(57)【要約】【課題】太陽電池の故障の有無を判定することができる太陽電池評価装置を提供すること。【解決手段】多接合太陽電池２２に、発光波長の異なる複数のＬＥＤを備えた試験用ＬＥＤ光源２３から疑似太陽光を照射して該多接合太陽電池２２の出力特性を評価する太陽電池評価装置２０において、前記試験用ＬＥＤ光源２３の各ＬＥＤにパルス電圧を所定の時間差をもって順次印加する電圧印加手段２４と、各ＬＥＤから出射される光の照射を受けて起電力を発生する前記多接合太陽電池２２の出力状況に基づいて該多接合太陽電池２２の故障の有無及び故障位置を判定する評価手段２５を設ける。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池に、発光波長の異なる複数のＬＥＤを備えた試験用ＬＥＤ光源から疑似太陽光を照射して該太陽電池の出力特性を評価する太陽電池評価装置において、
前記試験用ＬＥＤ光源の各ＬＥＤにパルス電圧を所定の時間差をもって順次印加する電圧印加手段と、各ＬＥＤから出射される光の照射を受けて起電力を発生する前記太陽電池の出力状況に基づいて該太陽電池の故障の有無及び故障位置を判定する判定手段を設けたことを特徴とする太陽電池評価装置。
【請求項２】
前記試験用ＬＥＤ光源を、発光波長の異なる複数のＬＥＤと該ＬＥＤを冷却する水冷ユニットを備えた水冷式ＬＥＤユニットを複数配置して構成したことを特徴とする請求項１記載の太陽電池評価装置。
【請求項３】
前記太陽電池が分光感度の異なる複数の要素セルを積層して成る多接合太陽電池であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池評価装置。
【請求項４】
前記試験用ＬＥＤ光源と前記多接合太陽電池を相対応する複数のブロックにそれぞれ分割し、前記電圧印加手段による各ＬＥＤへのパルス電圧の印加と前記判定手段による多接合太陽電池の故障の有無の判定を各ブロックごとに順次行うことを特徴とする請求項３記載の太陽電池評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光波長の異なる複数のＬＥＤから疑似太陽光を太陽電池に照射して該太陽電池の出力特性を評価するための太陽電池評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーの有効利用する一手段として太陽電池が知られているが、実用上は、この太陽電池を複数接続して成る太陽電池モジュールによって構成された太陽電池パネルをビルや一般家屋の屋根等に敷設することによって太陽エネルギーを電気エネルギーに変換することが行われている。
【０００３】
ところで、太陽電池の出力特性を評価することは、太陽電池の製造後の検査や太陽電池の研究開発において重要であるが、その評価を太陽電池に太陽光を照射することによって行うことは、天候等によって太陽光の強度が変動するために常に正しい結果を期待することは困難である。
【０００４】
そこで、特許文献１には、光源としてＬＥＤを用いた太陽電池の評価方法が提案されている。この方法は、多波長のＬＥＤ発光部からの光を太陽電池に照射し、多波長発光部からの各波長毎の照射光強度（Ｗ）と各波長毎の太陽電池の出力短絡電流（Ａ）とから太陽電池の絶対分光感度（Ａ／Ｗ）を測定するする方法である。
【０００５】
又、特許文献２には、複数の要素セルを積層して成る太陽電池等の光電変換素子の基準状態での出力を評価するための出力測定方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８１７０６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３５１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、分光感度の異なる複数の要素セルを積層することによって変換効率を高めた多接合太陽電池が知られているが、この多接合太陽電池によれば、入射光の広い波長領域に亘って光電変換が可能となり、全体としての変換効率が高められる。
