(57)【要約】  本発明は、太陽照射をシミュレートする光を生成するための第一の光源と、前記第一の光源により照射された光線を、その個々の光線が２°より小さく発散する光線束に集光する一方、前記光線束をＰＶ集光器モジュールの入射光表面に向けるのに適しているレンズ系と、前記光線束により照射されたＰＶ集光器モジュールの出力信号を測定するための器具を備えた、ＰＶ集光器モジュールのための試験装置に関する。
2009522539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽照射をシミュレートする光を生成する第一の光源（８）と、
前記第一の光源（８）から現れる光線を、２°より小さい個々の光線の発散を有する光束（light bundle）に集束し、前記光束をＰＶ集光器モジュール（２６）の光入射領域上に向けるのに適した光学系と、
前記光束により照射された前記ＰＶ集光器モジュール（２６）の出力信号を測定するための測定装置（３２）
を有する、ＰＶ集光器モジュール（２６）用の試験装置（１）。
【請求項２】
前記ＰＶ集光器モジュールの照射のために働く光束の領域において、試験装置が約１ｋＷ／ｍ２±３％の照射又は約０．７５ｋＷ／ｍ２から約１．２５ｋＷ／ｍ２の範囲にある値を有する照射を示すことを特徴とする、請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記ＰＶ集光器モジュールの光入射領域の照射のために意図された領域において、前記光束が本質的に均一な照射の面積分布を有する、請求項１又は２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記第一の光源が第一のフラッシュバルブ（８）を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の試験装置。
【請求項５】
第一の光学系が、略点状の第一の光源（８）の発散する光束を選択するための隔壁と、発散する光束をＰＶ集光器モジュールの光入射領域の照射のために準平行光線を有する光束に変換するためのレンズ（１６）を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の試験装置。
【請求項６】
第一の光学系が、２°より小さく、好適には約０．５°の発散を有する入射太陽光をシミュレートする準平行光束を生成する目的のために、第一の光源から発出する発散光線の平行化のためのフレネルレンズ（１６）を示すことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の試験装置。
【請求項７】
試験されるべきＰＶ集光器モジュール（２６）が正確に第一の光源（８）に整列され得る補助により位置決め装置が設けられることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の試験装置。
【請求項８】
前記位置決め装置が、太陽光をシミュレートするために第一の光源（８）により送出される光線と同一の経路上に光線を送出する光源（２）を示し、試験されるべき前記ＰＶ集光器モジュール（２６）の位置が前記位置決め装置の光線を参照して整列され得ることを特徴とする、請求項７に記載の試験装置。
【請求項９】
前記位置決め装置の光源が、光ガイド（６）によって前記第一の光源（８）のビーム経路にその光線が持ち込まれ得る第二の光源（２）であることを特徴とする、請求項８に記載の試験装置。
【請求項１０】
前記第二の光源が直流（ＤＣ）光源（２）を示し、前記光ガイドが石英棒（６）を示すことを特徴とする、請求項９に記載の試験装置。
【請求項１１】
前記第一の光源が、前記直流（ＤＣ）光源（２）及び前記石英棒（６）と同軸上に配列された、特に約１ｋＷ／ｍ２±３％の照射を有するフラッシュバルブ（８）を示すことを特徴とする、請求項１０に記載の試験装置。
【請求項１２】
前記位置決め装置の光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１３】
第一の光学系が、本質的に同一の照射の領域分布を生成するための略平行の光束用のフィルタ（２２）を示すことを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１４】
