(57)【要約】【課題】太陽電池の受光面における全体の評価および不良位置の特定を簡単に行うことができる太陽電池の評価装置を提供する。【解決手段】本発明に係る太陽電池評価装置１は、太陽電池１０の受光面の全面を照射する主光源部１２と、上記受光面を部分的に照射する副光源１３と、副光源１３を移動させる移動機構１４と、主光源部１２および副光源１３による上記受光面上の照射領域における出力特性の各々を計測する計測器１５とを備える。移動機構１４は、副光源１３による上記受光面上の照射領域が移動するように、副光源１３を移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の受光面の全面に光を照射する主光源部と、
上記受光面の一部に光を照射する副光源部と
上記副光源部を上記受光面に平行な面内の任意の位置に移動させる移動手段と、
上記主光源部により光を照射された上記受光面の全面における出力特性、および、上記副光源部により光を照射された上記受光面の一部における出力特性を、それぞれ計測する計測手段とを備えることを特徴とする太陽電池評価装置。
【請求項２】
上記主光源部は、異なる波長帯域を持つ複数種類の光源と、当該光源から出射された光の指向性を制御する導光体と、当該導光体から出射された光が入射するスペクトル変調用部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池評価装置。
【請求項３】
上記副光源部は、異なる波長帯域を持つ複数種類の単一光源から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池評価装置。
【請求項４】
上記計測手段によって計測された上記受光面の全面における出力特性の良否を判断する判定手段を備えており、
上記判定手段が上記受光面の全面における出力特性を不良と判断した場合に、上記副光源部は上記受光面の一部に光を照射することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池評価装置。
【請求項５】
上記副光源部は、数、位置、および範囲を予め設定された上記受光面の複数の部分に、順に光を照射することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に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、太陽電池の出力特性を評価する太陽電池評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽エネルギーを利用する太陽電池の技術開発が急速に進められている。太陽エネルギーを有効に利用するためには、太陽電池の出力特性が重要な要素である。そこで、太陽電池の製造後の検査では、太陽電池の出力特性評価が重要な検査項目の一つとなっている。
【０００３】
自然太陽光の強度は天候により変動を受けるため、製造現場における太陽電池の出力特性評価に自然太陽光を利用することは大変困難である。そこで、実際には、擬似太陽光を作成するキセノンランプ等を備える太陽電池評価装置を用い、常に一定の照度で光が照射される環境を実現することによって、太陽電池の出力特性を評価している。
【０００４】
太陽電池評価装置では、ＪＩＳ規格で定められている（１）放射照度の場所むら、（２）基準太陽光に対するスペクトル合致度、および（３）放射照度変動率が重要な指標となり、これらの値によって装置の等級が決定される。特に、放射照度の場所むら、および基準太陽光に対するスペクトル合致度は、装置の持つ光学系によって能力が決定されるため、非常に重要な項目となる。例えば、特許文献１には、キセノン等のランプから照射されて光学フィルタを通過した擬似太陽光を反射板が反射拡散することによって、太陽電池の受光面における照度分布を一様にする技術が開示されている。
【０００５】
ところで、太陽エネルギーを有効に利用するためには、太陽電池の大面積化も重要な要素であり、大面積の全面にわたって出力特性の高い太陽電池が求められている。しかしながら、大面積の全面にわたって均一な成膜は困難であるため、出力特性のばらつきが生じる場合がある。このため、太陽電池を構成する半導体のいずれの位置に不良の要因があるのかを特定する必要性が高まっている。特に、集積型太陽電池では、半導体のいずれの層に不良の要因があるのかをも特定する必要がある。
【０００６】
例えば、特許文献１に開示されたような光学系を用いて太陽電池の受光面の全面に光を照射する方法では、全面の出力特性を測定できても、出力特性の局所的なばらつきは平均化されてしまうため、不良位置を特定することは困難である。
【０００７】
