂層の組成は、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
【００４８】
そして、導電性接着フィルム２３は、表面電極用２本及び裏面電極用２本を所定の長さに形成され、太陽電池セル２の表裏面の所定位置に仮貼りされる。このとき、導電性接着フィルム２３は、太陽電池セル２の表面にほぼ平行に複数形成されている各フィンガー電極３ａとほぼ直交するように仮貼りされる。
【００４９】
同様に、所定の長さにカットされたタブ線１１が導電性接着フィルム２３上に重畳配置される。その後、導電性接着フィルム２３は、タブ線１１の上から加熱ボンダーによって所定の温度、圧力で所定時間熱加圧されることにより、バインダー樹脂が硬化すると共に導電性粒子２６がタブ線１１とフィンガー電極３ａ又は裏面電極２２との間で挟持される。これにより、導電性接着フィルム２３は、タブ線１１を各電極上に接着させると共に、導通接続させることができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態では導電性接着フィルム２３を用いる場合について説明したが、本発明は、フィルム形状の導電性接着剤に限らず、ペースト状の導電性接着剤や、導電性粒子を含有しない絶縁性接着フィルムや絶縁性接着ペーストを使用することもできる。
【００５１】
［測定方法］
次いで、太陽電池用測定治具１を用いた太陽電池セル２の電気的特性の測定工程について説明する。
【００５２】
太陽電池用測定治具１による太陽電池セル２の電気的特性の測定は、光電変換素子２０にフィンガー電極３ａ及び裏面電極２２が形成された段階で行う。具体的に、太陽電池セル２は、フィンガー電極３ａが形成された受光面を上方に向けて載置台３０に載置される。載置台３０は、例えばＣｕ板にＡｕメッキが施されることにより形成され、これにより太陽電池セル２の裏面電極２２に対して導通が取られるようになっている。
【００５３】
次いで、太陽電池用測定治具１は、図１に示すように、電流測定端子６及び電圧測定端子７の各プローブピン４と全てのフィンガー電極３ａとが直交するように配置され、図示しない荷重手段によって所定の荷重で電流測定端子６及び電圧測定端子７が加圧される。
このとき、太陽電池用測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが形成されることにより、それぞれのプローブピン４の当接部４ｂがフィンガー電極３ａと当接する。したがって、電流測定端子６は全フィンガー電極と当接可能となり、より高精度に電流特性を測定することができる。
【００５４】
ここで、荷重手段による電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重は、５００ｇ〜３０００ｇの範囲が好ましい。全荷重が５００ｇに満たないとプローブピン４の当接部４ｂとフィンガー電極３ａとの接触が不十分となり出力の低下を招くおそれがあり、全荷重が３０００ｇを超えるとプローブピン４によってフィンガー電極３ａや太陽電池セル２を破損するおそれがある。
【００５５】
太陽電池用測定治具１がセル表面に当接されることにより、図１３及び図１４に示すような回路構成をとり、疑似太陽光をセル表面に照射することにより、いわゆる４端子法によって太陽電池セル２の電気的特性の測定を行うことができる。
【００５６】
ここで、太陽電池用測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが並列して形成されることにより、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅を広げることがなく、電気的特性の測定にあたってホルダ５によるシャドーロスを低く抑え、出力低下を防止することができる。
【００５７】
また、電流測定端子６及び電圧測定端子７の各列のプローブピン４をジグザグに配列させた太陽電池用測定治具１を用いた場合には、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士を、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることで、配列方向に亘って隙間をなくすことができる。したがって、フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、電流測定端子６を全てのフィンガー電極３ａに当接させることができより高精度に電流特性を測定することができる。
【００５８】
さらに、このようなジグザグ配列の電流測定端子６及び電圧測定端子７を有する太陽電池用測定治具１において、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅を所定幅以下、例えば０．１ｍｍ以下とすることで、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応して当接部４ｂを当接可能とするとともに、ホルダ５の幅を狭小化しシャドーロスによる出力低下を防止することができ、より高精度な電流電圧特性の測定を行うことができる。
