(57)【要約】  測定時に影となるのを極力防止する一方、接触面積を大きくでき、「バスバーレス」の太陽電池セルにも使用できる測定治具を提供する。  プローブピン３０は、受光面上のバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に並べられ、各プローブピン３０の先端部の接触子３１は、バスバー電極の延在方向に長いバー形状をなす。そして、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）が重なっており、重なり方向は、バスバー電極の延在方向と直交する方向で、好ましくは、フィンガー電極の延在方向である。
2013001911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有する太陽電池セルに対して用いられ、前記フィンガー電極の並設方向に並べられて各先端部の接触子で前記フィンガー電極に接触する複数のプローブピンを備える測定治具であって、
前記各プローブピンの先端部の接触子は、前記フィンガー電極の並設方向に長いバー形状をなし、
隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、前記フィンガー電極の並設方向と直交する方向であることを特徴とする太陽電池セルの測定治具。
【請求項２】
前記重なり方向は、前記フィンガー電極の延在方向であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項３】
前記各プローブピンのバー形状の接触子は、その長手方向の端面が、前記受光面に直交し且つ前記フィンガー電極の並設方向線と斜めに交差する傾斜面をなし、
前記隣合うプローブピンの互いの接触子は、前記傾斜面同士で対向することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項４】
前記各プローブピンのバー形状の接触子は、その長手方向線が前記フィンガー電極の並設方向線と斜めに交差するように傾斜させて配置されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項５】
前記重なり方向は、前記受光面と直交する方向であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項６】
前記複数のプローブピンのピン本体は、互いに分離していて、１本ずつプローブバーに支持されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項７】
前記複数のプローブピンのピン本体は、共通のピン本体からフォーク状に分岐し、前記共通のピン本体がプローブバーに支持されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項８】
前記各プローブピンのバー形状の接触子は、ピン本体に対し、少なくとも、前記受光面に直交し且つ前記バー形状の接触子の長手方向線を含む面内で、回動可能であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項９】
前記各プローブピンのバー形状の接触子は、ピン本体に対し、前記受光面に直交する任意の面内で回動可能であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項１０】
前記プローブピンのピン本体は、これを軸方向に伸長させるよう弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項１１】
前記太陽電池セルは、前記受光面上に前記フィンガー電極の並設方向に延在して前記複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を更に有し、
前記複数のプローブピンは、前記バスバー電極の延在方向に並べられ、前記バスバー電極を介して前記フィンガー電極と接触することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項１２】
前記プローブピンは、前記太陽電池セルに流れる電流を測定するための電流測定用プローブピンと、前記太陽電池セルに発生する電圧を測定するための電圧測定用プローブピンとを含み、
前記電流測定用プローブピンと前記電圧測定用プローブピンとは絶縁関係にあることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
【請求項１３】
請求項１記載の太陽電池セルの測定治具と、測定対象の太陽電池セルに疑似太陽光を照射する光源と、前記プローブピンを介して測定対象の太陽電池セルの電気的特性を測定する測定器と、を含んで構成されることを特徴とする太陽電池性能の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの電気特性測定用のプローブピンを備える測定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルは、受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有し、また一般には、受光面上に前記フィンガー電極の並設方向に延在して前記複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を有している。【０００３】
太陽電池セルの電気特性の測定時には、擬似太陽光を照射しつつ、バスバー電極と裏面電極との間の電流・電圧を測定するが、電流測定のために、バスバー電極に対しては、バスバー電極の延在方向に並べた複数のプローブピンを接触させている。【０００４】