そこで、特許文献２には、太陽電池の直列成分ごとに、光−電気特性を測定し、不良部分を特定する技術が開示されている。また、特許文献２では、単色光（単一波長光）を照射することによって、集積型太陽電池の不良層を特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２８７８５号公報（２００３年１月２９日公開）
【特許文献２】特開２００４−２４７３２５号公報（２００４年９月２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示された技術では、太陽電池の出力を、ライン単位で測定することしかできない。太陽電池の大面積化が図られている背景を考慮すると、このライン単位で測定する方法は、詳細な不良位置を特定する方法としては不十分である。
【００１０】
さらに、特許文献２に開示された技術では、太陽電池の全面をライン単位で計測したとしても、その計測はＪＩＳ規格に準じた太陽電池の全面計測にはならず、量産ラインにおける検査装置として不適当である。よって、太陽電池の受光面全体の出力特性を測定するためには、受光面全体の出力特性を測定する別の装置を用意する必要がある。このため、太陽電池をそれぞれの装置にセットする手間がかかってしまうという問題や、装置の設置場所が拡大してしまうという問題などが存在する。
【００１１】
また、仮に、特許文献１に開示された技術を用いて不良層を特定しようとすると、光源に光学フィルタ（バンドパス）を設ける必要があり、装置が複雑化してしまう。また、光源の寿命が短縮されてしまう。
【００１２】
したがって本発明の目的は、受光面全体の評価と不良位置の特定とを簡単に行うことができる太陽電池の評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る太陽電池評価装置は、上記の課題を解決するために、太陽電池の受光面の全面に光を照射する主光源部と、太陽電池の受光面の一部に光を照射する副光源部と上記副光源部を上記受光面に平行な面内の任意の位置に移動させる移動手段と、上記主光源部により光を照射された上記受光面の全面における出力特性、および、上記副光源部により光を照射された上記受光面の一部における出力特性を、それぞれ計測する計測手段とを備えることを特徴としている。
【００１４】
上記構成では、主光源部は受光面の全面に光を照射する。計測手段は、主光源部による受光面上の照射領域を計測することによって、太陽電池の受光面全体の出力特性を計測することができる。
【００１５】
一方、副光源部は受光面の一部に光を照射するものである。移動手段が副光源部を上記受光面に対して平行な平面内において移動させると、上記副光源部により照射される受光面上の部分（照射領域）は、受光面上を移動する。例えば、移動手段が副光源部を複数の位置に順に移動させると、受光面上の複数の部分が順に照射され、測定手段は当該複数の部分における出力特性をそれぞれ計測する。これによって、受光面における出力特性の面内分布が求められ、不良部分がある場合にその不良位置を特定することができる。
【００１６】
上記構成によれば、太陽電池の受光面全面の出力特性と、受光面における出力特性の面内分布との両方を求めることができる太陽電池評価装置を実現することができる。これによって、受光面全体の評価および不良位置の特定を１つの装置で簡単に行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る太陽電池評価装置において、上記主光源部は、異なる波長帯域を持つ複数種類の光源と、当該光源から出射された光の指向性を制御する導光体と、当該導光体から出射された光が入射するスペクトル変調用部材とを備えることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、異なる波長帯域を持つ複数種類の光源を用いることによって、スペクトル変調用部材の設計が簡単になり、スペクトル合致度を上げ易くなる。また、上記導光体を出射した光はスペクトル変調用部材へ指向性を持って入射するため、スペクトル変調用部材の特性を十分に活かすことができ、擬似太陽光とスペクトル合致度の高い光が得られる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽電池評価装置において、上記副光源部は、異なる波長帯域を持つ複数種類の単一光源から構成されることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、太陽電池の受光面に対し、複数種類の異なる波長の光をそれぞれ照射して特性測定を行うことができる。これによって、どの半導体層に不良原因が存在しているのかの特定が容易になる。
【００２１】