前記フィルタが、略平行の光線（２０）の束を、その照射の略均一な領域分布を有する略平行の光線に変換するための中性フィルタ（２２）であることを特徴とする、請求項１３に記載の試験装置。
【請求項１５】
接続素子（３０）が、試験されるべきＰＶ集光器モジュール（２６）を接続するための電子回路を示すことを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１６】
前記電子回路が選択的な可変抵抗を示すことを特徴とする、請求項１５に記載の試験装置。
【請求項１７】
測定装置（３２）が、試験されるべきＰＶ集光器モジュール（２６）の少なくとも一つの特性、特に電流‐電圧特性を記録するように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１８】
前記試験装置（１）が、前記第一の光源からの光線を偏向させるための第二の光学系（１２）を示すことを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１９】
前記第二の光学系が、隔壁（１２）間に配置された反射鏡（１５）と、前記フラッシュバルブ（８）により生成された光を偏向させるためのレンズ（１６）を示すことを特徴とする、請求項１８に記載の試験装置。
【請求項２０】
前記試験装置（１）が、前記隔壁（１２）と前記レンズ（１６）の間又は前記隔壁（１２）と前記反射鏡（１５）の間において前記隔壁（１２）に平行に配置されたフィルタ（１３）を示すことを特徴とする、請求項１乃至１９のいずれかに記載の試験装置。
【請求項２１】
耐衝撃性光伝達ディスク、特にガラスディスク（２５）が前記第一の光学系の光出射領域（１８）上、特にフレネルレンズ（１６）の光出射領域（１８）上に搭載されていることを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれかに記載の試験装置。
【請求項２２】
測定装置（３２）が測定された信号を記録するための記録装置、特にオシロスコープ（３４）を示すことを特徴とする、請求項１乃至２１のいずれかに記載の試験装置。
【請求項２３】
前記オシロスコープ（３４）が特にデジタルである記憶媒体（３６）を示すことを特徴とする、請求項２２に記載のＰＶ集光器モジュール（２６）用の試験装置（１）。
【請求項２４】
略平行な光束を形成するために第一の光源からの光線を束ねることと、前記略平行な光束により試験されるべきＰＶ集光器モジュールの光入射領域の照射、特に完全な照射と、ＰＶ集光器モジュールにより伝達された信号の測定を特徴とする、ＰＶ集光器モジュールを試験するための試験方法。
【請求項２５】
品質保証目的のために、前記ＰＶ集光器モジュールの最終組み立ての前及び／又は後に、前記ＰＶ集光器モジュールが請求項１乃至２４のいずれかに記載の試験装置によって試験されることを特徴とする、ＰＶ集光器モジュールの生産のための生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＶ（光起電）集光器モジュールの試験装置に関する。そのようなＰＶ集光器モジュールは、例えばエー．ダブリュ．ベット（A.W. Bett）らによる記事「FLATCON AND FLASHCON CONCEPTS FOR HIGH CONCENTRATION PV, Proc.」19巻European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Paris, France, 2488頁（2004年）から知られ、さらに発展された形態は、以前の未公開ドイツ特許出願ＤＥ  １０／２００５／０３３  ２７２．２の主題である。本発明は、ＰＶ集光器モジュールを試験する方法と、そのようなＰＶ集光器モジュールのための生産の方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギー利用の分野においては、太陽エネルギーがシリコンによって電流に変換され得るという事が約５０年間にわたり知られてきた。ほとんどの場合、単結晶又は多結晶シリコンが、今日の一般的な太陽電池において使用される。しかし、これらの太陽電池は入射する照射の限られたスペクトルを電流に変えるだけであるので、これらの太陽電池の電力は比較的低い。太陽照射の３９%を超える変換を伴う、非常により高い効率に向かう大きな進歩は、例えばヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）のようなより高い等級の半導体化合物（III‐Ｖ半導体物質）から作られた高電力太陽電池により近年行われた。