ここで、特許文献１などに開示されているように、プローブピンは、これを軸方向に伸長させるよう弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵しており、具体的には、スプリングを組み込んだり、ピン自体を弾性変形可能としたりしてある。また、プローブピンの先端部形状は、円柱状のピン本体をベースにするため、一般には円形をなし、円形の先端面でバスバー電極に接触する。【０００５】
また、特許文献２では、複数の電流計測用プローブピンを用いる代わりに、バスバー電極１本分に対応した長さの電流計測用端子バーを用いることが提案されている。【０００６】
尚、特許文献３などに開示されているように、半導体集積回路の電気特性測定用のプローブピンとしては、先鋭化された先端部を持つものなどが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報：特開２００６−１１８９８３
【特許文献２】日本国公開特許公報：特開２０１０−１７７３７９
【特許文献３】日本国公開特許公報：特開２００７−０２４６６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のプローブピンの先端部（接触子）は、バスバー電極との接触面積を増やして測定精度を向上させるため、バスバー電極の幅より太い形状となるタイプが多い。こうした場合、プローブピンがバスバー電極からはみ出し、測定時に光を当てた際に、プローブピンの影部分の面積が大きくなり、太陽電池セルの受光面積が減少して、測定ロス（実際のセルの出力特性よりも低出力となる現象）を生じてしまう。【０００９】
また、接触面積を増やすため、プローブピンのピッチを狭くしてピンの本数を増やすことが一般的に行われているが、これには限界があり、本数が多いとピンの交換にかかる手間と費用が大きくなる。【００１０】
また、最近は、フィンガー電極上にバスバー電極を形成せずに、太陽電池モジュールの組立工程にてフィンガー電極に配線用リボンを直接導電性材料で接合する、「バスバーレス」の太陽電池セルが検討されているが、フィンガー電極のピッチは製品により異なるため、従来の測定治具ではプローブピンのピッチとフィンガー電極のピッチとが合わず、測定が困難である。【００１１】
また、半導体集積回路用のプローブピンを太陽電池セルの測定に転用した場合は、その先端形状により、セル表面を傷付けたり、セルを割ってしまったりする恐れがある。しかも、ピン先端とセル表面との接触面積が小さいため、電気抵抗が大きくなり、測定ロスが大きくなる。従って、太陽電池セルの評価専用のプローブピンの開発が必要であった。【００１２】
本発明は、このような実状に鑑み、太陽電池セルの測定治具として、影の影響を少なくして測定ロスを低減でき、接触面積を大きくしてピンの本数を削減でき、また、「バスバーレス」の太陽電池セルにも使用できる測定治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る測定治具は、受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有する太陽電池セルに対して用いられ、フィンガー電極の並設方向に並べられて各先端部の接触子でフィンガー電極に接触する複数のプローブピンを備える。【００１４】
尚、太陽電池セルが、受光面上にフィンガー電極の並設方向に延在して複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を更に有する場合、複数のプローブピンは、バスバー電極の延在方向に並べられ、バスバー電極を介してフィンガー電極と接触することになる。【００１５】
ここにおいて、各プローブピンの先端部の接触子は、フィンガー電極の並設方向に長いバー形状をなし、隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、フィンガー電極の並設方向と直交する方向である構成とする。【００１６】
前記重なり方向である「フィンガー電極の並設方向と直交する方向」には、フィンガー電極の延在方向の他、受光面と直交する方向も含まれることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プローブピンの先端部の接触子をバー形状とすることで、接触面積を大きくでき、ピンの本数を削減でき、これによりピンの交換も容易となる。【００１８】
太陽電池セルの受光面上にフィンガー電極の並設方向に延在して複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を有する場合は、接触面積を大きくするために、プローブピンをバスバー電極の幅より太くする必要がなく、バスバー電極の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。【００１９】
また、バスバーレスのタイプにも使用できる。すなわち、フィンガー電極の並設方向に長いプローブピン自体がバスバー電極の働きをして、全フィンガー電極と接触できるため、バスバーレスのタイプにも使用できる。【００２０】
また、各プローブピンの先端部の接触子をそれぞれ独立したバー形状とすることで、セル表面に対する追随性を確保することができる。その一方、隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、フィンガー電極の並設方向と直交する方向である構成とすることで、フィンガー電極の並設方向に極力隙間を作らないようにして、フィンガー電極との接触性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態にて測定対象とした太陽電池セルの平面図及び正面図