また、本発明に係る太陽電池評価装置において、上記計測手段によって計測された、上記受光面の全面における出力特性の良否を判断する判定手段を備えており、上記判定手段が上記受光面の全面における出力特性を不良と判断した場合に、上記副光源部は上記受光面の一部に光を照射することが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、太陽電池における受光面全面の出力特性が良であると判断された場合には、部分計測を行わずに評価を終了してもよい。これによって、部分計測にかかる分の時間を省略することができ、大量製造された太陽電池を評価する場合などにおいて、評価にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００２３】
また、本発明に係る太陽電池評価装置において、上記副光源部は、数、位置、および範囲を予め設定された上記受光面の複数の部分に、順に光を照射することが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、出力特性の面内分布の精度と、計測時間にかかる時間とを、両者のバランスを考慮して設定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、太陽電池の受光面の全面を照射する主光源部と、太陽電池の受光面を部分的に照射する副光源部と上記副光源部による上記受光面上の照射領域が移動するように、上記副光源部を移動させる移動手段と、上記主光源部および上記副光源部による上記受光面上の照射領域における出力特性の各々を計測する計測手段とを備えるため、太陽電池の受光面全面の計測と不良位置の特定とを簡単に行うことのできる、太陽電池評価装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る太陽電池評価装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る太陽電池評価装置を概略に示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る太陽電池評価装置を概略に示す模式図である。
【図４】太陽電池における部分計測領域の一例を示す図である。
【図５】太陽電池における部分計測領域の一例を示す図である。
【図６】太陽電池における部分計測領域の一例を示す図である。
【図７】上記太陽電池評価装置における移動機構の具体例を示す部分斜視図である。
【図８】上記太陽電池評価装置における副光源の構成を説明するための模式図である。
【図９】上記太陽電池評価装置における評価の流れを示すフローチャートである。
【図１０】上記太陽電池評価装置による全面計測の結果を示すグラフである。
【図１１】上記太陽電池評価装置による部分計測の結果を示すグラフである。
【図１２】上記太陽電池評価装置による部分計測の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の一実施形態について詳細に説明する前に、その概要について図１を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池評価装置１の構成を示すブロック図である。
【００２８】
なお、以下の説明において、全面計測とは、太陽電池の受光面全面の計測を意味し、部分計測とは、太陽電池の受光面における任意の一部の計測を意味するものとする。
【００２９】
また、本明細書では、ワーク（太陽電池）を評価する指標として、「出力特性」および「出力計測」という用語を用いているが、これらは、具体的には「短絡電流」または「最大電力」に関するものであることが望ましい。
【００３０】
図１に示すように、太陽電池評価装置１は、太陽電池１０の保持部１１、主光源部１２、副光源（副光源部）１３、移動機構（移動手段）１４、計測器（計測手段）１５、および制御部（判定手段）１６を備えている。
【００３１】
太陽電池１０は、予め設定された場所に保持部１１によって固定される。
【００３２】
太陽電池評価装置１は、太陽電池１０に対して、主光源部１２による全面計測と、副光源１３による部分計測との両方を行うことができる。
【００３３】
太陽電池１０の全面計測を行う際は、制御部１６によって移動機構１４が制御され、移動機構１４は、主光源部１２と干渉しない位置へ副光源１３を移動する。主光源部１２は太陽電池１０の全面に擬似太陽光を照射し、計測器１５が太陽電池１０の全面の出力特性を計測する。
【００３４】
一方、太陽電池１０の部分計測を行う際は、制御部１６によって移動機構１４が制御され、移動機構１４は副光源１３を任意の部分計測位置へ移動する。副光源１３は、計測対象である太陽電池１０の種類に合わせて適切に切り換え調光されるように、複数種類の単一波長光源から構成されていることが好ましい。副光源１３は、太陽電池１０の特定領域に光を照射し、計測器１５がその特定領域の出力特性を計測する。
