(57)【要約】  本発明は、ＰＶ電池が生成した電流と電圧を同時進行的に測定することを可能にし、これは、平行に近接して隔置され、相互に電気的に絶縁された第１及び第２の検知導体を、ＰＶ電池の前面側にある電流搬送導体上に着脱可能に押圧して、電気的に接触させるとともに、少なくとも１つの基準コンタクトを、ＰＶ電池の背面側にある基準導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させることによって行われる。電流は、前面側の電流搬送導体から第１の検知導体を経由して電流測定回路機構に伝導され、少なくとも１つの基準コンタクトを経由して背面側基準導体まで戻される。電圧は、電圧測定回路機構を使って、背面側基準導体に対して第２の検知導体で検知される。
2013545088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面と、背面側電流搬送基準導体を装備した背面表面とを有するＰＶ電池の、電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するための方法であって、
平行に近接して隔置され、相互に電気的に絶縁された第１及び第２の検知導体を、前記前面側電流搬送導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させることと、
少なくとも１つの基準コンタクトを前記背面側基準導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させることと、
電流を、前記電流搬送導体から前記第１の検知導体を経由して電流測定回路機構に伝導し、前記少なくとも１つの基準コンタクトを経由して前記背面側基準導体まで戻すことと、
電圧測定回路機構を使って、前記背面側基準導体に対する前記第２の検知導体の電圧を検知することと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の検知導体は、長尺であり、且つ、それぞれ検知表面を有しており、
前記方法は、第１の弾力変形可能な支持体で前記第１及び第２の検知導体を支持することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の検知導体を、前記第１の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の検知導体を前記前面側電流搬送導体を装備した前記表面に押し付けられるようにし、その結果、前記第１及び第２の検知導体の前記検知表面が、実質的に前記検知表面の全長に沿って前記前面側電流搬送導体を装備した前記表面と接触することを更に含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
押し付けられるようにすることは、前記第１の弾力変形可能な支持体を摺動可能に支持すること、及び前記第１の弾力変形可能な支持体の両端部を、第１の共通の方向に、別々に付勢することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の弾力変形可能な支持体を第１のプローブで支持することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの基準コンタクトを前記背面側基準導体に着脱可能に押圧することは、平行に近接して隔置された第３及び第４の検知導体を前記背面側基準導体に着脱可能に押圧することを含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第３及び第４の検知導体は、長尺であり、且つ、それぞれ検知表面を有しており、
前記方法は、第２の弾力変形可能な支持体で前記第３及び第４の検知導体を支持することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第３及び第４の検知導体を、前記第２の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３及び第４の検知導体が、前記背面側基準導体に接触するように前記背面表面に押し付けられるようにし、その結果、前記第３及び第４の検知導体の前記検知表面が、実質的に前記検知表面の全長に沿って前記背面側表面と接触することを更に含む、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
