(57)【要約】【課題】  受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性評価を容易に且つ精度良く行うことができる太陽電池の特性評価装置を提供する。【解決手段】  受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する装置１であって、太陽電池の裏面側を支持する支持手段１０と、支持手段１０に支持された太陽電池の受光面に光を照射する照射手段２０とを備え、支持手段１０は、太陽電池の各電極と接触する導電性パターンと、前記導電性パターンを表面側に支持する平板状の多孔質プレートと、前記多孔質プレートの裏面側を吸引する吸引手段１９とを備える。【選択図】  図１
2011071185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する装置であって、
太陽電池の裏面側を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された太陽電池の受光面に光を照射する照射手段とを備え、
前記支持手段は、
太陽電池の各電極と接触する導電性パターンと、
前記導電性パターンを表面側に支持する平板状の多孔質プレートと、
前記多孔質プレートの裏面側を吸引する吸引手段とを備える太陽電池の特性評価装置。
【請求項２】
前記導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートを備え、
前記配線シートは、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数の吸引孔が形成されており、前記吸引手段の吸引により前記多孔質プレートの表面側に保持される請求項１に記載の太陽電池の特性評価装置。
【請求項３】
前記導電性パターンは櫛歯部を有しており、隣接する櫛歯部間に前記吸引孔が形成されている請求項１または２に記載の太陽電池の特性評価装置。
【請求項４】
前記多孔質プレートは、プラスチック焼結体からなる請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池の特性評価装置。
【請求項５】
受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する方法であって、
導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートを平板状の多孔質プレートの表面側に保持し、太陽電池の各電極を前記導電性パターンに接触させた状態で、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数形成された吸引孔を介して前記多孔質プレートの裏面側を吸引することにより、太陽電池を前記配線シート上に吸着させるステップと、
前記太陽電池の受光面に対する光照射下において電流−電圧特性を測定するステップとを備える太陽電池の特性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の特性評価装置及び方法に関し、より詳しくは、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性評価装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の性能を評価するために、受光面に疑似太陽光を照射して、電極間の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定することが従来から行われている。最近では、電極を受光面には形成せずに受光面と反対側の裏面側に配置した、いわゆるバックコンタクト型（又は裏面電極型）の太陽電池が開発されており、受光面積の拡大により変換効率の向上が図られている。
【０００３】
受光面の裏面側に２種類の電極を有する太陽電池の特性評価装置として、例えば特許文献１に開示された構成が知られている。この特性評価装置は、図６に示すように、太陽電池セル５０を、透明なステージ５２上に受光面５０ａが接するように載置し、プローブ５４，５５を降下させて太陽電池セル５０のエミッタ電極５６及びベース電極５７に接触させて、キセノンランプ５８の人工太陽光をステージ５２に下面側から透過させて受光面５０ａに照射することにより、Ｉ−Ｖ特性を評価することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７８１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、バックコンタクト型の太陽電池セルは、正負の電極が受光面と反対側の裏面側に集中するため、プローブを降下させて電極に押し当てる上記従来の特性評価装置を用いる場合、それぞれの電極に対して絶縁性を確保しつつプローブを確実に接触させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性評価を容易に且つ精度良く行うことができる太陽電池の特性評価装置及び方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記目的は、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する装置であって、太陽電池の裏面側を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された太陽電池の受光面に光を照射する照射手段とを備え、前記支持手段は、太陽電池の各電極と接触する導電性パターンと、前記導電性パターンを表面側に有する平板状の多孔質プレートと、前記多孔質プレートの裏面側を吸引する吸引手段とを備える太陽電池の特性評価装置により達成される。