【００３５】
仮に、太陽電池１００が集積型太陽電池であれば、副光源１３を構成する複数の単一波長光源を適切に制御することによって、特定層の出力特性を計測することができる。制御部１６は、主光源部１２および副光源１３を適切な強度に調光し、また、移動機構１４が任意の位置へ移動するよう制御する。本実施形態に係る太陽電池評価装置１によれば、太陽電池１０の全面計測と部分計測とを１つの装置で実現することができる。
【００３６】
以下に、本発明の一実施形態である太陽電池評価装置２０について、図２から図９を参照してより具体的に説明する。
【００３７】
図２および図３は、本実施形態に係る太陽電池評価装置２０を概略的に示す模式図である。図２は、太陽電池１０を全面計測する場合の状況を示す図であり、図３は、太陽電池１０を部分計測する場合の状況を示す図である。
【００３８】
図２および３に示すように、太陽電池評価装置２０は、制御部２１、計測器２２、保持部２３、副光源２４、移動機構２５、主光源２６、第１導光体２７、スペクトル変調用部材２８、第２導光体２９を備えている。
【００３９】
太陽電池評価装置２０による評価対象である太陽電池１０は、その一方の主面が第２導光体２９の一方の主面に対向するように配置され、保持部２３によって支持される。
【００４０】
計測器２２は、図１に示す計測手段に対応する。計測器２２は、太陽電池１０の受光面全面に発生する出力特性と、受光面の部分に発生する出力特性とをそれぞれ計測できるように構成されている。
【００４１】
移動機構２５は、図１に示す移動機構１４に対応する。移動機構２５は、太陽電池１０と第２導光体２９との間において、太陽電池１０の受光面に平行な面内における任意の位置に、副光源２４を移動させることができる。
【００４２】
主光源２６、第１導光体２７、スペクトル変調用部材２８、および第２導光体２９は、図１に示す主光源部１２を構成する。主光源２６は、１種類の光源であってもよいが、異なる波長帯域を持つ複数種類の光源から構成されることが好ましい。第１導光体２７は一端から入射した光に指向性を持たせて他端から出射する構造となっている。第２導光体２９の一方の主面には、特定形状を有する溝が適宜形成されており、側面から入射した光を他方の主面から出射する構造となっている。
【００４３】
副光源２４は、図１に示す副光源１３に対応する。副光源２４は、特に限定されないが、異なる波長帯域を持つ複数種類の単一波長光源から構成されることが好ましい。例えば、ＬＥＤまたは白色光源と、干渉フィルタとの組み合わせによって、単一波長光源を構成すれば、均一な光を出射することができる。
【００４４】
制御部２１は、図１に示す制御部１６に対応する。計測器２２、移動機構２５、主光源２６、および副光源２４にそれぞれ接続されており、各部材における動作は制御部２１によって制御される。
【００４５】
計測器２２は、図１に示す計測器１５に対応する。計測器２２は、太陽電池１０の全面および特定領域の出力特性を測定する機器であればよい。具体的には太陽電池１０における短絡電流や最大電力等を測定することのできる機器であることが好ましい。
【００４６】
太陽電池評価装置２０は、太陽電池１０に対して、主光源２６を用いた全面計測と、副光源２４を用いた部分計測との両方を行うことができる。太陽電池１０の全面計測および部分計測について以下に説明する。
【００４７】
太陽電池１０の全面計測を行う際には、副光源２４は、移動機構２５によって、全面計測に干渉しない位置へ移動される。この全面計測に干渉しない位置を副光源２４の初期位置とする。
【００４８】
主光源２６が出射した光は、第１導光体２７を通って、スペクトル変調用部材２８へ入射される。ここで、第１導光体２７は、主光源２６から照射された光に指向性を持たせる構造となっているため、第１導光体２７を出射した光はスペクトル変調用部材２８へ指向性を持って入射する。このため、スペクトル変調用部材２８の特性を十分に活かすことができ、擬似太陽光とスペクトル合致度の高い光が得られる。
【００４９】
スペクトル変調用部材２８から出射した光は、ミラーなどの反射手段によって、第２導光体２９の側面に入射する。第２導光体２９の一方の主面には特定形状を有する溝が適宜形成されているため、第２導光体２９の側面から入射した光は、第２導光体２９の内部を進む途中で上記溝に反射され、第２導光体２９の他方の主面から均一に出射する。これによって、太陽電池１０の受光面には均一な光が照射される。光を照射された太陽電池１０の出力特性は、計測器２２によって計測される。
【００５０】
一方、太陽電池１０の部分計測を行う際には、副光源２４は、移動機構２５によって、太陽電池１０における部分計測領域３１に光を照射できる位置へ移動する。部分計測領域３１とは、太陽電池１０において計測するように設定された任意の部分領域である。なお、部分計測の際には、主光源２６は消灯される。