【０００３】
半導体物質を基礎とするそのような電池は、直列型の電池、３倍（角）電池又は多重積層電池の形態により段階的に作り上げられることが可能であり、そのためより広い光周波数スペクトルを使用する。
【０００４】
しかし、広い面積を有するそのような電池の生産は、非常に高い費用が掛かる。従って、選択されたアプローチは、例えば１ｍｍ２未満の非常に小さい面積に入射太陽光を集光することであった。その結果、太陽電池はこの小さい面積のためだけに必要である。次に、使用される材料は、そのような電池のために使用される面積と比較して１％未満であり得る。集光は、現在３９％を超える高電力太陽電池の高い光収率を利用することを可能にする。複数の単独の太陽光線ユニットの組み合わせは、そのようなＰＶシステムの経済的な使用を可能にし、それらは好適にはＰＶ集光器モジュールを形成するために組み合わされる。
【０００５】
現在まで使用されるシステムは、主として比較的長い焦点距離を有する比較的大きなフレネルレンズにより動作し、非常に厚いモジュールに導く。強力なユニット（太陽光発電所）を形成するためにこれらを結合することは、非常に高い重量（時にはキロワット毎に１トンの重量）に導く。これにより、ＰＶモジュールが太陽光を追跡することが可能な追跡システムの静力学についての必要条件は、例えば風の力のために相当の程度である。結果として、高いコストのために、光起電電流生成における高い成長にもかかわらず、既知の集光器システムは広く採用されなかった。
【０００６】
近年、集光器システムは、太陽光を時に５００倍以上に集光することも可能な小さな光学系と共にも導入された。しかし、この場合においては、経済的に作動する太陽光発電所を製造するために多数の電池（例えば太陽電池からの３０％の「出力」を有する５００ｋＷの電力のために１５０万個の電池）が必要である。現在まで、高い熱の集中の外部消失と、環境要因、特に湿気とガスの浸透に対して感受性の高い太陽電池の保護に関する問題があった。
【０００７】
ＰＶ集光器モジュールの効率性と技術的パラメータを決定するために、その組み立て前にＰＶ集光器モジュールを試験し、完成されたモジュールを試験する可能性は、未解決のままである。ＰＶ集光器モジュールを試験するためには、光が（太陽光の入射の角度に従って）標準化された条件において試験されているモジュールに影響を与えなければならないため、従来の試験装置は使用され得ない。集光器モジュールの性能パラメータは、そのような試験を使用する他の太陽光モジュールの性能パラメータと比較されることがあり得るだけである。多数の太陽電池付きの集光器モジュール用のそのような試験装置は、現在知られていない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の根本的な目的は、ＰＶ集光器モジュールのための品質保証についての可能性、特に最終組み立て前にＰＶ集光器モジュールの効率及び／若しくは他の技術的パラメータを試験することについての可能性、並びに／又は最終組み立て後に完成されたモジュールを試験することについての可能性を作り出すことである。さらなる目的は、ＰＶ集光器が容易に試験され、信頼性のある品質を有して生産され得るように、ＰＶ集光器モジュールを試験するための試験方法とＰＶ集光器モジュールを生産するための生産方法を提供することである。
【０００９】
この目的は、本明細書に添付された特許請求の範囲の請求項１の特徴により、ＰＶ集光器モジュールのための本発明による試験装置を通じて達成される。
【００１０】
本発明の有利な実施形態は、下位の請求項の主題を形成する。本発明による試験装置の生産方法と、ＰＶ集光器モジュールのための試験方法は、それぞれの場合において従属請求項の主題を形成する。
【００１１】