【図２】本発明の実施形態での測定治具（プローブユニット）の作動状態別の正面図
【図３】第１実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図
【図４】プローブピンのバスバー電極又はフィンガー電極への接触状態を示す平面図
【図５】第２実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図
【図６】第３実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図
【図７】第３実施形態の補足図
【図８】第４実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図
【図９】第４実施形態の補足図
【図１０】第５実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図
【図１１】３連タイプとした実施形態を示すプローブピンの拡大図
【図１２】２次元に回動可能とした実施形態を示すプローブピンの拡大図
【図１３】３次元に回動可能とした実施形態を示すプローブピンの拡大図
【図１４】回動可能な具体例１を示す図
【図１５】回動可能な具体例２を示す図
【図１６】回動可能な具体例３を示す図
【図１７】回動可能な具体例４を示す図
【図１８】回動可能な具体例５を示す図
【図１９】球面継手部分の組立例１を示す図
【図２０】球面継手部分の組立例２を示す図
【図２１】球面継手部分の組立例３を示す図
【図２２】球面継手部分の組立例４を示す図
【図２３】球面継手部分の組立例５を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態にて測定対象とした太陽電池セルの平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【００２３】
太陽電池セル１は、表面側が受光面２をなし、その上に、複数のフィンガー電極３が設けられる。フィンガー電極３は、光の入射をできるだけ妨げないように細く形成されて、それぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。本明細書でフィンガー電極３の延在方向とは図示Ａ方向をいい、フィンガー電極３の並設方向とは図示Ｂ方向をいう。
【００２４】
また、太陽電池セル１の表面（受光面２）側には、フィンガー電極３の上に、フィンガー電極３と直交するように、電力を取り出すための比較的太いバスバー電極４が設けられる。従って、バスバー電極４は、フィンガー電極３の並設方向に延在して、複数のフィンガー電極３をつないでいる。
また、太陽電池セル１の裏面側には、全面にわたって裏面電極５が設けられる。
【００２５】
尚、太陽電池モジュールの組立工程においては、隣合う太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルのバスバー電極上に配線用リボンの一端部側を導電性材料で接合し、この配線用リボンの他端部側を他方の太陽電池セルの裏面電極上に導電性材料で接合することで、両者を電気的に直列に接続するが、「バスバーレス」タイプの太陽電池セルでは、フィンガー電極上にバスバー電極を設けず、配線用リボンをフィンガー電極に直接導電性材料で接合するようにしている。接合方法としては、ハンダ付けや、導電性テープを用いた方法等がある。
【００２６】
図２は本発明の実施形態での測定治具（プローブユニット）の作動状態別の正面図である。
太陽電池セル１の電気的特性を測定する際は、導電性のステージ１０に太陽電池セル１を載せて、裏面（裏面電極５）全体で導通をとる。そして、表面（受光面２）側には、余分な影が生じないよう、バスバー電極４上に、バスバー電極４の幅に収まる程度の細長いプローブユニット２０を降下させて導通をとり、擬似太陽光を照射しつつ、両端（端子Ｔ１、Ｔ２）から電流を測定する。
【００２７】
プローブユニット２０は、バスバー電極４の延在方向（フィンガー電極３の並設方向）に並べられて各先端部でバスバー電極４に接触する複数のプローブピン３０と、これらのプローブピン３０を支持して一体的に昇降動作させると共に電気的に導通させるプローブバー４０とを含んで構成される。
【００２８】
ここにおいて、プローブピン３０は、先端部のバー形状の接触子３１と、接触子３１と連結して上下方向に延びるピン本体３２とから構成される。
接触子３１は、横長のバー形状で、バスバー電極４の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に長くなっている。
【００２９】
ピン本体３２は、これを軸方向に伸長させるように弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵している。すなわち、ピン本体３２は、プローブバー４０に取付けられるプランジャケース３２ａと、プランジャケース３２ａ内のスプリング（図示せず）によりプランジャケース３２ａから弾性的に突出するプランジャロッド３２ｂとを含んで構成される。尚、付勢用のスプリングは、図２には示していないが、後述する図３（ａ）などに符号３２ｃとして示してある。また、ピン本体３２の構成部品は全て導電性で、プローブバー４０と導通している。
【００３０】