【００５１】
副光源２４が出射した光は、太陽電池１０における部分計測領域３１を照射する。副光源２４により照射された部分計測領域３１の出力特性は、計測器２２によって計測される。
【００５２】
複数の部分計測領域３１が設定されている場合、移動機構２５が太陽電池１０における複数の部分計測領域３１に副光源２４を順次移動させ、その移動の度に計測器２２が出力特性を計測する。これによって、太陽電池１０における出力特性の面内分布を求めることができる。また、副光源２４を構成する単一波長光源の種類を選択することによって、太陽電池１０の特定層における出力特性の面内分布を求めることができる。
【００５３】
ここで、部分計測領域３１の例について図４から図６を参照して説明する。図４から図６は、それぞれ、太陽電池１０における部分計測領域３１を説明するための模式図である。
【００５４】
例えば、部分計測領域３１は、図４に示すよう太陽電池１０における４つの領域であってもよいし、図５に示すように太陽電池１０における１２箇所の領域であってもよい。太陽電池１０における部分計測領域３１は、その数、位置、範囲について特に限定されるものではなく、予め目的に合わせて適宜設定されればよい。太陽電池１０における部分計測領域３１の数が大きいほど、計測にかかる時間は長くなるが、計測で求められる出力特性の面内分布の精度は高くなる。一方、太陽電池１０における部分計測領域３１の数が少ないほど、面内分布の計測精度は落ちるが、計測にかかる時間は短くなる。
【００５５】
また、図６に示すように、部分計測領域３１は、その領域に重複があっても構わない。太陽電池１０の製造時における成膜の性質上、部分計測領域３１を重複設定することは、特定箇所を集中的に部分計測する場合に特に効果的である。
【００５６】
次に、移動機構２５および測定器２２の具体例について図７を参照して説明する。図７は、移動機構２５およびその周辺部材を模式的に示す斜視図である。なお、以下の説明では、図７における紙面横方向をＸ軸方向とし、紙面奥行き方向をＹ軸方向とする。
【００５７】
図７に示すように、移動機構２５は、２つのｘ軸ステージ３４と、２つのｙ軸ステージ３３とから構成されている。ｘ軸ステージ３４は、主光源２６から照射される光と干渉しない位置に配置されている。
【００５８】
副光源２４は、ｘ軸ステージ３４に沿ってスライドすることによってＸ軸方向に移動し、ｙ軸ステージ３３に沿ってスライドすることによって、Ｙ軸方向に移動する。このような移動機構によって、副光源２４は、太陽電池１０の受光面と平行な平面内を任意に移動することができる。
【００５９】
また図７に示すように、計測器２２は、部分計測のための一対のプローブ３７を備えていてもよい。プローブ３７は、ｘ軸ステージ３６とｙ軸ステージ３５とによって構成される移動機構によって、太陽電池１０における受光面の反対側の面に平行な平面内を任意に移動することができる。この構成では、制御部２１が移動機構を制御することによって、プローブ３７が副光源２４の任意の位置に移動する。これによって、プローブ３７は、副光源２４によって照射されている部分計測領域３１に適宜接触することができる。よって、計測器２２は部分計測領域３１の出力特性を容易に計測することができる。
【００６０】
なお、本発明は、１つのプローブ３７に移動機構が設けられる構成に限られず、移動機構が設けられずに、予め複数のプローブ３７が各位置に配置されていてもよい。
【００６１】
次に、タンデム構造の集積型太陽電池の太陽電池１０を評価する場合における副光源２４の一例について図８を参照して説明する。図８は、副光源２４の一例を説明するための平面図である。
【００６２】
副光源２４は、図８に示すように、複数の単一波長光源（短波長用）４０と、複数の単一波長光源（長波長用）４１とから構成される。単一波長光源（長波長用）４１の放射照度は、太陽電池１０における短波長用の層（ＴＯＰ層）の部分計測を行う際に、単一波長光源（短波長用）４０の放射照度よりも大きくなるように調光制御される。一方、単一波長光源（短波長用）４０の放射照度は、太陽電池１０における長波長用の層（ＢＯＴＴＯＭ層）の部分計測を行う際に、単一波長光源（長波長用）４１の放射照度よりも大きくなるように調光制御される。
【００６３】
このように副光源２４が互いに異なる波長の単一波長光源から構成されると、互いに異なる波長の光をそれぞれ照射して特性測定を行うことができ、これによって、どの半導体層に不良原因が存在しているのかを特定することが容易になる。
【００６４】