【０００８】
斯かる多接合太陽電池の出力特性は特許文献１，２等において提案された方法によって評価されるが、多接合太陽電池の故障の有無の判定、特に故障が発生している箇所と故障している要素セルの特定を行うことはできなかった。
【０００９】
従って、本発明は、簡易な構成にて太陽電池の故障している箇所と多接合太陽電池の故障の有無を判定することができる太陽電池評価装置を提供することを目的とする。
【００１０】
又、特許文献１，２には、ＬＥＤの点灯及び試験環境によってＬＥＤ温度が室温以上になった場合の対策、例えば冷却手段を設けること等に関しては何ら開示されていない。一般にＬＥＤの発光効率は温度上昇に伴って低下するため、ＬＥＤ温度が上昇すると該ＬＥＤからの出力が変動し、太陽電池の出力特性を高精度に評価することができないという問題が発生する。又、特に発光色の異なるＬＥＤ素子を用いる場合には、異色のＬＥＤでは温度−発光効率の特性が異なるため、ＬＥＤ温度が上昇すると照射光の色ムラが発生し、太陽電池の出力特性を高精度に評価することができなくなってしまう。
【００１１】
従って、本発明は、疑似太陽光の照度ムラや色ムラの発生を抑えて太陽電池の出力特性を高精度に評価することができる太陽電池評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、太陽電池に、発光波長の異なる複数のＬＥＤを備えた試験用ＬＥＤ光源から疑似太陽光を照射して該太陽電池の出力特性を評価する太陽電池評価装置において、前記試験用ＬＥＤ光源の各ＬＥＤにパルス電圧を所定の時間差をもって順次印加する電圧印加手段と、各ＬＥＤから出射される光の照射を受けて起電力を発生する前記太陽電池の出力状況に基づいて該太陽電池の故障の有無及び故障位置を判定する判定手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記試験用ＬＥＤ光源を、発光波長の異なる複数のＬＥＤと該ＬＥＤを冷却する水冷ユニットを備えた水冷式ＬＥＤユニットを複数配置して構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記太陽電池が分光感度の異なる複数の要素セルを積層して成る多接合太陽電池であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記試験用ＬＥＤ光源と前記多接合太陽電池を相対応する複数のブロックにそれぞれ分割し、前記電圧印加手段による各ＬＥＤへのパルス電圧の印加と前記判定手段による多接合太陽電池の故障の有無の判定を各ブロックごとに順次行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、太陽電池が例えば多接合太陽電池である場合、電圧印加手段によって試験用ＬＥＤ光源の各ＬＥＤにパルス電圧を所定の時間差をもって順次印加すると、多接合太陽電池に故障が発生していない場合には、該多接合太陽電池の複数の要素セルのうち、各ＬＥＤの発光波長に対して高い分光感度を示す要素セルが所定の時間差をもって起電力を発生するが、何れかの要素セルに故障が発生している場合には、その故障している要素セルから起電力が出力されないため、これをもって判定手段は多接合太陽電池の故障の有無と故障箇所を判定することができる。
【００１７】
又、本発明によれば、試験用ＬＥＤ光源を構成する各水冷式ＬＥＤユニットに設けられた水冷ユニットによって発熱源である複数のＬＥＤが強制冷却されるため、該ＬＥＤの温度上昇が抑えられ、ＬＥＤ温度が一定に保たれて該ＬＥＤの出力変動及び試験用ＬＥＤ光源から出射される擬似太陽光の照度ムラや色ムラの発生が抑えられ、太陽電池の出力特性の評価を高精度に行うことができる。
【００１８】