本発明の特に好ましい一つの実施形態において、ＰＶ集光器モジュール用の試験装置は、以下の要素の一以上と共に提供される。直流（ＤＣ）光源及び／若しくは少なくとも一つの位置決めマークを示し得る位置決め構成、光ガイド（特に石英棒）、直流（DC）光源及び石英棒と同軸上において発光する有利には約１ｋＷ／ｍ２の照射を有するフラッシュバルブ、並びに／又は光の束を準平行の光線の束に変換するための、試験されるＰＶ集光器モジュールの光入射領域以上の大きさである光出射領域を有する、例えばフレネルレンズのようなレンズ。加えて、準平行の光線の束を準均一のその照射の領域分布を有する準平行の光線の束に変換するために、中性フィルタが設けられ得る。その上、それぞれの場合において、直流（ＤＣ）光源及びフラッシュバルブの両方のための電源電力接続、試験されるＰＶ集光器モジュールを切り換えるための電子回路、並びに／又は例えば試験されるＰＶ集光器モジュールの電流‐電圧特性のような特性の記録のための測定装置が設けられ得る。直流（ＤＣ）光源は、例えば従来の位置決めマークを使用する試験装置のフレネルレンズの光入射領域の内側のＰＶ集光器モジュールの光入射領域について試験される、ＰＶ集光器モジュールの正確な位置決めのために使用され得る。
【００１２】
本発明による試験装置の第一の光源のように、１ｋＷ／ｍ２の照射を有するフラッシュバルブの使用は、太陽光スペクトルを有する光と、曇り空の夏の正午における太陽光の照射と同程度である最大照射を可能にする。
【００１３】
隔壁の使用は、フラッシュバルブから来る光から、当該フラッシュバルブの照射に大きく依存する照射をどこにも示さない束を選択することを可能にする。
【００１４】
隔壁又はフラッシュバルブが、光学軸からの距離が遠くない側板上のフレネルレンズの焦点距離にほぼ位置付けられるとき、フレネルレンズのようなレンズの使用は隔壁によって選択された光の束を、準平行の光線の束に変換することを可能にする。
【００１５】
例えばクリッドフィルムの様な、中性フィルタの使用は、準平行光線の束をその照射の準均一領域分布を示す準平行の光線の束に変換することを可能にする。
【００１６】
太陽電池が太陽光の直接放射を使用するように、試験方法においては、直接照射の特性と類似の特性、例えば同一のスペクトルを有する光線の束、照射の類似の発散及び類似の領域分布を有する光により太陽電池を照射することも有用である。
【００１７】
試験されるＰＶ集光器モジュールの光入射領域以上の大きさである面積を有するフレネルレンズの使用は、試験されるＰＶ集光器モジュールの光入射領域全体を、試験装置から来る光により照射することを可能にする。そのため、試験方法においては、太陽光発電所において使用されるときの場合であるような正確に同一の方法により、試験されるＰＶ集光器モジュールにおいて使用される全ての太陽電池を照射することが可能である。例えばＬＥＤのような直流（ＤＣ）光源は、フレネルレンズに対し、例えば位置決めマークのような従来の位置決め方法を使用して、フラッシュバルブと当該フラッシュバルブの他の側面上のフレネルレンズの準同軸上に位置付けられ得る。試験されるＰＶ集光器モジュールは、直流（ＤＣ）光源及び／又は例えば位置決めマークのような従来の位置決め方法によって位置決めされ得る。これにより、試験装置のフラッシュバルブから来る光による完全な照射のために、その光入射領域はフレネルレンズ又は試験装置の光出射領域の内側に位置するか、あるいは正確に一直線上にある。
【００１８】
好適には、直流（ＤＣ）光源とフラッシュバルブの間に位置し、これらと同軸上に配置され得る石英棒は、フラッシュバルブと同軸上のこの光源の照射場所に設置できるように、例えばＬＥＤのような直流（ＤＣ）光源のための光ガイドとして使用される。これにより、前記光源の照射の領域をフラッシュバルブの照射の領域と同軸上に位置付けることが可能となる。加えて、石英棒又は高絶縁性材料から作られた同等の光ガイドの使用は、フラッシュバルブを動作させるために使用する必要がある高電圧のため好都合である。フラッシュバルブ及び直流（ＤＣ）光源のための電力供給のために、試験装置は好適にはフラッシュバルブ及び／又は直流（ＤＣ）光源のための電源電力接続を示す。
【００１９】
本発明による試験装置によって試験されるＰＶ集光器モジュールの電流‐電圧特性の測定を可能にするために、前記試験装置は、試験されるＰＶ集光器モジュールを接続するための、例えば電気回路のような測定装置及び接続構成を示し得る。
【００２０】