【００５９】
なお、本発明が適用された太陽電池用測定治具１は、上述したいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２の他、フィンガー電極３ａと直交するバスバー電極が形成された太陽電池セルの電気的特性の測定にも用いることができる。この場合、太陽電池用測定治具１は、電流測定端子６及び電圧測定端子７をバスバー電極上に当接させるが、上述したとおり、フィンガー電極３ａに当接させても問題なく測定可能である。
【実施例】
【００６０】
次いで、本発明が適用された太陽電池用測定治具１を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２及びバスバー電極が形成された太陽電池セルの各光電変換効率を測定した実施例について説明する。
【００６１】
本実施例に用いたバスバーレス構造の太陽電池セル２は、６インチの単結晶シリコン光電変換素子を用い、受光面側にはフィンガー電極３ａが２．４ｍｍ間隔で複数形成され、裏面側にはＡｇ電極が全面に亘って形成されている。また、バスバー電極を形成された太陽電池セルは、バスバーレス構造の太陽電池セル２の構造に加え、フィンガー電極３ａと直交するバスバー電極が形成されている。
【００６２】
参考例１では、プローブピン４を直線状に２列配列することにより電流測定端子６及び電圧測定端子７を形成した太陽電池用測定治具１（図３参照）を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２の光電変換効率を測定した。電流測定端子６及び電圧測定端子７の各プローブピン４の当接部４ｂは、隣接するプローブピン４の当接部４ｂとの間隙Ｓ１を、０．１ｍｍとして配列されている。また、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重は、８５０ｇとした。
【００６３】
実施例２では、プローブピン４をジグザグ状に２列配列することにより電流測定端子６及び電圧測定端子７を形成した太陽電池用測定治具１（図４参照）を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２の光電変換効率を測定した。電流測定端子６及び電圧測定端子７の各プローブピン４の当接部４ｂは、隣接するプローブピン４の当接部４ｂと、配列方向と直交する方向に０．１ｍｍの幅Ｗでオーバーラップさせた。また、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重は、５００ｇとした。
【００６４】
実施例３では、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重を８５０ｇとした以外は、実施例２と同様の構成とした。
【００６５】
実施例４では、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重を２９７５ｇとした以外は、実施例２と同様の構成とした。
【００６６】
参考例５では、バスバー電極が形成された太陽電池セルの当該バスバー電極上に電流測
定端子６及び電圧測定端子７を当接させた以外は、参考例１と同様の構成とした。
【００６７】
比較例１は、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重を４００ｇとした以外は、実施例２と同様の構成とした。
【００６８】
比較例２は、矩形板状のバー電極を測定端子に用いた太陽電池用測定治具を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２の光電変換効率を測定した。比較例２では、バー電極を太陽電池セル２の全フィンガー電極３ａと交叉するように配置して測定を行った。
【００６９】
比較例３は、プローブピンを１列のみ配列した測定治具を用いてバスバーレス構造の太陽電池セル２の光電変換効率を測定した（図２１参照）。電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重は、８５０ｇとした。
【００７０】
以上の実施例、参考例及び比較例について、光電変換効率の測定では、フィンガー電極３ａあるいはバスバー電極上に電流測定端子６及び電圧測定端子７を接触させＩ−Ｖ特性を求め、これから最大電力Ｐｍａｘを求めた。また、光電変換効率の測定は、ソーラーシミュレーター（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１６ｉ）を用いて、照度１０００Ｗ／ｍ２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇの条件（ＪＩＳ  Ｃ８９１３）にて行った。また、各実施例、参考例及び比較例にて、それぞれ５回測定し、最大電力Ｐｍａｘの平均と、標準偏差Ｐｍａｘσを求め、測定毎のバラツキがどの程度生じたかを検討した。