【０００８】
この太陽電池の特性評価装置において、前記導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートを備えることが好ましく、前記配線シートは、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数の吸引孔が形成されており、前記吸引手段の吸引により前記多孔質プレートの表面側に保持されることが好ましい。  
【０００９】
また、この太陽電池の特性評価装置において、前記導電性パターンは櫛歯部を有することが可能である。この場合、隣接する櫛歯部間に前記吸引孔が形成されていることが好ましい。また、前記多孔質プレートは、プラスチック焼結体からなることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する方法であって、導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートを平板状の多孔質プレートの表面側に保持し、太陽電池の各電極を前記導電性パターンに接触させた状態で、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数形成された吸引孔を介して前記多孔質プレートの裏面側を吸引することにより、太陽電池を前記配線シート上に吸着させるステップと、前記太陽電池の受光面に対する光照射下において電流−電圧特性を測定するステップとを備える太陽電池の特性評価方法により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の太陽電池の特性評価装置及び方法によれば、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性評価を容易に且つ精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の特性評価装置の概略構成図である。
【図２】特性評価の対象となる太陽電池セルの一例を裏面側から見た平面図である。
【図３】図１に示す太陽電池の特性評価装置における支持装置の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面に相当する要部断面図であり、一部を拡大して示している。
【図５】図１に示す太陽電池の特性評価装置における配線シートの拡大断面図である。
【図６】従来の太陽電池の特性評価装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の特性評価装置の概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、太陽電池の特性評価装置１は、太陽電池セルを上部に搭載する支持装置１０と、支持装置１０の上方から光を照射する照射装置２０とを備えている。
【００１５】
支持装置１０は、ケーシング１１の上部に枠体１２を備えており、真空ポンプ１９の作動によりケーシング１１内を負圧にして、枠体１２に支持された太陽電池セルを吸着保持可能に構成されている。また、照射装置２０は、キセノンランプ等の光源を備えており、支持装置１０に搭載された太陽電池セルの受光面に光を照射することができる。
【００１６】
図２に示すように、特性評価の対象となる太陽電池セル１００は、裏面側に正電極１０１及び負電極１０２を有し、表面側の受光面には電極を有しない、いわゆるバックコンタクト型のセルである。正電極１０１及び負電極１０２は、太陽電池セル１００の一辺に沿って互いに平行に複数配置されており、正電極１０１は凹部１０３内に配置されている。太陽電池セル１００は、正電極１０１及び負電極１０２において最も厚く、周縁の絶縁部において最も薄くなるように形成されており、凹部１０３の部分での厚みは、これらの中間の大きさとなるように設定されている。
【００１７】
図３は、図１に示す太陽電池の特性評価装置における支持装置の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面に相当する要部断面図である。図３及び図４に示すように、支持装置１０の上部を構成する枠体１２は、上面側に凹部１２ａが形成されると共に、下面側に凹部１２ａの中央部と連通する貫通孔１２ｂが形成されており、周縁部に形成された取付孔１２ｃにボルト等を挿通して、ケーシング１１の上端に固定されている。枠体１２の凹部１２ａには、図４に一部を拡大して示すように、多孔質プレート１３及び配線シート１４が収容されており、評価対象となる太陽電池セル１００は、枠体１２の上面と面一になるように、配線シート１４上に配置される。
【００１８】