尚、図２に示したプローブピン３０は全て電流測定用プローブピンであって、全て電気的に導通させて、プローブユニット２０側の端子Ｔ１とステージ１０側の端子Ｔ２との間の電流を測定する。図２では省略したが、実際のプローブユニット２０には、電流測定用プローブピンとは別に、電圧測定用プローブピンが設けられる。例えば、電圧用測定プローブピンは、プローブバー４０の長手方向中央に１本、プローブバー４０及び電流測定用プローブピンと絶縁して設けられる。但し、電圧測定用プローブピンの本数は、１本以上ならば何本でもよい。
【００３１】
次にプローブピン３０の接触子３１の詳細形状及び隣合うプローブピン３０のレイアウトについて説明する。
【００３２】
図３は第１実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしており、隣合うプローブピン３０の接触子３１と一部が重なっている。
【００３３】
すなわち、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、バスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と直交する方向で、特に本実施形態ではフィンガー電極の延在方向である。
【００３４】
具体的には、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１の長手方向の一方の端部に、幅方向両端側を切り欠いて、幅方向中央部に凸部１０１を形成し、他方の端部には、幅方向中央部を切り欠いて、幅方向両端部に凸部１０２ａ、１０２ｂを形成する。
【００３５】
そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０２ａ、１０２ｂ間の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０１を挿入する。
【００３６】
このように、本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士である凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂとがフィンガー電極の延在方向に重なっており、重なり部ＯＬを形成している。
【００３７】
言い換えれば、本実施形態では、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０２ａ、１０２ｂと、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０１とをずらして形成し、一方の凸部１０２ａ、１０２ｂ間の凹部に他方の凸部１０１を挿入することで、重なり部ＯＬを形成している。
【００３８】
上記の挿入時に、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。接触させることで、隙間をなくすだけでなく、電気的に導通させることでき、隙間を設けることで、摩擦接触による削れ等を防止することができる。
【００３９】
図４は本実施形態での接触子３１のバスバー電極４又はフィンガー電極３との接触状態を示す平面図である。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、バスバー電極４を有する場合は、接触子３１をバー形状とすることで、接触面積を大きくできる。従って、プローブピンの本数を削減でき、これによりプローブピンの交換も容易となる。しかも、接触面積を大きくするために、接触子３１をバスバー電極４の幅より太くする必要がなく、バスバー電極４の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、バスバーレスのタイプにも使用できる。フィンガー電極３の並設方向（延在方向と直交する方向）に長い接触子３１自体がバスバー電極の働きをして、全てのフィンガー電極３と接触できるからである。
【００４２】
また、隣合うプローブピンの互いの接触子３１、３１が、それらの長手方向の端部同士（凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）で重なっていて、しかもその重なり方向がフィンガー電極３の延在方向であるため、プローブピン間の隙間がフィンガー電極３の延在方向に連続せず、全てのフィンガー電極３がプローブピンと接触することになって、接触性を確保できる。すなわち、凸部１０２ａ、１０２ｂ先端側の隙間にフィンガー電極３が位置する場合には、そのフィンガー電極３に凸部１０１が接触し、凸部１０１先端側の隙間にフィンガー電極３が位置する場合には、そのフィンガー電極３に凸部１０２ａ、１０２ｂが接触することで、隙間部の存在による導通不良を回避できる。
【００４３】
また、特に本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１がバスバー電極の幅方向（フィンガー電極の延在方向）に係合しているため、各接触子３１がバスバー電極の幅方向に変形して、測定時に影となるような現象を回避できる。
【００４４】
尚、バー形状の接触子３１の先端面（下面）は、平坦面にてセル表面に接触するようにしてもよいが、複数の山形の突起部を備え、複数の突起部で接触するようにして、接触圧力を高めるようにしてもよい。
【００４５】
図５は第２実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０３と凸部１０４）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
【００４６】