また、図８では、副光源２４が、１種類の単一波長光源（短波長用）４０と、１種類の単一波長光源（長波長用）４１とから構成されているが、本発明はこれに限られず、それぞれが複数の種類の単一波長光源から構成されていてもよい。例えば、短波長用が２種類、長波長用が２種類であっても構わない。
【００６５】
さらに、図８では、単一波長光源（短波長用）４０と、単一波長光源（長波長用）４１とがマトリックスに配置されているが、本発明はこれに限られず、三角格子状または六角格子状に配置されてもよいし、任意に配置されても構わない。ただし、できる限り均一な光の照射が可能となる配置であることが望ましい。
【００６６】
なお、本発明は、タンデム構造の集積型太陽電池の太陽電池１０を評価する構成に限られない。よって、副光源２４は、集積型太陽電池の各半導体層に対応する、互いに波長の異なる単一波長光源から構成されていてもよい。例えば、トリプル構造の集積型太陽電池の太陽電池１０を評価する場合、副光源２４は、太陽電池１０における短波長用の層（ＴＯＰ層）、中間波長用の層（ＭＩＤＤＬＥ層）、および長波長用の層（ＢＯＴＴＯＭ層）の各々に対応する、互いに異なる波長の単一波長光源から構成されればよい。
【００６７】
以上のような構成によれば、受光面全体の評価と不良位置の特定とを１つの装置で実現可能とすることによって、装置を複雑化（例えば、工場系ネットワークや通信手段を整備）する必要がなくなり、簡易構造かつ低コストで評価装置を提供することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、全面測定および部分測定の各々に際して、太陽電池１０に対して光を下方から照射する構成について説明しているが、本発明はこれに限られず、太陽電池１０の上方から光を照射する構成であっても構わない。
【００６９】
次に、太陽電池評価装置２０による太陽電池１０の評価方法について図９を参照して説明する。図９は、太陽電池評価装置２０における動作の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、太陽電池１０が集積型太陽電池である場合の評価方法について説明するが、本発明はこれに限られない。
【００７０】
まず、太陽電池評価装置２０に対し、太陽電池１０がセットされて評価が開始する。
【００７１】
ステップＳ１では、副光源２４は全面計測を邪魔しない位置、すなわち初期位置へ移動する。すでに初期位置にある場合には、ステップＳ１は不要となる。ステップＳ２では、主光源２６が点灯する。これによって、主光源２６から出射した指向性を持つ光がスペクトル変調用部材２８を透過し、第２導光体２９からスペクトル合致度の高い光が一様に出射され、太陽電池１０の受光面の全面に一様な光が照射される。続いて、ステップＳ３では、計測器２２が太陽電池１０における受光面全面の出力特性を計測する。これによって、太陽電池１０の全面計測が行なわれる。ステップＳ４では、主光源２６が消灯する。
【００７２】
次いで、ステップＳ５では、制御部（判定手段）２１が、ステップＳ３において計測された太陽電池１０における受光面全面の出力特性が良か不良かを判断する。
【００７３】
良か不良かについては、良品の太陽電池において評価を行った場合の出力特性を予め記録しておき、これに対して出力特性が減少している場合を不良として検出してもよい。
【００７４】
ステップＳ５において太陽電池１０における受光面全面の出力特性が良であると判断された場合には、ステップＳ９〜Ｓ１７（部分計測）を行わずに評価を終了する。これによって、部分計測にかかる分の時間を省略することができる。特に大量製造された太陽電池１０を評価する場合などに評価にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００７５】
また、ステップＳ５において太陽電池１０における受光面全面の出力特性が不良であると判断された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、太陽電池１０の受光面における部分計測を開始するために、副光源２４が、予め設定された部分計測領域３１のうちの１つを照射可能な位置へ移動する。ステップＳ７では、ステップＳ６において対象となった部分計測領域３１を計測するのに適切な場所において、プローブ３７が太陽電池１０と接地する。ステップＳ８では、太陽電池１０における特定層を計測できるように、制御部２１が、副光源２４を構成する複数種類の単一光源を適切に調光する。これによって特定の波長の光が部分計測領域３１に照射される。続いて、ステップＳ９では、計測器２２が、プローブ３７を用いて部分計測領域３１の出力特性を計測する。これによって、太陽電池１０における特定層の部分計測が行なわれる。
【００７６】
次いで、ステップＳ１０では、制御部２１が、太陽電池１０における全ての層が計測されたか否かを判断する。全ての層が計測されていればステップＳ１１に進み、計測されていればステップＳ８に戻る。