多孔質プレート１３は、凹部１２ａと略同じ大きさを有する平板状の部材であり、凹部１２ａの底面に接するように配置される。多孔質プレート１３は、多数の微細孔を有するものであれば良く、網材やパンチングメタルを使用することも可能であるが、配線シート１４に対して太陽電池セル１００を確実に密着できるように、強度と共にある程度の弾性圧縮性を有することが好ましく、更に電気絶縁性を有することが好ましい。このような性質を有する多孔質プレート１３としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどのプラスチック粉末を押し固めて焼結成形したプラスチック焼結体を好ましく挙げることができ、具体的には、三菱樹脂株式会社製の「フィルダスＳ」を例示することができる。多孔質プレート１３の孔径は、小さすぎると太陽電池セル１００の十分な吸着が困難になる一方、大きすぎると配線シート１４が孔内に嵌り込んで変形し、配線シート１４と太陽電池セル１００との密着が困難になることから、平均孔径を３６〜１２５μｍ程度に設定することが好ましい。また、多孔質プレート１３としてプラスチック焼結体を使用する場合、平均空孔率を３５〜５０％程度に設定することが好ましい。
【００１９】
配線シート１４は、図５に拡大断面図で示すように、ベースとなる矩形状の絶縁フィルム１４ａの一方面に、導電性材料からなる導電性パターン１４ｂを備えて構成されている。絶縁フィルム１４ａとしては、絶縁性の他に弾性及び強度に優れることが好ましく、本実施形態ではポリイミド樹脂を使用しているが、シリコーンゴムや合成ゴム等であっても良い。また、導電性パターン１４ｂの材料として、本実施形態では銅を使用しているが、銀やニッケルなど他の金属や合金等であってもよい。
【００２０】
図３に示すように、導電性パターン１４ｂは、絶縁フィルム１４ａの対向する一対の辺に沿って帯状に形成された集電部１４ｃ，１４ｄから、太陽電池セル１００の正電極１０１及び負電極１０２に対応してそれぞれ櫛歯状に延びる複数の正電極接続用櫛歯部１４ｅ及び負電極接続用櫛歯部１４ｆを備えている。絶縁フィルム１４ａには、隣接する櫛歯部１４ｅ，１４ｆの間（すなわち、２つの正電極接続用櫛歯部１４ｅの間、及び、正電極接続用櫛歯部１４ｅと負電極接続用櫛歯部１４ｆとの間）に、櫛歯方向に沿って複数の吸引孔１４ｇ（図面の塗り潰し部分）が等間隔に形成されている。
【００２１】
導電性パターン１４ｂ及び吸引孔１４ｇは、例えば、エッチングにより形成することができる。すなわち、絶縁フィルム１４ａにシート状の導電層を積層し、導電性パターン１４ｂ以外の導電層部分をエッチング除去した後、絶縁フィルム１４ａを選択的にエッチングして吸引孔１４ｇを形成する。或いは、吸引孔１４ｇを先にエッチングや型抜き等により形成してから、導電性パターン１４ｂを形成するようにしてもよい。
【００２２】
次に、上記の構成を備える太陽電池の特性評価装置１の作動を説明する。まず、太陽電池セル１００の正電極１０１及び負電極１０２の全体が、配線シート１４の正電極接続用櫛歯部１４ｅ及び負電極接続用櫛歯部１４ｆと接触するように、太陽電池セル１００と配線シート１４との位置合わせを行い、太陽電池セル１００を配線シート１４上に載置する。太陽電池セル１００と配線シート１４との位置合わせは、バキュームパッド等の搬送装置（図示せず）により太陽電池セル１００を配線シート１４の上方に搬送し、太陽電池セル１００の複数のエッジ部やアライメントマークを撮像する等して位置調整を行った後、太陽電池セル１００を降下させることにより、自動的に行うことができる。
【００２３】
ついで、真空ポンプ１９を作動させると、多孔質プレート１３の裏面側が吸引される。これにより、配線シート１４が多孔質プレート１３に密着すると共に、配線シート１４に形成された複数の吸引孔１４ｇを介して太陽電池セル１００が吸引され、太陽電池セル１００の正電極１０１及び負電極１０２が、それぞれ正電極接続用櫛歯部１４ｅ及び負電極接続用櫛歯部１４ｆに密着する。
【００２４】
そして、照射装置２０から太陽電池セル１００の受光面に対する光照射下において、太陽電池セル１００の電流−電圧特性を測定する。
【００２５】
本実施形態の太陽電池の特性評価装置１によれば、多孔質プレート１３が多数の微細孔を有することにより、多孔質プレート１３に対して配線シート１４の全体を均一に吸着させることができ、配線シート１４をフラットな状態に維持することができる。そして、絶縁フィルム１４ａの導電性パターン１４ｂと重ならない位置に形成された複数の吸引孔１４ｇを介して、太陽電池セル１００の裏面側を吸引することにより、導電性パターン１４ｂ以外の部分で太陽電池セル１００と配線シート１４とを確実に密着させることができるので、太陽電池セル１００の正電極１０１及び負電極１０２の全体を導電性パターン１４ｂに確実に接触させることができ、太陽電池セル１００のＩ−Ｖ特性の評価を安定して精度良く行うことができる。太陽電池セル１００と配線シート１４との密着は、多孔質プレート１３が弾性圧縮性を有することにより、より確実に行うことができる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、導電性パターン１４ｂが櫛歯状に形成されて、正電極接続用櫛歯部１４ｅ及び負電極接続用櫛歯部１４ｆを備えているが、導電性パターン１４ｂの形状は特に限定されるものではなく、太陽電池セルの裏面側に形成された正負の電極の形状や配置に応じて適宜変更可能である。導電性パターン１４ｂが櫛歯状に形成されている場合には、本実施形態のように、隣接する櫛歯部１４ｅ，１４ｆの間に吸引孔１４ｇを形成することが好ましく、これによって櫛歯部１４ｅ，１４ｆの間に太陽電池セル１００を確実に密着させて、櫛歯部１４ｅ，１４ｆの間の電気絶縁性を確保することができる。