有利には、本発明による試験装置は、隔壁とフレネルレンズの間に位置付けられた反射鏡を示し得る。そのような鏡の使用は、フラッシュバルブから来る光が偏向することを可能にする。前記光の偏向は、同一の距離から反射鏡なしでフレネルレンズを照射するときに可能である領域より大きいフレネルレンズの領域の照射を可能にする。このことは、より小さく、それゆえにより高価でない試験装置の生産を可能にする。
【００２１】
一つの好適な実施形態において、本発明による試験装置は、隔壁とフレネルレンズの間、又は隔壁と隔壁に平行な反射鏡の間に配置されているフィルタを示すことができる。そのようなフィルタの利用は、フラッシュバルブにより生成された光の光周波数又は照度における所望されない逸脱を消去するために、隔壁を通じてフラッシュバルブから来る光の光スペクトル又は照度の容易な変更又は調整を可能にする。
【００２２】
有利には、本発明による試験装置は、耐衝撃性のある光伝達ディスク、特にガラスディスクと共に提供され得る。前記光伝達ディスクは、フレネルレンズの光出射領域上に装着される。そのようなフィルタの使用は、本発明による試験装置とフレネルレンズが、環境的要因及び衝撃によるレンズの破壊から保護されることを可能にし、本発明による試験装置の動作信頼性と耐用年数の増加に導く。
【００２３】
好適には、フレネルレンズは、フレネルレンズを通って現れる光の発散が０．５°（これは太陽光照射の直接照射の発散に対応する）であるように、本発明による試験装置内に配置され得る。太陽電池は動作中の間０．５°の発散を有する直接照射を利用するため、試験方法において０．５°の正確な発散を有する光により太陽電池を照射することが有利である。
【００２４】
加えて、本発明による試験装置は、測定装置として例えばオシロスコープ又はデジタル記憶媒体を有するオシロスコープのような記録装置を提示し得る。オシロスコープ又は（デジタル）記憶媒体を有するオシロスコープの使用は、測定された特性、例えば紙又はデジタル記憶媒体の補助により、試験されるべきＰＶ集光器モジュールの電流‐電圧特性のような測定された特性を記録することを可能にする。このことは、測定された特性を試験されたＰＶ集光器モジュールに割り当てることを可能にする。例えば既知の電流‐電圧特性のような既知の特性を有するＰＶ集光器モジュールと共に動作することは、そのようなモジュールが使用されている太陽光設備の動作上の信頼性を増加させる。
【００２５】
本発明による試験装置は、本発明による試験方法及び本発明によるＰＶ集光器モジュールのための生産方法に使用される。このことは、ＰＶ集光器モジュールが品質管理に従い、品質管理を使用して生産されることを意味する。このことは、それぞれの場合において高いレベルの品質と既知の特性を有するＰＶ集光器モジュールの供給を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下において、本発明の実施形態は添付の図面を参照して説明される。
【００２７】
以下の好適な実施形態の説明において、同一の参照符号は対応する部材について使用される。
【実施例１】
【００２８】
図１は、試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６のための試験装置１を示し、試験装置１においては直流（ＤＣ）光源２と、石英棒６と、フラッシュバルブ８が順に同軸上に配置されている。
【００２９】
直流（ＤＣ）光源２は、試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６の予備的な位置決めのために使用される高性能ＬＥＤ３であり得る。
【００３０】
石英棒６は、ＬＥＤ３のための光ガイドとして働き、フラッシュバルブ８の動作に有用である高電圧のため、本実施形態の例において使用されるが、可能であれば１ｋＶを超えるべきでない。直流（ＤＣ）光源２及びフラッシュバルブ８は、それぞれ動作中に電力を供給するための電源電力接続４及び１０を示す。
【００３１】
本実施例において、フラッシュバルブ８は１ｋＷ／ｍ２の最大照射を有する。フラッシュバルブ８は、好適には５０％照射における持続時間が僅か１ｍｓである光パルスを生成し得る。好適には、照射は光パルスから光パルスに対して１ｋＷ／ｍ２の僅か３％だけ異なる。光パルスの反復率は、１０秒以上において１パルスであり得る。加えて、フラッシュバルブ８によって生成された光は太陽光のスペクトルに近似したスペクトルをも示す。フラッシュバルブ８の上述した特性は、その特性において太陽光照射の直接照射に非常に近似した光を生成するフラッシュバルブ８を結果として生ずる。