押し付けられるようにすることは、前記第２の弾力変形可能な支持体を摺動可能に支持すること、及び前記第２の弾力変形可能な支持体の両端部を、第２の共通の方向に、別々に付勢することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の弾力変形可能な支持体を第２のプローブで支持することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの基準コンタクトを前記背面側基準導体上に着脱可能に押圧することは、離間された複数の先端部対であって、電流センサに接続されている電流測定先端部と電圧測定回路機構に接続されている電圧測定先端部とから成る、先端部対を、前記背面側基準導体に着脱可能に押圧することを含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面と、背面側電流搬送基準導体を装備した背面側表面とを有するＰＶ電池の、電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するためのプローブ装置であって、
第１の、弾力変形可能な、電気的に絶縁された支持体と、
前記弾力変形可能な電気的に絶縁された支持体によって、近接して離間された関係で支持され、電気的に相互に絶縁された第１及び第２の平行検知導体であって、前記前面側電流搬送導体又は前記背面側電流搬送基準導体それぞれと接触するように前記前面側表面又は前記背面側表面に押し付けられるように動作することが可能な第１及び第２の平行検知導体と
を備え、
前記第１及び第２の平行検知導体は、前記第１及び第２の平行検知導体を電流測定回路及び電圧測定回路それぞれに接続すべく、電流測定回路及び電圧測定回路それぞれにつながるように動作可能に構成されている、装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の検知導体は、長尺であり、且つ、前記前面側表面及び前記前面側電流搬送導体に、又は前記背面側表面及び前記背面側基準導体に接触するための第１及び第２の検知表面をそれぞれ有している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の検知導体を、前記第１の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持するように動作可能に構成された第１の保持具を更に備えている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の検知表面は、それぞれの長さを有しており、
前記装置は、前記第１及び第２の検知導体が前記前面側表面及び前記少なくとも１つの前面側電流搬送導体に、又は前記背面側表面及び前記背面側電流搬送基準導体に押し付けられるようにし、その結果、前記第１及び第２の検知表面が、実質的にそれらの全長に沿って前記前面側表面又は前記背面側表面に接触するための手段を更に備えている、請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の弾力変形可能な支持体の両端部を摺動可能に支持するように動作可能に構成された第１及び第２のガイドを更に備えている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の弾力変形可能な支持体の両端部を、第１の共通の方向に、別々に付勢するように動作可能に構成されたばねを更に備えている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面と、背面側電流搬送基準導体を装備した背面側表面とを有するＰＶ電池の、電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するための測定装置であって、
請求項１４から１９までのいずれか一項に記載のプローブ装置と、
前記電流測定回路及び前記電圧測定回路による、前記少なくとも１つの前面側電流搬送導体における電流検知及び電圧検知を円滑化すべく、前記第１及び第２の検知導体を、前記前面側表面及び前記少なくとも１つの前面側電流搬送導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させるための手段と、
前記少なくとも１つの前面側電流搬送導体における前記電流検知及び電圧検知を円滑化すべく、前記基準導体に接触するように前記背面側表面に着脱可能に押圧され、電気的に接触するように動作可能に構成された少なくとも１つの基準コンタクトと、
電流を、前記少なくとも１つの前面側電流搬送導体から前記第１の検知導体を経由して前記電流測定回路に伝導し、前記少なくとも１つの基準コンタクトを経由して前記基準導体まで戻すための手段と、
前記第２の検知導体及び前記少なくとも１つの基準コンタクトを前記電圧測定回路に接続するための手段と
を備える装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの基準コンタクトは、前記基準導体に押圧されるように動作可能に構成された、平行に近接して隔置された第３及び第４の検知導体を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第３及び第４の検知導体を支持するための第２の弾力変形可能な支持体を更に備え、