更に、本発明によれば、試験用ＬＥＤ光源と多接合太陽電池を相対応する複数のブロックにそれぞれ分割し、電圧印加手段による各ＬＥＤへのパルス電圧の印加と判定手段による多接合太陽電池の故障の有無の判定を各ブロックごとに順次行うようにしたため、多接合太陽電池の故障が発生しているブロック（箇所）と故障している要素セルを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る太陽電池評価装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】試験用ＬＥＤ光源を構成する水冷式ＬＥＤユニットの斜視図である。
【図３】試験用ＬＥＤ光源を構成する水冷式ＬＥＤユニットの正面図（図２の矢視Ａ方向の図）である。
【図４】試験用ＬＥＤ光源を構成する水冷式ＬＥＤユニットの側面図（図２の矢視Ｂ方向の図）である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】水冷式ＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と該ＬＥＤへのパルス電圧の印加を模式的に示す図である。
【図８】ＬＥＤの温度と駆動電流との関係を示す図である。
【図９】本発明に係る太陽電池評価装置の基本構成を示すブロック図である。
【図１０】多接合太陽電池での起電力の発生を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において、「発光波長の異なるＬＥＤ」とは、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子からの発光波長が異なるもののみでなく、ＬＥＤ素子から照射された光の全部若しくは一部を波長変換することで異なる発光波長としたＬＥＤを含むものとする。
【００２１】
図１は本発明に係る多接合太陽電池評価装置の構成を示す斜視図であり、図示の多接合太陽電池評価装置２０は、矩形ボックス状の試験室２１内に収容されたパネル状の多接合太陽電池２２に疑似太陽光を照射して該多接合太陽電池２２の出力特性を評価する装置であって、多接合太陽電池２２に疑似太陽光を照射する光源として試験用ＬＥＤ光源２３が使用される。
【００２２】
上記試験用ＬＥＤ光源２３は、縦及び横方向に複数（本実施の形態では横６個×縦５個＝計３０個）の水冷式ＬＥＤユニット１をマトリックス状に配置して構成されている。尚、図示しないが、試験室２１内に収容された多接合太陽電池２２と試験用ＬＥＤ光源２３との間には、試験用ＬＥＤ光源２３からの疑似太陽光を透過させ且つ湿気の通過を遮断する石英ガラス等の透明部材が配置されている。
【００２３】
次に、試験用ＬＥＤ光源２３を構成する各水冷式ＬＥＤユニット１の構成を図２〜図７に基づいて説明する。尚、全ての水冷式ＬＥＤユニット１の構成は同じであるため、以下、１つの水冷式ＬＥＤユニット１についてのみ説明する。
【００２４】
図２は水冷式ＬＥＤユニットの斜視図、図３は同水冷式ＬＥＤユニットの正面図（図２の矢視Ａ方向の図）、図４は同水冷式ＬＥＤユニットの側面図（図２の矢視Ｂ方向の図）、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線断面図、図７は水冷式ＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と該ＬＥＤへのパルス電圧の印加を示す図である。
【００２５】
水冷式ＬＥＤユニット１は、図５及び図６に示すように、矩形ボックス状のハウジング２の内部に光源ユニット３と制御回路４及び水冷ユニット５を組み込んで構成されている。尚、水冷式ＬＥＤユニット１の光照射方向は図２の下方であって、該水冷式ＬＥＤユニット１は図１に示すように光照射方向が水平方向となるよう設置されるが、以下の説明における水冷式ＬＥＤユニット１の上下は図２に示す状態における上下を言うものとする。
【００２６】
上記ハウジング２は、ＰＣ等の樹脂或いはアルミニウム等の金属で構成されており、図２に示すように、その周面には縦方向に長い複数のスリットから成る吸気口６が形成され、上面には扇形の複数のスリットから成る排気口７が形成されている。そして、このハウジング２の下面は開口しており、この開口部には前記光源ユニット３が嵌め込まれて固定されている。