【００３２】
動作時には、試験されるべきＰＶ集光器モジュールの太陽電池は直接照射を基礎として作動するため、試験方法においては前記太陽電池を太陽光に近似した特性を有する光により照射することが有用である。加えて、電池間又はＰＶ集光器モジュール間の動作についての比較可能性を確実にするために、試験方法において太陽電池が照射される光の最大照射は常に同一であり続けることが好都合である。
【００３３】
図１に見られるように、隔壁１２は位置決めマーク等によって正確にフラッシュバルブ８及び直流（ＤＣ）光源２（不図示）の同軸上に位置決めして配置される。これにより、好適にはフラッシュバルブ８の照射から僅か２０％異なる照射を示し得る光線の束１４が選択される。太陽光モジュールのための標準化された試験条件（例えば太陽光の入射角度に従った０．５度の角度を有する略平行、２５°Ｃにおいて１０００Ｗ／ｍ２）を得るために、可能な限り均一な照射を示す光線の束１４を使用することが有利である。標準化された試験は、他の太陽光モジュールの性能と比較され得る集光器モジュールの性能を可能にする。
【００３４】
位置決めマーク又は類似の位置決め方法の補助により、本明細書においてはフレネルレンズ１６の形態の光学系は、直流（ＤＣ）光源２、フラッシュバルブ８及び隔壁１２と同軸上に位置決めされ、これにより隔壁１２の開口部はフレネルレンズ１６の光学軸上に位置する。本実施例において、隔壁１２はフレネルレンズ１６の焦点の周りに位置決めされ、これによりフレネルレンズ１６から現れる光線の束２０の発散は約０．５°であり、これは地上に衝突する太陽光の発散と同程度であって、動作中に太陽電池は前記発散を伴って作動する。
【００３５】
フレネルレンズ１６と試験されるＰＶ集光器モジュール２６の間の、フレネルレンズ１６の光出射領域１８上において、試験装置１はフレネルレンズ１６の光出射領域１８の上の光線の束２０の照射の均質化のための中性フィルタ２２を示す。中性フィルタ２２は、フレネルレンズ１６の光出射領域１８の上の光線の束２０の照射の均質化を引き起こし得て、前記照射の変動は好適には５％以内にある（直接照射の場合に類似する）。前記中性フィルタ２２は、種々の形態、例えば格子フィルムの形態を採り得る。
【００３６】
フレネルレンズ１６の光出射表面１８は、好適には試験されるＰＶ集光器モジュール２６の光入射領域２８と正確に同一のサイズであるか、光入射領域２８より大きい。これにより、フラッシュバルブ８によって生成された光による、試験されるＰＶ集光器モジュール２６の光入射領域２８の完全な照射が可能である。完全な照射を確実にするために、試験されるＰＶ集光器モジュールはさらに、位置決め構成の補助によって通常の方法により予め位置決めされている。前記位置決め構成は、ここではフラッシュバルブ８により生成された光による照射の前に、直流（ＤＣ）光源２と一以上の位置決めマーク（不図示）を示す。
【００３７】
図１に示されるように、試験装置１は試験されるＰＶ集光器モジュール２６の接続及び評価のための電気的接続３０を示す。
【００３８】
加えて、図示された実施形態において、試験装置１は試験されるＰＶ集光器モジュール２６の電流‐電圧特性のような特性の測定のために働く測定装置３２を示す。本明細書に示された実施例において、試験装置１は、例えば試験されるＰＶ集光器モジュール２６の電流‐電圧特性のような少なくとも一つの特性を測定して記録するための、ここではオシロスコープ３４又はデジタル記憶媒体３６（図１には不図示）の形態の記録装置をも示す。
【００３９】
図９に示されるように、記録された電流‐電圧特性は、太陽光に類似する質の光により照射された時に試験されるＰＶ集光器モジュール２６によって供給され、外部負荷抵抗ＲＯＵＴを通って流れる出力電流ＩＯＵＴと、可変負荷抵抗値ＲＯＵＴを有する負荷抵抗ＲＯＵＴにおいて提示される出力電圧ＵＯＵＴの間の関係を説明する。
【００４０】
上記のような電流‐電圧特性を記録するために、負荷抵抗値ＲＯＵＴは、可変抵抗によって０Ωから非常に大きい負荷抵抗値まで変化させられる。０Ωの負荷抵抗値は、電流‐電圧特性の記録された測定点が短絡に当てはまることを意味する。この場合において、試験されるＰＶ集光器モジュール２６の出力には電圧は存在せず、その後出力電流ＩＯＵＴは、ＰＶ集光器モジュール２６によって供給され得る最大短絡電流ＩＳＣに対応する。