前記第３及び第４の検知導体は、長尺であり、且つ、前記背面側表面及び前記背面側基準導体に接触するための検知表面をそれぞれ有している、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第３及び第４の検知導体を、前記第２の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持するように動作可能に構成された第２の保持具を更に備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第３及び第４の検知導体は、検知表面を有しており、
前記装置は、前記第３及び第４の検知導体が前記背面側表面及び前記基準導体に押し付けられるようにし、その結果、前記第３及び第４の検知導体の前記検知表面が、実質的にそれらの全長に沿って前記背面側表面と接触するための手段を更に備える、請求項２１から２３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記第２の弾力変形可能な支持体を摺動可能に支持するように動作可能に構成された第２の支持体と、
前記第２の弾力変形可能な支持体の両端部を、第２の共通の方向に、別々に付勢するための手段と
を更に備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの基準コンタクトは、離間された電圧測定先端部及び電流測定先端部を備え、前記先端部は、前記電流測定回路機構及び電圧測定回路機構に接続され、且つ前記基準導体に押し付けられて接触するように動作可能に構成されている、請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光起電力（photovoltaic：ＰＶ）電池の電気特性を判定することに関し、より詳細には、ＰＶ電池の電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するための試験設備並びに方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光照射を受けると、光起電力（ＰＶ）電池は、電力を発生し、この電力は、その電池から、前面及び背面の電気コンタクトによって収集される。前面コンタクトは、典型的には、「フィンガー」として知られる、スクリーン印刷された複数の細い導線を備えている。これらの導線は全て、「バス・バー」と呼ばれる、スクリーン印刷された２本のより幅広の導線によって相互に接続されている。ＰＶ電池自体からの電流をフィンガーが収集し、フィンガーからの電流をバス・バーが取り込んで、電池から離れた所へ転送する。
【０００３】
スクリーン印刷された各フィンガーは、典型的には、幅が９０〜１２０ミクロンであり、高さが１０〜３０ミクロンである。それらのフィンガーは、典型的には、約１．５〜３ｍｍだけ離間されている。スクリーン印刷された各バス・バーは、幅が２〜３ｍｍであり、高さが１５〜３０ミクロンであり、隣接するバス・バー相互間の間隔は、典型的には３５〜７０ｍｍである。
【０００４】
背面側の電気コンタクトは、通常はＰＶ電池の背面表面全体を覆っており、いわゆる「銀パッド」を形成するようにスクリーン印刷された銀含有ペーストを含んでいるいくつかの小さな領域を除いて、スクリーン印刷されたアルミニウム・ペースト等の金属材料で作製されている。そのアルミニウムによって覆われた領域が、ＰＶ電池の背面側からの電流を円滑に収集するとともに、その電流を、ＰＶ電池の背面側端子又は基準端子の働きをする銀パッドに移送する。
【０００５】
従来のＰＶモジュールを製作するときに、製造業者は、１つの電池の前面のバス・バーと、隣接する電池の裏面の銀パッドに、すずめっき銅リボンをはんだ付けすることによって、複数のＰＶ電池を直列に相互接続する。
【０００６】
ＰＶ電池が発生できる最大電力は、電池固有の特性及び外部負荷によって変わる。ＰＶモジュールの最大効率は、そのモジュール内の全ＰＶ電池が同様の電気特性を有する場合に達成することができる。したがって、ＰＶ電池は、製造する際に、電気特性を試験して判定しておく必要がある。これは、順番に並べ替える作業を円滑化し、１つのモジュールに使用すべき同じ電気特性を有するＰＶ電池を識別して、最大モジュール効率を達成するためである。この目的のための試験設備は、標準光照射下において、種々の外部電気負荷条件で、電流（Ｉ）及び電圧（Ｖ）を高精度で同時進行的に測定する。かかる設備を製造する企業はいくつかある。例として、例えば、ドイツ国、Ｉｓａｒｓｔｒａｓｓｅ  ２  Ｄ−８２０６５  ＢａｉｅｒｂｒｕｎｎのＢｅｒｇｅｒ  Ｌｉｃｈｔｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧ、電話：＋４９（０）８９／７９３  ５５  ２６６、Ｅメール：ｉｎｆｏ＠ｂｅｒｇｅｒｌｉｃｈｔｔｅｃｈｎｉｋ．ｄｅ；スイス国、ＰＯ  Ｂｏｘ  ５  ＣＨ−２０４２  ＶａｌａｎｇｉｎのＢＥＬＶＡＬ  ＳＡ  Ｓｏｕｓ−ｌａ−Ｒｏｃｈｅ、電話：＋４１  ３２  ８５７  ２３  ９３、ファックス：＋４１  ３２  ８５７  ２２  ９５、Ｅメール：ｉｎｆｏ＠ｂｅｌｖａｌ．ｃｏｍ、及びドイツ国、Ｓａｎｄｗｅｇ  ３０−３２  Ｄ−６０３１６  Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ  ａｍ  ＭａｉｎのＨ．Ａ．Ｌ．Ｍ．  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ  ＧｍｂＨ、電話：＋４９  ０６９−９４３  ３５３．０が挙げられる。