【００７７】
例えば、太陽電池１０がタンデム型の集積型太陽電池であるならば、ＴＯＰ層とＢＯＴＴＯＭ層の２層を計測するために、ステップＳ８からステップＳ１０を２回繰り返すようにフローチャート上のループを回る。戻った先のステップＳ８では、未だ計測されていない特定層を計測ができるように、制御部２１が副光源２４を構成する複数種類の単一光源を適切に調光する。
【００７８】
ステップＳ１１では、制御部２１が、事前に設定された全て部分計測領域３１が計測されたか否かを判断する。全て部分計測領域３１が計測されていればステップＳ１２に進み、計測されていなければステップＳ６に戻る。
【００７９】
例えば、部分計測領域３１が４箇所設定されていればステップＳ６からステップＳ１１を４回繰り返すようにフローチャート上のループを回る。戻った先のステップＳ６では、副光源２４が、未だ計測されていない部分計測領域３１のうちの１つを照射可能な位置へ移動する。
【００８０】
ステップＳ１２では副光源２４が消灯し、ステップＳ１３では副光源２４が初期位置へ移動する。
【００８１】
以上の工程によって、太陽電池評価装置２０による太陽電池１０の評価が行なわれる。
【００８２】
上述の工程によれば、全面計測において出力特性が不良であると判定された場合に部分計測が行なわれ、どこの層の、どこの部分が不良であるかが特定されるため、太陽電池を製造する成膜工程にフィードバックをかけることができる。
【００８３】
なお、上述の工程において、ステップＳ５は省略されてもよい。この場合、ステップＳ４の後にステップＳ６に進み、全面出力の特性の良否に関わらず、全ての太陽電池１０について部分計測が行なわれる。評価の際、部分計測を行うだけの時間が十分にあれば、ステップＳ５を省略することによって、全ての太陽電池について詳細な評価を行うことができる。
【００８４】
また、仮に、太陽電池１０が集積型太陽電池ではなく、単層である場合には、層毎の出力特性を測定する工程（ステップＳ８およびＳ１０）は省略されてもよい。
【００８５】
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８６】
本実施例では、複数製造されたタンデム構造の積層型薄膜太陽電池を、製作順に、図９に示したフローチャートで評価した。なお、全ての薄膜太陽電池に対して全面計測および部分計測の両方を行った。また、部分計測では、図４に示すように、４つの領域Ａ〜Ｄを部分計測領域３１として計測を行った。
【００８７】
図１０〜図１２は、複数の薄膜太陽電池についての出力計測の結果を示すグラフである。図１０〜図１２において、縦軸は計測された出力を示し、横軸は薄膜太陽電池の計測ナンバーを示している。
【００８８】
まず、複数の薄膜太陽電池について全面計測したところ、図１０に示す結果が得られた。図１０は、薄膜太陽電池についての全面計測の結果を示すグラフである。図１０に示すように、計測ナンバー２０まで（矢印５０で示す範囲）の薄膜太陽電池では、出力が安定していたが、計測ナンバー２１以降（矢印５１で示す範囲）の薄膜太陽電池では、出力が安定していなかった。
【００８９】
次に、複数の薄膜太陽電池について部分計測したところ、図１１および図１２に示す結果が得られた。図１１はタンデム構造のＴＯＰ層における出力結果を示しており、図１０はタンデム構造のＢＯＴＴＯＭ層における出力結果を示している。
【００９０】
図１１および図１２を確認すると、図１０の結果と連動しているのは、図１１における領域Ａであることが判る。したがって、計測ナンバー２１以降の薄膜太陽電池では、ＴＯＰ層の領域Ａが不良の要因であることが分かる。また、ＴＯＰ層を成膜している装置の状態が悪くなったことが推測されるため、成膜装置へのフィードバックを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る太陽電池評価装置は、ソーラーシミュレータや、集積型薄膜太陽電池の面内における相対的な分光感度を解析する分光感度解析装置などに対して好適に利用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１、２０  太陽電池評価装置
１０  太陽電池
１１、２３  保持部
１２  主光源部
１３、２４  副光源
１４、２５  移動機構
１５、２２  計測器
１６、２１  制御部
２６  主光源
２７  第１導光体
２８  スペクトル変調用部材
３１  部分計測領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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