【００７１】
光電変換効率の評価指針は以下の通りである。
◎：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）以上、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０１８以下○：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）未満、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０１８以下△：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）未満、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０１８より    大きく０．０３以下より小さい
×：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）未満、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０３以上
測定結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
0006016292.tif 000002
【００７３】
表１に示すように、バスバーレス構造の太陽電池セル２の電気的特性の測定を行った実施例及び参考例１〜４では、参考例５に係るバスバー電極を形成した太陽電池セルの平均最大電力Ｐｍａｘとほぼ同一の値となり、かつ標準偏差Ｐｍａｘσが０．０１８以下と測定のバラツキも小さいことから、バスバーレス構造の太陽電池セルに対しても電気的特性の測定を正確かつ安定的に行えることがわかる。
【００７４】
比較例１では、電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重が４００ｇと弱く、フィンガー電極３ａとプローブピン４の当接部４ｂとの接触が不十分となったことから、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０３６と、測定のバラツキが大きくなった。
【００７５】
比較例２では、バー電極を用いていることから、フィンガー電極３ａの高さのバラツキや、バー電極のフィンガー電極３ａへの接触面の平坦度の影響を受けて、標準偏差Ｐｍａｘσが０．０１９と、測定のバラツキがやや大きくなった。
【００７６】
比較例３では、プローブピンを１列直線状に形成していることから、プローブピンの立設間隔とフィンガー電極が形成される間隔とは一致せず、また、測定毎にプローブピンとフィンガー電極との当接位置のバラツキもあることから、プローブピンとフィンガー電極との接触が不十分となり、正確に電流、電圧測定ができず、また標準偏差Ｐｍａｘσが０．３４８と、測定のバラツキも大きくなった。
【００７７】
また、参考例１と、実施例２〜４とを比較すると、プローブピン４をジグザグに２列配列することにより電流測定端子６及び電圧測定端子７を形成した測定治具では、プローブピン４を直線状に２列配列することにより電流測定端子６及び電圧測定端子７を形成した測定治具に比して、より高精度に電気的特性の測定が可能であることが分かる。これは、プローブピン４をジグザグに２列配列することにより、複数のフィンガー電極３ａが配列する方向、すなわちプローブピン４の配列方向と直交する方向に当接部４ｂを一部オーバーラップさせることができる。これにより、プローブピン４は、複数のフィンガー電極３ａが配列する方向に亘って隙間がなくなり（図５参照）、フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、全てのフィンガー電極３ａに当接部４ｂを当接させることができるため、より高精度に電気的特性の測定が可能となるためである。
【００７８】
［第２の太陽電池用測定治具］
上記では、各々複数のプローブピン４が直線状或いはジグザグ状に配列することにより構成された電流測定端子６及び電圧測定端子７を有する太陽電池用測定治具１について説明したが、本発明が適用された太陽電池用測定治具は、以下の構成を備えてもよい。なお、以下の説明において、上述した太陽電池用測定治具１と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００７９】
この太陽電池用測定治具４０は、図１５に示すように、太陽電池セル２の表面に形成されたフィンガー電極３ａに当接され太陽電池セル２の電気特性を測定する測定端子４１を構成する複数のプローブピン４と、プローブピン４を保持するホルダ５とを備える。
【００８０】