【００２７】
上記光源ユニット３は、図５及び図６に示すように、光源として発光波長の異なる（発光波長０．３μｍ〜１．５μｍの間）の４種のＬＥＤ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ（図７参照）を実装して成る基板９と、該基板９を取り付ける矩形プレート状のベース１０及びハウジング２の下面開口部に嵌め込まれる矩形プレート状の透明な樹脂製のレンズ１１を含んで構成されている。
【００２８】
ここで、発光波長の異なるＬＥＤ８ａ〜８ｄのうち、ＬＥＤ８ａはＧａＡｌＡｓ系の赤外ＬＥＤ（波長８５０ｎｍ）、ＬＥＤ８ｂはＧａＮ系の紫外（波長３６５ｎｍ）ＬＥＤ、ＬＥＤ８ｃはＧａＡｌＡｓ系の赤（波長６３０ｎｍ）ＬＥＤ、ＬＥＤ８ｄはＧａＮ系の青（波長４５５ｎｍ）ＬＥＤであって、これらは基板９上に配置されている。又、これらのＬＥＤ８ａ〜８ｄの温度（℃）と駆動電流（Ａ）との関係を図８に示すが、同図から明らかなように温度が５０℃を超えると各ＬＥＤ８ａ〜８ｄへの駆動電流が下がり、各ＬＥＤ８ａ〜８ｄの使用最高温度は８０℃である。ここで、ＬＥＤ８ａ〜８ｄの温度とは、チップ接合部の温度であるジャンクション温度を指す。尚、図７には２つの水冷式ＬＥＤユニット１におけるＬＥＤ８ａ〜８ｄの配置と該ＬＥＤ８ａ〜８ｄへのパルス電圧の印加を示す。
【００２９】
又、前記制御回路４は、図５に示すように、下面が開口する矩形ボックス状の回路ケース１２の内部に各種電子部品が実装された不図示の回路基板を組み込み、回路ケース１２の下面開口部を矩形プレート状のカバー１３によって覆うことによって構成されている。ここで、回路ケース１２は熱伝導率の高いアルミダイキャスト等によって成形されており、その上面には放熱部を構成する多数の放熱ピン１４が一体に突設されている。
【００３０】
前記水冷ユニット５は、図５及び図６に示すように、熱交換器である水冷ジャケット１５と、該水冷ジャケット１５において受熱して温度が高くなった冷却水を外気（冷却風）との熱交換によって冷却するラジエータ１６と、該ラジエータ１６に冷却風を供給するファン１７と、冷却水を閉ループの循環経路内で循環させる循環ポンプ１８及び冷却水を貯留するリザーブタンク１９を備えており、ファン１７はラジエータ１６と対向してこれの上方に配置されている。
【００３１】
本実施の形態では、図５及び図６に示すように、ハウジング２内下部の底部に水冷ジャケット１５が水平に配置されており、この水冷ジャケット１５を挟んでこれの上下に制御回路４と光源ユニット３が配置されている。ここで、制御回路４は、そのカバー１３が水冷ジャケット１５の上面に密着する状態で該水冷ジャケット１５の上面側に配置されている。尚、本実施の形態では、冷却水として水にプロピレングリコールを混合して成る不凍液が使用されている。
【００３２】
他方、図５及び図６に示すように、ハウジング２内の水冷ジャケット１５から離間した上部には前記ラジエータ１６とファン１７が配置されており、水冷ジャケット１５とラジエータ１６との間の空間部には制御回路４と循環ポンプ１８及びリザーブタンク１９が配置されている。
【００３３】
而して、以上のように構成された水冷式ＬＥＤユニット１が起動されて光源ユニット３と制御回路４及び水冷ユニット５に電源が供給されると、光源ユニット３の発光波長の異なる４種のＬＥＤ８ａ〜８ｄが発光し、各色の光が合成されて疑似太陽光がレンズ１１を透過して図２の下方に向かって照射される。このとき、光源ユニット３の点灯制御は制御回路４によってなされ、駆動中において光源ユニット３のＬＥＤ８ａ〜８ｄ及び制御回路４の各種電子部品（不図示）が発熱し、そのままでは光源ユニット３と制御回路４が過熱されてこれらの温度が上昇する。光源ユニット３の各種ＬＥＤ８ａ〜８ｄの温度が上昇すると発光効率が低下することは前述の通りであり、供給電流も低下することは図８に示す通りである。
【００３４】