【０００７】
従来の試験器は、太陽光シミュレーション用のパルス光源又は連続光源、電気接触測定ユニット、及び電子処理ユニットを含む、いくつかのパーツを備えている。電気接触測定ユニットは、被試験ＰＶ電池の前面側にあるバス・バー及びその被試験ＰＶ電池の背面側にある銀パッドと、低抵抗で確実に電気的に接触することを意図されている。これは、ＰＶ電池から電流及び電圧を収集し、外部負荷の関数として値を測定するためである。電子処理ユニットは、種々の外部電気負荷を掃引するとともに、種々の外部負荷値に対するＩ値及びＶ値を同時進行的に判定するものである。これらのＩ値及びＶ値は、Ｉ−Ｖグラフとしてプロットされる。これにより、ＰＶ電池の主要特性を判定できるようになる。例として、短絡回路電流（Ｉｓｃ）、開放回路電圧（Ｖｏｃ）、曲線因子（fill-factor：ＦＦ）、最大電力点（Ｐｍａｘ）、最大電力点における電流（Ｉｍａｘ）、最大電力点における電圧（Ｖｍａｘ）、シャント抵抗（Ｒｓｈ）、及び直列抵抗（Ｒｓ）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ＰＶ電池を分類して一定の電力クラス又は効率クラスにグループ化するのに、上記値は全て、測定精度が極めて重要である。こういった測定にまつわる精度は、測定ユニットと被試験ＰＶ電池との間の接触品質、電流及び電圧を収集する端子の導電性、並びにＰＶ電池の試験時にＩ及びＶの同時測定を実施するのに使用される回路に依存する。最近の結晶性シリコンＰＶ電池は、約６００ｍＶ〜約７２０ｍＶの比較的低い開放回路電圧（Ｖｏｃ）で最大約９Ａの高短絡回路電流値（Ｉｓｃ）を発生できるのが一般的である。かかる高電流でＩ値及びＶ値を同時進行的に高精度で測定することは、特に電圧値精度が数ミリボルト以内の場合、並大抵の作業ではない。
【０００８】
たいていのＰＶ電池試験器は、試験対象のＰＶ電池の前面側及び背面側と接触するために、中実の金属（通常は真鍮）板を２枚又は３枚備えている。その金属板の幅は、通常はスクリーン印刷されたＰＶ電池のバス・バーの幅と略同一であり、典型的には約２ｍｍを超えない。これは、試験の間にＰＶ電池の光照射領域を無用に影にしないようにするためである。これらの板は多くの場合、離間された金めっき測定先端部の対を、離間させた状態で複数対保持している。各先端部対は、電流を測定するための電流測定先端部と、電圧を測定するための電圧測定先端部とを備えている。それらの先端部対は相互に、例えば約１０〜２０ｍｍだけ離間させることができる。各測定先端部は、筐体と、直径が約１〜３ｍｍの円形接触ヘッドと、その筐体とその接触ヘッドとの間に設置された圧力等化ばねとを備えている。円形接触ヘッドは一般に、とがった縁部を有しており、被試験ＰＶ電池との接触抵抗を最小限に抑えるために、金めっきが施されている。
【０００９】
金属板がＰＶ電池の表面の方に機械的に押し出されると、接触ヘッドのとがった縁部は、バス・バーにしっかりと押圧される。同様に構成された基準コンタクト・ヘッドがＰＶ電池の背面側の銀パッドに接触することで、圧力が十分に均衡するため、ＰＶ電池の破損リスクが低減する。一般的に、それらのヘッドによって、ＰＶ電池の両側に等しい圧力がかかる。
【００１０】
次いで、ＰＶ電池がＰＶ光照射に曝されるとともに、ＰＶ電池の前面からの電流が、スクリーン印刷されたフィンガーによって収集され、バス・バーで取り込まれる。次いで、各先端部対に付いている電流測定先端部によってバス・バーから電流が収集され、最終的に、前面側中実金属板に移送される。電流測定回路機構は、この金属板に接続される。同時に、その電流測定回路機構とは独立して、電圧測定先端部が電圧測定回路機構に接続される。電流測定ヘッド及び電圧測定ヘッドに対応する位置で、基準コンタクト・ヘッドが、ＰＶ電池の背面側の銀パッドに接触している。それらのコンタクト・ヘッドが、背面側金属板を介して電流測定回路機構及び電圧測定回路機構に接続されて、ＰＶ電池を含む電流測定回路及び電圧測定回路それぞれが完成する。バス・バー及び銀パッドと接触するのに複数のコンタクト・ヘッドを使用することで、低抵抗の接触が可能になり、これにより、ＰＶ電池が生成する電流及び電圧を妥当な精度で測定することが可能になる。
【００１１】