具体的には、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１の長手方向の一方の端部に、幅方向の一方の側を切り欠いて、他方の側に凸部（偏り部）１０３を形成し、他方の端部には、幅方向の他方の側を切り欠いて、一方の側に凸部（偏り部）１０４を形成する。
【００４７】
そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部（偏り部）１０４と反対側の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部（偏り部）１０３を位置させる。このとき、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
【００４８】
本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。第１実施形態に比べれば、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１のバスバー電極の幅方向（フィンガー電極の延在方向）の係合は弱いが、その分、自由度が高い。
【００４９】
図６は第３実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
各プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしている。
【００５０】
各プローブピン３０のバー形状の接触子３１は、その長手方向の端面が、受光面に直交し且つバスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と斜めに交差する傾斜面１０５をなしている。
【００５１】
そして、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、傾斜面１０５、１０５同士で対向している。尚、これらの対向面については接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
【００５２】
従って、本実施形態でも、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（傾斜面１０５の形成部位同士）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
【００５３】
重なり部ＯＬを有する条件について、図７により説明する。
接触子間の隙間δが図示Ｓの突出距離より小さくなる必要がある（δ＜Ｓ）。
ここにおいて、傾斜面１０５の傾斜角度をθ、接触子３１の幅をＴとすると、Ｓ＝Ｔ・tan θである。
従って、下式を満足する必要がある。
δ＜Ｔ・tan θ
尚、幅Ｔはバスバー電極の幅より狭くなるよう０．５〜２ｍｍの範囲であり、傾斜角θは３０〜７５°が実用上妥当な範囲である。
【００５４】
本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。そして、特に本実施形態によれば、形状が単純なため、成型が容易にでき、製造コストを低くできる。また、細い形状に加工しやすいため、測定時のピンの影面積を小さくできる。
【００５５】
図８は第４実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
本実施形態では、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１は、その長手方向線がバスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と斜めに交差するように傾斜させて配設してある（傾斜角θ）。
【００５６】
従って、本実施形態でも、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士が図８（ｂ）に示されるように重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
【００５７】
重なり部ＯＬを有する条件について、図９により説明する。
接触子３１のピッチをＰとすると、Ｐ＜２（ａ＋ｂ）となる必要がある。
ここにおいて、傾斜角度をθ、接触子３１の長さをＬ、接触子３１の幅をＴとすると、ａ＝（Ｌ／２）・cos θ、ｂ＝（Ｔ／２）・sin θである。
従って、下式を満足する必要がある。
Ｐ＜Ｌ・cos θ＋Ｔ・sin θ
【００５８】
本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。そして、特に本実施形態によれば、隣合う接触子３１、３１が接触しないので、摩擦接触による耐久性の悪化を防止することができる。但し、接触子３１の幅Ｔについては、接触子３１を傾斜させてもバスバー電極からはみ出さないよう、第１〜第３実施形態に比べると、狭くする必要はある。
【００５９】
図１０は第５実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしており、隣合うプローブピン３０の接触子３１と一部が重なっている。
【００６０】
すなわち、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０７と凸部１０８）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、バスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と直交する方向で、特に本実施形態では受光面と直交する方向である。尚、受光面と直交する方向とは、受光面を水平配置すれば、上下方向であるので、以下では、上下方向として説明する。