然るに、本実施の形態では、水冷ユニット５が同時に駆動され、光源ユニット３と制御回路４は、閉ループを形成する循環経路を循環する冷却水によって強制冷却されてその温度上昇が抑えられる。即ち、循環ポンプ１８によって循環経路を循環する冷却水は、水冷ジャケット１５において光源ユニット３及び制御回路４において発生する熱を受熱して光源ユニット３及び制御回路４を冷却し、受熱して温度の高くなった冷却水はラジエータ１６へと導入される。
【００３５】
他方、ファン１７が不図示のモータによって回転駆動されると、外気がハウジング２の周面に形成された吸気口６から冷却風としてハウジング２内に側方から吸引され、この冷却風は水冷ジャケット１５とラジエータ１６との間に形成された空間部を上方に向かって流れ、その過程でラジエータ１６を通過し、ハウジング２の上面に開口する排気口７から外部に排出される。そして、ラジエータ１６においては、ここを通過する冷却風によって冷却水の熱が外部に放熱されて該冷却水が冷却され、温度の下がった冷却液水は循環ポンプ１８に吸引される。
【００３６】
循環ポンプ１８に吸引された冷却水は、昇圧された後に循環ポンプ１８からリザーブタンク１９へと送り出され、その一部はリザーブタンク１９に貯留され、残りの冷却水はリザーブタンク１９から水冷ジャケット１５へと導入されて光源ユニット３と制御回路４の冷却に供される。そして、以上の作用（冷却サイクル）が連続的に繰り返されて光源ユニット３と制御回路４が水冷ジャケット１５を流れる冷却水によって強制冷却され、それらの温度上昇が一定値以下に抑えられる。又、本実施の形態では、制御回路４の下面を水冷ジャケット１５に密着させ、上面に放熱部を構成する多数の放熱ピン１４を突設したため、制御回路４が冷却水によって強制冷却されると同時に放熱ピン１４から自然放熱され、該制御回路４が効率良く冷却されてその温度上昇が一層効果的に抑えられる。
【００３７】
以上のように各ＬＥＤ８ａ〜８ｄの温度上昇が防がれ、その温度が一定に保たれる結果、各ＬＥＤ８ａ〜８ｄの出力変動及び照射光である疑似太陽光の照度ムラや色ムラの発生が抑えられる。
【００３８】
而して、試験用ＬＥＤ光源２３を備えた図１に示す多接合太陽電池評価装置２０は、所定の試験環境（湿度１０％〜１００％、温度２０℃〜９０℃）において試験用ＬＥＤ光源２３から出射される疑似太陽光を不図示の透明部材を介して多接合太陽電池２２に照射する加速試験を行うことによって該多接合太陽電池２２の出力特性を評価するが、本実施の形態では、図２〜図６に示した水冷式ＬＥＤユニット１を複数設置して構成された試験用ＬＥＤ光源２３によって多接合太陽電池２２に疑似太陽光を照射するようにしたため、前述のように各水冷式ＬＥＤユニット１の各種ＬＥＤ８ａ〜８ｄ（図７参照）の温度が一定に保たれる。このため、試験用ＬＥＤ光源２３から出射される擬似太陽光の照度ムラや色ムラの発生が抑えられ、多接合太陽電池２２の出力特性が高精度に評価される。
【００３９】
又、本実施の形態では、試験室２１内に収容された多接合太陽電池２２と試験用ＬＥＤ光源２３との間に石英ガラス等の不図示の透明部材を配置したため、試験室２１内の湿気の試験用ＬＥＤ光源２３への侵入が透明部材によって遮断され、試験用ＬＥＤ光源２３が湿気によって悪影響を受けることがなく、該試験用ＬＥＤ光源２３の安定した動作が可能となる。この場合、試験用ＬＥＤ光源２３からの擬似太陽光は透明部材を透過して多接合太陽電池２２に安定的に照射される。
【００４０】
ところで、多接合太陽電池２２は、試験用ＬＥＤ光源２３の各ＬＥＤ８ａ〜８ｄの発光波長に対して異なる分光感度を示す要素セルを積層して構成されている。要素セルが直列に接続された場合、多接合太陽電池の出力特性は各要素セルにより出力される電流値により制限される。例えば、薄膜Ｓｉ型太陽電池として実用化されている２接合タンデム構造の太陽電池では、トップ層としてアモルファスシリコンを用い、ボトム層として微結晶シリコンを用いた太陽電池がある。３接合（トリプル構造）になると材料の組み合わせが多様になり、例えばトップ層から順にアモルファスＳｉ、アモルファスＳｉＧｅ、微結晶Ｓｉ等の要素セルの直列接合がある。又、多接合太陽電池２２は、試験用ＬＥＤ光源２３を構成する１つの水冷式ＬＥＤユニット１と対応する区画を１つのセルとする複数のセルから成るモジュール（本実施の形態では、３０個のセル）から成る。尚、該モジュールは太陽電池セルを多数枚接続した後にガラスとバック・フィルムで封止された既知の構成とされている。