【００４１】
次に負荷抵抗ＲＯＵＴの値は、出力電流ＩＯＵＴについて測定される約０Ａに対応する値まで増加させられる。０Ａに対応する電流についての負荷抵抗ＲＯＵＴにおける電圧についての対応する値ＵＯＵＴは、試験されるＰＶ集光器モジュール２６の開路電圧ＵＯＣである。
【００４２】
負荷抵抗値ＲＯＵＴが０Ωから始まって増加されたとき、一般に通常の測定の正確性を有する短絡回路電流ＩＳＣの値に対応する一定値は、負荷抵抗値の相対的に大きい範囲上に測定される。その後、最大電力における出力電流値ＩＭＰと出力電圧値ＵＭＰを有するポイントを通過した後、測定されたＩＯＵＴは、負荷抵抗ＲＯＵＴがさらに増加したとき高速に０Ａに落ちる値を示す。
【００４３】
説明された方法において、試験装置１は、その最終組み立ての前に試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６の正確な電流‐電圧特性を記録することを可能にし、これにより信頼性のある品質が保証され得る。
【００４４】
初期状態における記録された電流‐電圧特性は、後の時点における同一のＰＶ集光器モジュールの対応する特性との比較用の基準として後で使用され得る。開始特性からの違いは、そのようなＰＶ集光器モジュールの動作状態を評価するための基準として使用され得る。このことは、当該モジュールが信頼可能かつ効率的に動作し続けるか否か、あるいは当該モジュールが変更されなければならないか否かを正確に決定することを可能にし、そのようなモジュールと共に動作する太陽光設備の増加した動作信頼性を導く。
【００４５】
図９は、最終組み立て前の異なるＰＶ集光器モジュールの電流‐電圧特性の概略図を示し、前記概略図において、線１１０は値Ｉ１ＳＣ，Ｉ１ＭＰ，Ｕ１ＭＰを有する第一のＰＶ集光器モジュールを表し、線１２０は値Ｉ２ＳＣ，Ｉ２ＭＰ，Ｕ２ＭＰを有する別のＰＶ集光器モジュールを表す。
【００４６】
図９は、初期状態（線１１０）、及びＰＶ集光器モジュール２６がある時間動作した後の時間的に後の時点（線１２０）における一つかつ同一のＰＶ集光器モジュール２６についての電流‐電圧特性をも示し得る。これらの線は、図９に示されたパターンをも有したであろう。
【実施例２】
【００４７】
図２に示された実施形態の第二の形態において、ガラスフィルタ１３は隔壁１２とフレネルレンズ１６の間に配置され、フラッシュバルブ８から来る光の照射の微妙な調整を可能にする。結果として、試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６が照射される光の照射２０は正確に調整され、試験装置１の増加した正確性に導く。
【実施例３】
【００４８】
図３に示された実施形態の第三の形態において、耐衝撃性ガラスディスク２５が、フレネルレンズ１６を衝撃及び環境的要因から保護するために、中性フィルタ２２と試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６の間に、試験されるべきＰＶ集光器モジュールの光入射領域２８上に搭載され、試験装置１の増加した信頼性及び正確性に導く。
【実施例４】
【００４９】
図４に示された試験装置１の第四の形態は、図２に示された実施形態の第二の形態に似たフィルタ１３と、図３に示された実施形態の第三の形態に似た耐衝撃性ガラスディスク２５の両方を示す。
【実施例５】
【００５０】
図５に示された試験装置１の実施形態の第五の形態は、光線の束１４を偏向させるための反射鏡１５が隔壁１２とフレネルレンズ１６の間に配置されている差異を有する、図１に示された実施形態の第一の形態に類似の構造を示す。本実施例において、反射鏡はフレネルレンズ１６の光学軸と４５°の角度を形成する。反射鏡１５が使われるとき、直流（ＤＣ）光源２、石英棒６、フラッシュバルブ８及び隔壁１２は同軸上に配置される。本実施例におけるフレネルレンズ１６の形態をも採る本光学系は、例えば位置決めマーク（ここでは不図示）の補助により、中性フィルタ２２及びＰＶ集光器モジュール２６と同軸上であって隔壁１２に垂直に正確に位置決めされて配置され得る。反射鏡１５の使用は、ＰＶ集光器モジュール用の試験装置１がより小さく作られることを可能にし、そのような試験装置１の生産の費用における削減に導く。