上述のＰＶ電池試験設備は目下、従来のスクリーン印刷ＰＶ電池を試験するために、業界で広く使用されている。しかしそれは、前面側の絶縁スクリーン印刷フィンガーにバス・バーが無く、背面側の銀パッドも無い新しいタイプのＰＶ電池を試験するのには、使用することができない。このタイプの電池のスクリーン印刷フィンガーは、幅が、例えばわずか５０μｍの場合がある。このタイプのＰＶ電池には、利点がいくつかある。例として、従来のバス・バー付きＰＶ電池に比べ、効率が大幅に高いことが挙げられる。これは、バス・バーが無いため、前面表面の影の部分が減少するからである。加えて、この新タイプの電池では、ＰＶ電池の背面に銀パッドを設ける必要がない。これにより、より良好な裏面電界（back surface field：ＢＳＦ）特性がもたらされ、ＰＶ電池の短絡回路電流（Ｉｓｃ）及び開放回路電圧（Ｖｏｃ）が増大する。例えばＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＣＡ２００３／００１２７８号を参照されたい。
【００１２】
より新しいタイプのＰＶ電池の絶縁スクリーン印刷フィンガーに接触するのに、従来のバス・バー付きＰＶ電池について説明したタイプの測定先端部を複数使用することは、現実的ではない。というのは、個々の接触ヘッドの直径は、通常はフィンガーの幅（わずか５０μｍ）よりも大きいからである。コンタクト・ヘッドのとがった縁部は、必然的に、電池表面に接触して電池の前面に侵入し、それによって表面の下にあるｐ−ｎ接合を損傷することになる。接触先端部ヘッドをより小さくすることにも、問題がある。というのは、スクリーン印刷の間にフィンガーの正確な形状、間隔、及び位置を維持することは、現実的に不可能だからである。そうなれば、接触ヘッドを、試験対象の各ＰＶ電池上の非常に細いフィンガーと、正確且つ反復的に位置合わせすることは困難になる。
【００１３】
ＰＶ電池は、１ワットの出力当たり何ドルという計算式で販売されるのが一般的である。したがって、製造業者は、電池の価格を決定するために、いかなる所与のＰＶ電池であっても、その総電力出力を知っている必要がある。上述のＰＶ電池試験設備によって例示したように、従来のＰＶ電池の総電力出力を定量するための既存の技術はよく知られている。しかし、新しいタイプの絶縁フィンガーＰＶ電池にはバス・バーが無いため、これらの電池を試験するのに、現在の形態のままで既存の試験設備を使用することはできない。
【００１４】
２００５年９月２３日に出願され、２００７年３月９日に公開された、「Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌｓ」と題する、Ｌｅｏｎｉｄ  Ｒｕｂｉｎ他の米国特許出願公開第２００７／００６８５６７Ａ１号は、ＰＶ電池を円滑に試験できるように、一時的に、ＰＶ電池の表面上の複数の電流取入れフィンガーそれぞれに電気的に着接するための方法を記載している。本方法は、柔軟な長尺の導体を、その導体の長尺の接触表面がＰＶ電池の表面を横切って延在するように、ＰＶ電池の表面に押圧するものである。これは、フィンガーに接続されたバスの表面の実質的に全部と、又は各フィンガーの少なくとも一部と、又はそれら両方と、電気的に接触するためである。残念ながら、この方法は、電流値及び電圧値を同時進行的に且つ正確に測定できるようにするものではない。というのは、例えば、電圧は、試験装置のコンポーネントを備える回路で測定されるが、これらのコンポーネントは電池が生成した電流の搬送も行うものであり、これによってかかるコンポーネントに電圧降下が発生し、この電圧降下が、フィンガーの所で観察される実際の電圧に加わってしまうからである。
【００１５】
「Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ａｄａｐｔｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」と題する、ＭｃＫｅｎｎａ−Ｏｌｓｏｎ他の米国特許第６，０７７，０９１号は、集積回路のフラット・パックから延在する列状のリードのうちの対応するものと電気的に接触させるための、柔軟なエラストマー系導体を開示している。しかし、絶縁フィンガーを有するＰＶ電池が照光されたときの電流及び電圧を、どのようにして同時進行的に高精度で測定するのかについて、示唆するものは何もない。
【００１６】
「Ｖｏｌｔａｇｅ−Ａｐｐｌｙｉｎｇ  Ｐｒｏｂｅ，Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｐｒｏｂｅ，  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題する、Ａｋｉｈｉｒｏ  Ｋｉｍｕｒａ他の米国特許第６，７４１，０８７Ｂ２号は、基板上に設けられた導線に電圧を印加するためのプローブを開示している。そのプローブは、線状の部材がメッシュ状に編み込まれたメッシュ状シートと、そのメッシュ状シートを被覆する導電性材料とを具備した導電性シート、その導電性シートをその導線に押し付けるための弾性部材、及びその導電性シートとその弾性部材とを一緒に保持するための保持部材を備えている。このタイプのプローブは、特に小型電子部品の性能を試験するために設計されたものである。しかし、絶縁フィンガーを有するＰＶ電池が照光されたときの電流及び電圧を同時進行的に高精度で測定するのを支援するためにそれを使用できること、又はそれを適合させられることを示唆するものは何もない。