【００６１】
具体的には、各プローブピン３０の接触子３１の長手方向の一方の端部に、上側を切り欠いて、下側に凸部（偏り部）１０７を形成し、他方の端部には、下側を切り欠いて、上側に凸部（偏り部）１０８を形成する。
【００６２】
そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の上側の凸部１０８の下方の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の下側の凸部１０７を位置させる。このとき、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、プローブピン３０の接触子３１をバー形状とすることで、接触面積を大きくでき、ピンの本数を削減でき、これによりピンの交換も容易となる。
また、バスバー電極を有する場合は、接触面積を大きくするために、接触子３１をバスバー電極の幅より太くする必要がなく、バスバー電極の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。
【００６４】
また、バスバーレスのタイプにも使用できる。フィンガー電極の並設方向に長い接触子３１自体がバスバー電極の働きをして、全フィンガー電極と接触できるため、バスバーレスのタイプにも使用できるからである。
【００６５】
また、各プローブピン３０の接触子３１をそれぞれ独立したバー形状とすることで、セル表面に対する追随性を確保することができる。その一方、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１の長手方向の端部同士（凸部１０７と凸部１０８）が、受光面と直交する方向である上下方向に重なる構成とすることで、フィンガー電極の並設方向に極力隙間を作らないようにして、フィンガー電極との接触性を向上させることが可能となる。
【００６６】
尚、本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の接触子３１、３１の長手方向の端部を図１０（ａ）に示されるような階段状にして上下に重ねたが、段差を無くし傾斜面状にして上下に重ねるようにしても、同様の効果が得られる。
【００６７】
次に前記第１〜第５実施形態と組み合わせて実施する実施形態について説明する。
図１１は３連タイプとした実施形態である。第１〜第５実施形態では、複数のプローブピン３０のピン本体３２（３２ａ、３２ｂ）は、互いに分離していて、１本ずつプローブバーに支持されるが、本実施形態では、複数のプローブピンのピン本体は、共通のピン本体（３２ａ）からフォーク状に分岐し（３２ｂ）、共通のピン本体（３２ａ）がプローブバーに支持される構成となっている。
【００６８】
すなわち、本実施形態では、１つのプランジャケース３２ａから突出するプランジャロッド３２ｂが２〜４程度に分岐し、分岐部の各先端に横長バー形状の接触子３１が形成される構成となる。
【００６９】
本実施形態によれば、１つの伸縮機構で複数のピンの動きを吸収するため、セル表面に対する追従性に劣るものの、その分、プローブピンの交換などにかかる時間を短縮することができる。
【００７０】
尚、図１１では、接触子３１の形状は、第１実施形態と同じとしたが、第２〜第５実施形態のいずれと組み合わせてもよい。また、図１１では、３連タイプとしたが、２連あるいは４連などとしてもよく、追従性などを考慮して決定することができる。
【００７１】
図１２は接触子を２次元に回動可能とした実施形態である。
本実施形態では、プローブピン３０の接触子３１は、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）に対し、受光面に直交し、バー形状の接触子３１の長手方向線を含む面内（簡略的には、接触子３１の長手方向線を含む垂直面内）で、回動可能である。
【００７２】
これにより、細長いバスバー電極の延在方向の凹凸やフィンガー電極の並設方向（幅方向）の凹凸に追従して、各プローブピン３０の接触子３１が傾動し、接触状態を良好に維持して、接触面積の減少による測定ロスを低減することができる。
【００７３】
図１３は接触子を３次元に回動可能とした実施形態である。
本実施形態では、プローブピン３０の接触子３１は、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）に対し、任意の垂直面内で、回動可能である。
【００７４】
これにより、細長いバスバー電極の延在方向の凹凸やフィンガー電極の並設方向（幅方向）の凹凸の他、バスバー電極の幅方向の凹凸やフィンガー電極の延在方向の凹凸、更にはセル全体の反りなどに追従して、各プローブピン３０の接触子３１が傾動し、接触状態を良好に維持して、接触面積の減少による測定ロスを低減することができる。
また、セル表面に接触子３１が斜めに接した場合でも、接触子３１が回動することにより完全に接触することができ、接触圧力を均一にすることができる。
【００７５】
尚、図１２及び図１３では、バー形状の接触子３１の詳細形状については、図示を省略したが、第１〜第５実施形態のいずれと組み合わせてもよい。
【００７６】
次に回動可能とした実施形態の具体例について説明する。
図１４は回動可能な具体例１を示す図である。
この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の先端に回動軸１１１を介して接触子３１を回動自在に取付けてある。そして、回動軸１１１の軸線をバー形状の接触子３１の幅方向とすることにより、接触子３１を、その長手方向線を含む垂直面内で回動可能に構成してある。