【実施例６】
【００５１】
図６に示された試験装置１の実施形態の第六の形態は、ガラスフィルタ１３が隔壁１２と反射鏡１５の間に配置されている差異を有する、図５に示された実施形態の第五の形態と類似の構造を示し、フラッシュバルブ８から来る光の照射の微細な調整を可能にする。このことは、試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６が照射される光２０の照射又は周波数の正確な調整を可能にし、本発明による試験装置１の正確性における増加に導く。
【実施例７】
【００５２】
図７に示された試験装置１の実施形態の第七の形態は、フレネルレンズ１６を衝撃及び環境的要因から保護するために、耐衝撃性ガラスディスク２５が、中性フィルタ２２と試験されるべきＰＶ集光器モジュール２６の間に、試験されるべきＰＶ集光器モジュールの光入射領域２８上に搭載されて配置されている差異を有する、図５に示された実施形態の第五の形態と類似の構造を示し、試験装置１の増加した信頼性及び正確性に導く。
【実施例８】
【００５３】
図８に示された試験装置１の実施形態の第八の形態は、図６に示された実施形態の第六の形態に似たフィルタと、図７に示された実施形態の第七の形態に似た耐衝撃性ガラスディスク２５の両方を示す。
【００５４】
試験装置１は、金属製筐体（図面には不図示）内に配置されて収容され得る。
【００５５】
本明細書において説明された試験装置１は、ドイツ特許出願ＤＥ  １０／２００５／０３３  ２７２．２においてより詳細に説明された、品質保証目的のためにＰＶ集光器モジュールを生産するための生産方法において有利に使用され得る。上記のＰＶ集光器モジュール２６のさらなる詳細については、前記特許出願への参照が明示的になされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態の第一の形態（フレネルレンズあり、反射鏡なし、フィルタなし、及びガラスディスクなし）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図２】実施形態の第二の形態（フレネルレンズあり、反射鏡なし、フィルタあり、及びガラスディスクなし）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図３】実施形態の第三の形態（フレネルレンズあり、反射鏡なし、フィルタなし、及びガラスディスクあり）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図４】実施形態の第四の形態（フレネルレンズあり、反射鏡なし、フィルタあり、及びガラスディスクあり）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図５】実施形態の第五の形態（フレネルレンズあり、反射鏡あり、フィルタなし、及びガラスディスクなし）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図６】実施形態の第六の形態（フレネルレンズあり、反射鏡あり、フィルタあり、及びガラスディスクなし）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図７】実施形態の第七の形態（フレネルレンズあり、反射鏡あり、フィルタなし、及びガラスディスクあり）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図８】実施形態の第八の形態（フレネルレンズあり、反射鏡あり、フィルタあり、及びガラスディスクあり）によるＰＶ集光器モジュールのための試験装置の断面図を示す。
【図９】試験されるＰＶ集光器モジュールについて記録された電流‐電圧特性の概略図を示す。
【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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【国際調査報告】
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