【００１７】
「Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」と題する、Ｆｒａｎｃｏｉｓ  Ｈｅｎｌｅｙの米国特許第５，５４３，７２９号は、基板との均一な電気的接触を可能にするワイヤ又はメッシュで覆われた弾性部材を備えた電気接触プローブを開示している。その弾性部材は、圧縮できるようになされており、それによって、圧力をかけて、基板上の接触点を損傷することなく、より安定した接触を行えるようになっている。このタイプのプローブは、特に液晶ディスプレイ基板の性能を試験するために設計されたものである。絶縁フィンガーを有するＰＶ電池が照光されたときの電流及び電圧を同時進行的に高精度で測定するのを支援するためにそれを使用できること、又はそれを適合させられることを示唆するものは何もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＣＡ２００３／００１２７８号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００６８５６７Ａ１号
【特許文献３】米国特許第６，０７７，０９１号
【特許文献４】米国特許第６，７４１，０８７Ｂ２号
【特許文献５】米国特許第５，５４３，７２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述の設備及び方法はどれも、照光下の絶縁フィンガーＰＶ電池によって生成される電流及び電圧を同時進行的に且つ高精度で正確に測定することを可能にするものとは思われない。
【００２０】
本発明は、この要望に応えるものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ＰＶ電池が、その前面側にある電流搬送導体、即ちフィンガーに生成する電流と電圧とを同時進行的に測定することを可能にし得、被試験ＰＶ電池を試験設備に接続するワイヤに起因する損失の有害な影響を排除し、又は低減するものである。これは、一実施例では、平行に近接して隔置され、相互に電気的に絶縁された第１及び第２の検知導体を、電流搬送導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させるとともに、少なくとも１つの基準コンタクトを、ＰＶ電池の背面側にある基準導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させることによって達成される。電流は、電流搬送導体から第１の検知導体を経由して電流測定回路機構に伝導されるとともに、少なくとも１つの基準コンタクトを経由して背面側基準導体まで戻される。電圧は、電圧測定回路機構を使って、背面側基準導体に対して第２の検知導体で検知される。第１及び第２の検知導体は、長尺で、平行で、且つ離間されているが、相互に近接しているため、ＰＶ電池上の離間された複数のフィンガーと全て同時に接触することができる。これにより、全フィンガーの電圧を検知しながら、同時に電流をフィンガーから直接収集することができ、バス・バーと一致するように検知導体を正確に位置合わせすることは全く不要である。
【００２２】
本方法は、前面側バス・バーを用いない新しいタイプのＰＶ電池を試験するのに適しているのみならず、第１及び第２の検知導体をバス・バーに押圧することによって、電流収集にバス・バーを用いた従来のＰＶ電池にも使用することができる。
【００２３】
第１及び第２の検知導体は、例えばプローブに装着することができる。バス・バー付きＰＶ電池の試験を行う場合、第１及び第２の検知導体は、そこに押圧されることが意図されているバス・バーより広くならないように離間される。これは、バス・バーに押圧されたときに、第１の検知導体及び第２の検知導体のどちらもが、同じバス・バーに同時進行的に確実に接触するようにするためである。バス・バー付きＰＶ電池は、少なくとも２本のバス・バーを有しており、したがって、上述の第１及び第２の検知導体を装備した２本の独立したプローブが、該当のバス・バーに押し付けられることになるであろう。第１及び第２の検知導体を共通のバス・バーに押圧するには、従来のＰＶ電池試験器に使用されるプローブと本質的に同じ位置合わせ精度が必要になる。
【００２４】