【００４１】
而して、本発明に係る多接合太陽電池評価装置２０は、多接合太陽電池２２の故障の有無の判定を行うことができ、更に故障が発生しているセルを特定することができる。更に、モジュール内における故障箇所と故障している要素セルをＬＥＤ光源の並びに照射波長に対応して特定することができる。以下、これについて図７、図９及び図１０を参照しながら説明する。
【００４２】
図７は水冷式ＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と該ＬＥＤへのパルス電圧の印加を模式的に示す図、図９は本発明に係る多接合太陽電池評価装置の基本構成を示すブロック図、図１０は多接合太陽電池での起電力の発生を示す図である。
【００４３】
水冷式ＬＥＤユニット１におけるＬＥＤの配置は４種類のＬＥＤが列状に繰り返して配列され、各々の列は上段と下段とに分かれており、各々が同一種類の複数のＬＥＤから成るブロックを形成する。尚、図７はＬＥＤユニットの列状に配列したＬＥＤの一部を模式的に示すもので、８個のＬＥＤブロック（８ａ×２、８ｂ×２、８ｃ×２、８ｄ×２）を示している。
【００４４】
本発明に係る多接合太陽電池評価装置２０には、図９に示すように、試験用ＬＥＤ光源２３を構成する各水冷式ＬＥＤユニット１の各ＬＥＤ８ａ〜８ｄに図７に示すようなパルス電圧を所定の時間差をもって順次印加する電圧印加手段２４と、各ＬＥＤ８ａ〜８ｄから出射される光の照射を受けて起電力を発生する多接合太陽電池２２の出力状況（起電力）をモニターする電気出力測定装置及び多接合太陽電池２２の故障の有無を判定する判定装置を備えた評価手段２５が設けられている。
【００４５】
而して、本実施の形態では、試験用ＬＥＤ光源２３と多接合太陽電池２２を相対応する複数のブロック（本実施の形態では、試験用ＬＥＤ光源２３を構成する水冷式ＬＥＤユニット１を１つのセルとして３０個のセルから成るミジュール）にそれぞれ分割し、前記電圧印加手段２４による各ＬＥＤ８ａ〜８ｄへのパルス電圧の印加と前記判定装置（評価手段２５）による多接合太陽電池２２の故障の有無の判定を各セルごとに順次行うようにしている。
【００４６】
上述のように電圧印加手段２４によって試験用ＬＥＤ光源２３を構成する各水冷式ＬＥＤユニット１に配置されたＬＥＤ８ａ〜８ｄに図７に示すようなＤＣ電圧にパルス電圧が重畳されたＶ１〜Ｖ４を所定の時間差をもって順次印加する。図１０では時間Ｔ１を繰り返して順次駆動している。
【００４７】
多接合太陽電池２２に故障が発生していない場合には、図１０（Ｂ）にＰにて示すように、ＬＥＤの発光に対応して、例えばＶ１，Ｖ２，Ｖ３及びＶ４を印加している時間（発光時間）に対応して多接合太陽電池２２に印加パルス電圧から予想された起電力Ｐが発生する。尚、ＬＥＤ８ｂは紫外線であり、主に太陽電池に用いている樹脂材料の劣化を評価するために用いており、ここでは単純化するために起電力を生じないものとして説明する。
【００４８】
このとき、以前得られた起電力Ｐを基準として規格化したとき、例えばＬＥＤ８ｄに対応する時間の起電力が低下している信号Ｐ２が得られた場合には、当該波長に発光感度を有する太陽電池に故障が存在すると判定する。
【００４９】
多接合太陽電池２２が２接合の場合、要素セルのうち第１層と第２層の要素セルの分光感度特性が異なる。そこで、ＬＥＤ８ｄ（波長４５５ｎｍ）に対応する分光感度の相違により何れかの要素セルにて生じる電流量が減少し、結果として多接合太陽電池２２全体の起電力が低下する。波長４５５ｎｍにおける第１層及び第２層の各々の分光感度を事前に調べておくことで、何れの要素セルが故障しているのかについて判断することができる。
【００５０】