複数のプローブピン４は、図１６に示すように、配列方向に一部オーバーラップするようにジグザグ状に配列されることにより、一列の測定端子４１を構成する。プローブピン４は、ホルダ５によって保持されている。
【００８１】
ホルダ５は、導電性を有する材料、例えば金属を用いて矩形板状に形成されている。そして、ホルダ５は、上下面５ａ，５ｂ間に亘って、複数のプローブピン４がジグザグ状に配列され、これにより一つの測定端子４１を構成する。
【００８２】
このとき、複数のプローブピン４は、隣接するプローブピン４同士が配列方向、すなわちホルダ５の長手方向に一部オーバーラップする。太陽電池用測定治具４０は、プローブピンがジグザグ状に配列された一列の測定端子４１を構成することにより、太陽電池セル２の電気的特性を計測する際に、ホルダ５が受光面上に作る影によって出力値が低下するシャドーロスを低減することができる。
【００８３】
また、複数のプローブピン４は、図１７に示すように、隣接するプローブピン４同士の配列方向の間隔Ｗを、バスバーレス構造の太陽電池セル２において、フィンガー電極３ａの一般的な間隔（例えば１．０〜２．０ｍｍ）よりも短い間隔で形成することにより、フィンガー電極３ａの間隔にバラツキが生じている場合でも、全てのフィンガー電極３ａの間隔に対応することができる。
【００８４】
さらに、複数のプローブピン４は、図１６に示すように、隣接するプローブピン４同士を、配列方向すなわちホルダ５の長手方向と直交する幅方向に一部オーバーラップさせてもよい。太陽電池用測定治具４０は、隣接するプローブピン４を配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることにより、配列方向に亘って隙間がなくなる。したがって、この太陽電池用測定治具４０によれば、バスバーレス構造の太陽電池セル２の電気的特性の測定において、当該フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、プローブピン４を全てのフィンガー電極３ａに当接させることができる。
【００８５】
また、ホルダ５は、長手方向の一端において、各々図示しないＩ−Ｖ計測装置に接続されている電流計測端子４２及び電圧計測端子４３が接続されている。これにより、太陽電池用測定治具４０は、プローブピン４及びホルダ５が一つの測定端子を構成し、電流計測端子４２及び電圧計測端子４３を介して接続されたＩ−Ｖ計測装置によってＩ−Ｖ特性（電流、電圧値）、Ｉｓｃ（短絡電流）、Ｖｏｃ（開放電圧）、Ｐｍ（最大出力）、Ｉｐｍ（最大出力動作電流）、Ｖｐｍ（最大出力動作電圧）、Ｅｆｆ（変換効率）、ＦＦ（曲線因子）、ＭＴｅｍｐ（測定温度）等を測定することができる。
【００８６】
［例示寸法］
太陽電池用測定治具４０は、図１６及び図１８に示すように、例えば６インチの太陽電池セル２の電流電圧特性の測定に用いる場合、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの長辺は、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する１５６ｍｍとされ、当接部４ｂの直径を１．５ｍｍとしたプローブピン４がホルダ５の長辺方向に沿ってジグザグ状に１１１本配列されている。そして、太陽電池用測定治具４０は、隣接するプローブピン４同士の間隔Ｓ３、及び隣接するプローブピン４同士の配列方向と直交する方向に対するオーバーラップ幅Ｗを、それぞれ０．１ｍｍとすると、ホルダの幅を２．５ｍｍと狭小化することができる。
【００８７】
なお、太陽電池用測定治具４０は、上記太陽電池用測定治具１と同様に、バスバーレス構造の太陽電池セル２の他、バスバー電極が設けられた太陽電池セルの電流電圧測定にも用いることができる。また、太陽電池用測定治具４０は、上記太陽電池用測定治具１と同様に、荷重手段により、測定端子４１に対する全荷重が４３０〜３０００ｇ未満で荷重をかけることが好ましい。
【００８８】
また、太陽電池用測定治具４０においても、上記太陽電池用測定治具１と同様に、各プローブピン４を太陽電池セル２の表面電極３に垂直に押し当てる揺動手段を備えてもよい。また、プローブピン４の当接部４ｂは、先端形状を円形とする以外にも、三角形状、菱形形状等（図６、図７）、あらゆる形状としてもよい。また、プローブピン４の当接部４ｂは、先端を半球形状としてもよい（図８）。
【００８９】
次いで、本発明の実施例２について説明する。実施例２では、太陽電池用測定治具４０を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２及びバスバー電極が形成された太陽電池セルの各光電変換効率を測定した。
【００９０】
本実施例に用いたバスバーレス構造の太陽電池セル２は、６インチの単結晶シリコン光電変換素子を用い、受光面側にはフィンガー電極３ａが２．４ｍｍ間隔で複数形成され、裏面側にはＡｇ電極が全面に亘って形成されている。また、バスバー電極を形成された太陽電池セルは、バスバーレス構造の太陽電池セル２の構造に加え、フィンガー電極３ａと直交するバスバー電極が形成されている。