バス・バーが無く、表面にフィンガーしかもたない新しいＰＶ電池において、第１及び第２の検知導体を装備した少なくとも１本の単一プローブは、第１及び第２の検知導体が表面全体を横切って延在し、ありとあらゆるフィンガーに接触するように、被試験ＰＶ電池の表面に押し付けられる。２本以上のプローブを使用すれば、測定精度を向上することができる。その場合、それらの電流実測値は足し合わされ、それらの電圧実測値は平均化される。しかし、試験の間にＰＶ電池の前面表面近傍にプローブが存在することに起因して影の部分が過大になるのを回避するためには、プローブの本数は、最小限に抑えることが望ましい。
【００２５】
第１及び第２の検知導体は、長尺とすることができ、それぞれ検知表面を有することができる。第１及び第２の検知導体は、第１の弾力変形可能な支持体で支持することができる。
【００２６】
本方法は、第１及び第２の検知導体を、第１の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持することを含むことができる。
【００２７】
本方法は、第１及び第２の検知導体が前面側電流搬送導体を装備した表面に押し付けられることを誘引し、その結果、第１及び第２の検知導体の検知表面が、実質的にそれら検知表面の全長に沿って前面側電流搬送導体を装備した表面と接触することを含むことができる。
【００２８】
第１の弾力変形可能な支持体は、摺動可能に支持することができる。第１の弾力変形可能な支持体の両端部は、第１の共通の方向に、別々に付勢することができる。
【００２９】
第１の弾力変形可能な支持体は、第１の共通プローブで支持することができる。
【００３０】
上述の方法は更に、平行に近接して隔置された第３及び第４の検知導体を背面側基準導体に着脱可能に押圧することによって、背面側基準導体との接触を形成するのに使用することも可能である。
【００３１】
背面側基準導体は、ＰＶ電池の背面表面に形成された平坦平面のコンタクトとすることができ、背面表面全域に延在することができる。或いは、背面表面上に形成された、１つ又は複数の離間された銀パッドとすることができる。背面側基準導体が平坦平面の導体である場合、背面側基準導体との接触を形成するのに、前面側に関連して上述のものと同様の態様で上記方法を用いることもできれば、従来の電圧プローブ及び電流プローブを使用することもできる。背面側基準導体が離間された銀パッドを具備している場合、かかる銀パッド群のうちの１つ又は複数の銀パッドとの接触を形成するのに、上記方法が使用されることが望ましい。
【００３２】
背面側銀パッドを用いたＰＶ電池を試験する場合、第３及び第４の検知導体は、そこに押圧されることが意図されている銀パッドより広くならないように離間される。これは、銀パッドに押圧されたときに、第３の検知導体及び第４の検知導体のどちらもが、同じ銀パッドに同時進行的に確実に接触するようにするためである。第３及び第４の検知導体を共通の銀パッドに押圧するには、従来のＰＶ電池試験器に使用されるプローブと本質的に同じ位置合わせ精度が必要になる。
【００３３】
第３及び第４の検知導体は、長尺とすることができ、それぞれ検知表面を有することができる。第３及び第４の検知導体は、第２の弾力変形可能な支持体で支持することができる。
【００３４】
本方法は、第３及び第４の検知導体を、第２の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持することを含むことができる。
【００３５】
本方法は、第３及び第４の検知導体が背面表面に押し付けられて背面側基準導体に接触することを誘引し、その結果、第３及び第４の検知導体の検知表面が、実質的にそれら検知表面の全長に沿って背面側表面と接触することを含むことができる。
【００３６】
第２の弾力変形可能な支持体は、摺動可能に支持することができる。第２の弾力変形可能な支持体の両端部は、第２の共通の方向に、別々に付勢することができる。
【００３７】
本方法は、第２の共通のプローブで第２の弾力変形可能な支持体を支持することを含むことができる。
【００３８】
少なくとも１つの基準コンタクトを背面側基準導体に着脱可能に押圧することは、離間された電流測定先端部と電圧測定先端部との複数対を、背面側基準導体に着脱可能に押圧することを含み、前述したように、電流測定先端部は電流測定回路機構に接続され、電圧測定先端部は電圧測定回路機構に接続されている。
【００３９】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面と、背面側電流搬送基準導体を装備した背面側表面とを有するＰＶ電池の、電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するためのプローブ装置が提供される。本装置は、第１の、弾力変形可能な、電気的に絶縁する支持体と、その弾力変形可能な電気的に絶縁された支持体によって、近接して離間された関係で支持され、電気的に相互に絶縁された第１及び第２の平行検知導体であって、前面側電流搬送導体又は背面側電流搬送基準導体それぞれと接触するように前面側表面又は背面側表面に押し付けられるように動作することが可能な第１及び第２の平行検知導体とを具備している。本装置は更に、第１及び第２の検知導体とそれぞれ電気的に接触している第１及び第２のコンタクトであって、第１及び第２の平行検知導体を電流測定回路及び電圧測定回路に接続すべく、電流測定回路及び電圧測定回路それぞれにつながるように動作可能に構成された第１及び第２のコンタクトも具備している。