【００２７】
また、本実施形態においては、導電性パターン１４ｂが絶縁フィルム１４ａ上に形成された配線シート１４を多孔質プレート１３の表面側に配置し、この配線シート１４の導電性パターン１４ｂを、太陽電池セル１００の裏面側の正電極１０１及び負電極１０２に接触させるようにしているが、導電性パターンを多孔質プレートの表面に直接形成するようにしてもよい。この構成によれば、絶縁フィルム１４ａが不要になることから吸引孔１４ｇの形成も不要であり、特性評価装置の製造コストの低減を図ることができると共に、太陽電池セルと導電性パターンとを確実に密着させることができる。この構成においても、導電性パターンは、エッチングにより形成することができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、特性評価の対象を太陽電池セル１００としているが、複数の太陽電池セルを接続した太陽電池モジュールを対象としてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  太陽電池の特性評価装置
１０  支持装置
１３  多孔質プレート
１４  配線シート
１４ａ  絶縁フィルム
１４ｂ  導電性パターン
１４ｅ  正電極接続用櫛歯部
１４ｆ  負電極接続用櫛歯部
１４ｇ  吸引孔
１９  真空ポンプ
２０  照射装置
１００  太陽電池セル
１０１  正電極
１０２  負電極
【図１】
2011071185.tif 000003
【図２】
2011071185.tif 000004
【図３】
2011071185.tif 000005
【図４】
2011071185.tif 000006
【図５】
2011071185.tif 000007
【図６】
2011071185.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月26日(2010.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する装置であって、
太陽電池の裏面側を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された太陽電池の受光面に光を照射する照射手段とを備え、
前記支持手段は、
太陽電池の各電極と接触する導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートと、
多数の微細孔を有する平板状の多孔質プレートと、
前記多孔質プレートの裏面側を吸引する吸引手段とを備え、
前記配線シートは、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数の吸引孔が形成されており、
前記吸引手段の吸引により、前記多孔質プレートの表面側に前記配線シートが保持されると共に前記吸引孔を介して前記配線シート上に太陽電池を吸引可能な太陽電池の特性評価装置。
【請求項２】
前記導電性パターンは櫛歯部を有しており、隣接する櫛歯部間に前記吸引孔が形成されている請求項１に記載の太陽電池の特性評価装置。
【請求項３】
前記多孔質プレートは、プラスチック焼結体からなる請求項１又は２に記載の太陽電池の特性評価装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池の特性評価装置を用いて太陽電池の特性を評価する方法であって、
太陽電池を前記配線シート上に吸着させるステップと、
前記太陽電池の受光面に対する光照射下において電流−電圧特性を測定するステップとを備える太陽電池の特性評価方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の前記目的は、受光面の裏面側に正負の電極が形成された太陽電池の特性を評価する装置であって、太陽電池の裏面側を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された太陽電池の受光面に光を照射する照射手段とを備え、前記支持手段は、太陽電池の各電極と接触する導電性パターンが絶縁フィルム上に形成された配線シートと、多数の微細孔を有する平板状の多孔質プレートと、前記多孔質プレートの裏面側を吸引する吸引手段とを備え、前記配線シートは、前記絶縁フィルムの前記導電性パターンと重ならない位置に複数の吸引孔が形成されており、前記吸引手段の吸引により、前記多孔質プレートの表面側に前記配線シートが保持されると共に前記吸引孔を介して前記配線シート上に太陽電池を吸引可能な太陽電池の特性評価装置により達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の前記目的は、上述した太陽電池の特性評価装置を用いて太陽電池の特性を評価する方法であって、太陽電池を前記配線シート上に吸着させるステップと、前記太陽電池の受光面に対する光照射下において電流−電圧特性を測定するステップとを備える太陽電池の特性評価方法により達成される。