【００９１】
実施例６では、太陽電池用測定治具４０を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２の光電変換効率を測定した。測定端子を構成する各プローブピン４の当接部４ｂは、隣接するプローブピン４の当接部４ｂとの間隙Ｓ３を、０．１ｍｍとして配列され、また、隣接するプローブピン４の当接部４ｂと、配列方向と直交する方向に０．１ｍｍの幅Ｗでオーバーラップさせた。また、太陽電池用測定治具４０に対する全荷重は、７１０ｇとした。
【００９２】
実施例７では、太陽電池用測定治具４０に対する全荷重を、２２４０ｇとした他は、実施例６と同じ条件とした。
【００９３】
実施例８では、バスバー電極が形成された太陽電池セルの当該バスバー電極上にプローブピン４を当接させた以外は、実施例６と同じ条件とした。
【００９４】
実施例９では、太陽電池用測定治具４０に対する全荷重を、４３０ｇとした他は、実施例６と同じ条件とした。
【００９５】
以上の実施例及び比較例について、光電変換効率の測定では、フィンガー電極３ａあるいはバスバー電極上にプローブピン４を接触させＩ−Ｖ特性を求め、これから最大電力Ｐｍａｘを求めた。また、光電変換効率の測定は、ソーラーシミュレーター（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１６ｉ）を用いて、照度１０００Ｗ／ｍ２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇの条件（ＪＩＳ  Ｃ８９１３）にて行った。また、各実施例及び比較例にて、それぞれ５回測定し、最大電力Ｐｍａｘの平均と、ＦＦ（曲線因子）を求めた。
【００９６】
光電変換効率の評価指針は以下の通りである。
◎：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８５（Ｗ）以上、ＦＦが０．７７以上
○：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）以上、ＦＦが０．７７以上
△：平均最大電力Ｐｍａｘが３．８０（Ｗ）未満
測定結果を表２に示す。
【００９７】
【表２】
0006016292.tif 000003
【００９８】
表２に示すように、バスバーレス構造の太陽電池セル２の電気的特性の測定を行った実施例６，７，９では、実施例８に係るバスバー電極を形成した太陽電池セルの平均最大電力Ｐｍａｘ及びＦＦ（曲線因子）とほぼ同一の値となり、バスバーレス構造の太陽電池セルに対しても電気的特性の測定を正確かつ安定的に行えることがわかる。
【００９９】
また、実施例６，７，９を比較すると、プローブピン４に対する全荷重が大きいほど、平均最大電力Ｐｍａｘが実施例８と近似することから、より高精度に電気的特性の測定が可能であることが分かる。
【符号の説明】
【０１００】
１  太陽電池用測定治具、２  太陽電池セル、３  表面電極、３ａ  フィンガー電極、４  プローブピン、４ａ  ピン本体、４ｂ  当接部、５  ホルダ、６  電流測定端子、７  電圧測定端子、８  電流計、９  電圧計、１１  タブ線、１２  ストリングス、１３  マトリクス、１４  シート、１５  表面カバー、１６  バックシート、１７  金属フレーム、１８  太陽電池モジュール、２０  光電変換素子、２２  裏面電極、２３  導電性接着フィルム、２４  タブ線接続部、２６  導電性粒子、４０  太陽電池用測定治具、４２  電流計測端子、４３  電圧計測端子
【図１】
0006016292.tif 000004
【図２】
0006016292.tif 000005
【図３】
0006016292.tif 000006
【図４】
0006016292.tif 000007
【図５】
0006016292.tif 000008
【図６】
0006016292.tif 000009
【図７】
0006016292.tif 000010
【図８】
0006016292.tif 000011
【図９】
0006016292.tif 000012
【図１０】
0006016292.tif 000013
【図１１】
0006016292.tif 000014
【図１２】
0006016292.tif 000015
【図１３】
0006016292.tif 000016
【図１４】
0006016292.tif 000017
【図１５】
0006016292.tif 000018
【図１６】
0006016292.tif 000019
【図１７】
0006016292.tif 000020
【図１８】
0006016292.tif 000021
【図１９】
0006016292.tif 000022
【図２０】
0006016292.tif 000023
【図２１】
0006016292.tif 000024