【００７７】
図１５は回動可能な具体例２を示す図である。
この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の先端に第１回動軸１１３を介して連結体１１４を回動自在に取付け、この連結体１１４に第２回動軸１１５を介して接触子３１を回動自在に取付けてある。そして、第１回動軸１１３と第２回動軸１１５とのうち、いずれか一方（例えば第２回動軸１１５）の軸線をバー形状の接触子３１の幅方向、他方（例えば第１回動軸１１３）の軸線をバー形状の接触子３１の長手方向とすることにより、接触子３１を、接触子３１の長手方向線を含む第１垂直面内と、接触子３１の幅方向線を含む第２垂直面内とで、回動可能に構成してある。
【００７８】
図１６は回動可能な具体例３を示す図である。
この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１とを球面継手１１６を介して連結することで、接触子３１を任意の垂直面内で回動可能に構成してある。すなわち、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の下端部に球面継手１１６を構成する球状体を形成し、これにバー形状の接触子３１の上部に形成した球面状の凹部を嵌合させてある。
【００７９】
図１７は回動可能な具体例４を示す図である。
この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１とを球面継手１１７を介して連結することで、接触子３１を任意の垂直面内で回動可能に構成してある。すなわち、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の下端部に球面継手１１７を構成する半球状体を形成し、これにバー形状の接触子３１の上部に形成した球面状の凹部を嵌合させてある。
【００８０】
図１８は回動可能な具体例５を示す図である。
この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１との間に、弾性変形により屈曲可能な屈曲部として、例えば細径部１１８を形成することで、この細径部１１８を支点として回動可能としてある。尚、細径部１１８とする他、連結部分の材質を異ならせ、連結部分を軟質材により形成するようにしてもよい。
【００８１】
次に図１６（又は図１７）に示したような球面継手を用いる場合の球面継手部分の組立例について説明する。
【００８２】
図１９は球面継手部分の組立例１を示す図である。
この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と上カバー１２１とに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）の上面には半球状の凹部を形成し、上カバー１２１には下面側の半球状の凹部とプランジャロッド３２ｂの挿通孔とを形成する。
【００８３】
図２０は球面継手の組立例２を示す図である。
この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と長手方向前後一対の上カバー１２２ａ、１２２ｂとに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）の上面には半球状の凹部を形成し、上カバー１２２ａ、１２２ｂの下面には半球状の凹部を半分ずつ形成する。
【００８４】
図２１は球面継手の組立例３を示す図である。
この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と幅方向左右一対の側面カバー１２３ａ、１２３ｂとに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）には幅方向に円形断面の収納孔を形成する。
【００８５】
図２２は球面継手の組立例４を示す図である。
この例では、バー形状の接触子３１を、長手方向前後一対の分割体１２４ａ、１２４ｂに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、各分割体１２４ａ、１２４ｂにはそれぞれ半球状の凹部を形成する。
【００８６】
図２３は球面継手の組立例５を示す図である。
この例では、バー形状の接触子３１を分割することなく、その上部に球状の凹部とこれにつながる開口部（球状の凹部の直径より小径）とを形成しておき、前記開口部を弾性変形させて、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）側の球状体を挿入する構成としたものである。この場合、弾性変形を容易とするように、前記開口部にスリット等を形成するようにしてもよい。
【００８７】
最後に、本発明に係る太陽電池セルの測定治具を用いた太陽電池セルの電気的特性の測定に関連して総括的若しくは追加的な説明を行う。
【００８８】
一般に、太陽電池セルの受光面となる表面側のｎ型半導体上には、擬似太陽光の入射をできるだけ妨げないような細いフィンガー電極と、電力を取り出すための太いバスバー電極とが設けられている一方、太陽電池セルの裏面のｐ型半導体上には全面に電極が設けられている。そして、測定治具を用いて測定する際には、導体（例えばＣｕ板にＡｕメッキ）のステージに太陽電池セルを載せることで裏面全体で導通をとり、表面側はバスバー電極上に、余分な影が生じないようにバスバー電極の幅に収まる程度の細長いプローブユニットを降ろして導通をとり、両極からそれぞれ電流・電圧を測定する。この場合、測定時の等価回路では、擬似太陽光を照射した状態で太陽電池端子間の電圧をスイープさせ、そのときの電流・電圧を読むことでＩ−Ｖ特性が得られるようになっている。