同様に、例えばＬＥＤ８ｄ（波長４５５ｎｍ）に対応して多接合太陽電池２２全体の起電力が低下したときには、Ｖ４に対応する時間の起電力が低下したＰ１が得られる。この場合、何れの要素セルが故障しているのかについて判断することができる。
【００５１】
これら個別のセルに対して行われた一連の手続きをモジュールを構成する各セル全てに亘って順次行うことによって、起電力が低下している時間を特定することによって故障している要素セルの位置及び多接合の要素セルを特定することができる。具体的には、上記したパルス電圧Ｖ１〜Ｖ４の印加を、図７に示す各ＬＥＤブロックごとに順次走査することで、多接合太陽電池２２の１つのモジュール内において、どのＬＥＤブロックに対応する領域に故障が存在するかを特定することができる。詳細には、各々の起電力Ｐ同士を比較又は上記した要素セル故障の判断を行うことで、故障の区画をＬＥＤブロックに対応する範囲で特定することが可能となる。
【００５２】
又、本実施の形態では、試験用ＬＥＤ光源２３としてＬＥＤ８ａ〜８ｄを冷却する水冷ユニット５を備えた水冷式ＬＥＤユニット１を複数配置しているため、ＬＥＤ８ａ〜８ｄの出力特性のバラツキを抑えることができ、多接合太陽電池２２の出力特性の変化も高精度に評価することができ、これにより故障箇所を簡易な構成で特定することができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態では、試験用ＬＥＤ光源２３と多接合太陽電池２２を相対応する複数のブロックにそれぞれ分割し、電圧印加手段２４による各ＬＥＤ８ａ〜８ｄへのパルス電圧の印加と評価手段２５による多接合太陽電池２２の故障の有無の判定を各ブロックごとに順次行うようにしたため、多接合太陽電池２２の故障が発生しているブロック（箇所）と故障している要素セルを特定することができる。
【００５４】
尚、各水冷式ＬＥＤユニット１の各種ＬＥＤ８ａ〜８ｄの基板９上への配置は図７に示したものに限定されず、任意に設定し得るものである。又、ＬＥＤの発光波長及び種類も上記してものに限定されず、任意に設定し得るものである。例えば、ＬＥＤ８ａ〜８ｄとしてＧａＡｌＡｓ系、ＧａＮ系のＬＥＤを用いたが、ＧａＡｌＩｎＰ系等の他の結晶材料系統のものを使用しても良く、又、ＧａＮ系の結晶材料とＹＡＧ蛍光体等の波長変換材料との組み合わせから成るＬＥＤを用いても良い。ＬＥＤ８ａ〜８ｄを同じ結晶材料系統、例えばＧａＮ系（ＧａＩｎＮ、ＧａＩｎＡｌＮ）とし、これと組み合わせる波長変換材料を異なるものとすることによって、異なる発光波長のＬＥＤ８ａ〜８ｄを得ることもできる。利用する発光変換材料により異なる発光波長のＬＥＤとした場合には、ＬＥＤ素子自体は同一材料系であるためジャンクション温度がほぼ同一となる。よって、ＬＥＤ８ａ〜８ｄの温度特性が同じになるため、温度による発光効率変動のバラツキをより一層低減することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１          水冷式ＬＥＤユニット
２          ハウジング
３          光源ユニット
４          制御回路
５          水冷ユニット
６          吸気口
７          排気口
８ａ〜８ｄ  ＬＥＤ
９          基板
１０        ベース
１１        レンズ
１２        回路ケース
１３        カバー
１４        放熱ピン
１５        水冷ジャケット
１６        ラジエータ
１７        ファン
１８        循環ポンプ
１９        リザーブタンク
２０        多接合太陽電池評価装置
２１        試験室
２２        多接合太陽電池
２３        試験用ＬＥＤ光源
２４        電圧印加手段
２５        評価手段
【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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