【００８９】
太陽電池セルの電気的特性を測定する方法としては、一般に、太陽電池セルの電極にプローブピンを接触させる方法が用いられている。ここで、太陽電池セルの電気的特性を測定するためには、太陽電池セルに擬似太陽光を照射しながら、太陽電池セルに流れる電流、及び、太陽電池セルに発生する電圧を測定する必要がある。このため、太陽電池セルの電気的特性測定用のプローブピンとして、電流測定用プローブピンと電圧測定用プローブピンとが設けられる。そして、太陽電池セルの電気的特性の測定時に、電流測定用プローブピンと電圧測定用プローブピンとが太陽電池セルの電極に同時に接触される。
ここで、測定器の特性上、電流測定は電気抵抗による影響を受け、電圧測定は電気抵抗による影響を受けない。このため、電流測定用プローブピンは複数を並列に設けることが一般的に行われている（特許文献１参照）。そして、各プローブピンは、バスバー電極の長手方向に適当な間隔で一列に並べて配され、電流測定用プローブピンは全て導通状態とし、電圧測定用プローブピンのみが電流測定用プローブピンから絶縁される。
【００９０】
上記の説明から解るように、太陽電池セルの測定治具は、測定対象の太陽電池セルに擬似太陽光を照射する光源、及び、測定対象の太陽電池セルの電気的特性（電流・電圧）を測定する測定器（電流・電圧測定器）と共に使用される。
言い換えれば、太陽電池性能の測定装置は、太陽電池セルの測定治具と、測定対象の太陽電池セルに擬似太陽光を照射する光源と、測定対象の太陽電池セルの電気的特性（電流・電圧）を測定する測定器（電流・電圧測定器）とを含んで構成される。
【００９１】
光源は、キセノンランプやハロゲンランプと光学フィルタとを組み合わせて構成されており、太陽電池セルの受光面に均一な照度の人工光を照射して、太陽電池セルの出力特性を測定するために使用される。
太陽電池の一般的な測定においては、有効照射面上の放射照度を１０００Ｗ／ｍ2 としている。そして、そのような照度で照射された太陽電池の出力特性を電流・電圧測定器により測定する。
【００９２】
太陽電池性能の測定装置は、更に、電源回路、照度検出器、電子負荷装置、電子負荷指令回路、真空ポンプ、恒温槽、温調器（温水器やチラー）などを含んでもよい。
【００９３】
真空ポンプは、太陽電池セルを測定ステージ(太陽電池セルの裏面接触側)へ吸着するために用いるものであり、これにより太陽電池セルとの接触面積を増やして接触抵抗を最小限にすることが可能となる。
恒温槽は、その内部に太陽電池セルを含む測定治具一式を収納することにより、太陽電池セルを設定温度に調整することが可能となり、定格出力基準温度（２５℃）での測定を容易とする。また、温度変化に伴う出力変化についての測定を行うこともでき、これにより太陽電池の温度特性を測定することが可能となる。
温調器は、太陽電池セルを載せる測定ステージの内部に配管を具備し、この配管へ流す流体温度を調整するために用いるものであり、目的は恒温槽と同等である。
【００９４】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９５】
１  太陽電池セル
２  受光面（セル表面）
３  フィンガー電極
４  バスバー電極
５  裏面電極
１０  ステージ
２０  プローブユニット（測定治具）
３０  プローブピン
３１  バー形状の接触子
３２  ピン本体
３２ａ  プランジャケース
３２ｂ  プランジャロッド
３２ｃ  スプリング
４０  プローブバー
１０１、１０２ａ、１０２ｂ  凸部（接触子の長手方向の端部）
１０３、１０４  凸部（接触子の長手方向の端部）
１０５  傾斜面（接触子の長手方向の端面）
１０７、１０８  凸部（接触子の長手方向の端部）
１１１  回動軸
１１３  第１回動軸
１１４  連結体
１１５  第２回動軸
１１６、１１７  球面継手
１１８  細径部
【図１】
2013001911.tif 000003
【図２】
2013001911.tif 000004
【図３】
2013001911.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013001911.tif 000007
【図６】
2013001911.tif 000008
【図７】
2013001911.tif 000009
【図８】
2013001911.tif 000010
【図９】
2013001911.tif 000011
【図１０】
2013001911.tif 000012
【図１１】
2013001911.tif 000013
【図１２】
2013001911.tif 000014
【図１３】
2013001911.tif 000015
【図１４】
2013001911.tif 000016
【図１５】
2013001911.tif 000017
【図１６】
2013001911.tif 000018
【図１７】
2013001911.tif 000019
【図１８】
2013001911.tif 000020
【図１９】
2013001911.tif 000021
【図２０】
2013001911.tif 000022
【図２１】
2013001911.tif 000023
【図２２】
2013001911.tif 000024
【図２３】
2013001911.tif 000025
【国際調査報告】
2013001911.tif 000026
2013001911.tif 000027
2013001911.tif 000028
2013001911.tif 000029