【００４０】
第１及び第２の検知導体は、長尺とすることができ、前面側表面及び前面側電流搬送導体に、又は背面側表面及び背面側基準導体に接触するための第１及び第２の検知表面をそれぞれ有することができる。
【００４１】
本装置は、第１及び第２の検知導体を、第１の弾力変形可能な支持体ピンと張った状態で保持するように動作可能に構成された第１の保持具を含むことができる。
【００４２】
第１及び第２の検知表面は、それぞれの長さを有することができる。本装置は、第１及び第２の検知導体が前面側表面及び少なくとも１つの前面側電流搬送導体に、又は背面側表面及び背面側電流搬送基準導体に押し付けられることを誘引し、その結果、第１及び第２の検知表面が、実質的にそれらの全長に沿って前面側表面又は背面側表面に接触するための手段を含むことができる。
【００４３】
本装置は、第１の弾力変形可能な支持体の両端部を摺動可能に支持するように動作可能に構成された第１及び第２のガイドを含むことができる。
【００４４】
本装置は、第１の弾力変形可能な支持体の両端部を、第１の共通の方向に、別々に付勢するように動作可能に構成されたばねを含むことができる。
【００４５】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面と、背面側電流搬送基準導体を装備した背面側表面とを有するＰＶ電池の、電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するための測定装置が提供される。本装置は、上述のプローブ装置を具備するものであり、第１及び第２の検知導体を、前面側表面及び少なくとも１つの前面側電流搬送導体に着脱可能に押圧して、電気的に接触させるための手段を含んでいる。これは、電流測定回路及び電圧測定回路によって、少なくとも１つの前面側電流搬送導体において電流及び電圧を円滑に検知できるようにするためである。本装置は更に、基準導体に接触するように背面側表面に着脱可能に押圧され、電気的に接触するように構成された少なくとも１つの基準コンタクトも具備している。これは、少なくとも１つの前面側電流搬送導体における電流及び電圧を円滑に検知できるようにするためである。本装置は、少なくとも１つの前面側電流搬送導体から第１の検知導体を経由して電流測定回路に電流を伝導するとともに、少なくとも１つの基準コンタクトを経由して基準導体まで戻すための手段を含んでいる。本装置は更に、第２の検知導体及び少なくとも１つの基準コンタクトを電圧測定回路に接続するための手段も含んでいる。
【００４６】
基準コンタクトは、基準導体に押圧されるように動作可能に構成された、平行に近接して隔置された第３及び第４の検知導体を含むことができる。
【００４７】
本装置は、第３及び第４の検知導体を支持するための第２の弾力変形可能な支持体含むことができる。第３及び第４の検知導体は、長尺とすることができ、背面側表面及び背面側基準導体に接触するための検知表面をそれぞれ有することができる。
【００４８】
本装置は、第３及び第４の検知導体を、第２の弾力変形可能な支持体上に、ピンと張った状態で保持するように動作可能に構成された第２の保持具を含むことができる。
【００４９】
第３及び第４の検知導体は、検知表面を有することができる。本装置は、第３及び第４の検知導体が背面側表面及び基準導体に押し付けられることを誘引し、その結果、第３及び第４の検知導体の検知表面が、実質的にそれらの全長に沿って背面側表面と接触するための手段を含むことができる。
【００５０】
第２の支持体は、第２の弾力変形可能な支持体を摺動可能に支持するように動作可能に構成することができる。第２の支持体は、第２の弾力変形可能な支持体の両端部を、第２の共通の方向に、別々に付勢するための手段を含むことができる。
【００５１】
基準コンタクトは、離間された電圧測定先端部及び電流測定先端部であって、電流測定回路機構及び電圧測定回路機構に接続されるとともに、基準導体に押し付けられてそれと接触するように動作可能に構成された先端部を含むことができる。
【００５２】
本発明の具体的な実施例についての以下の説明を、添付図と併せて精査すれば、当業者であれば、本発明の他の態様及び特徴が明らかになるであろう。
【００５３】
諸図面は、本発明の実施例を図示したものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施例による、電流と電圧とを同時進行的に測定するための装置の透視図である。
【図２】背面側に銀パッドを備え、図１に示す装置によって試験されるように動作することが可能なＰＶ電池の下面の透視図である。
【図３】図１に示す装置によって試験されるように動作することが可能な光起電力電池の電力曲線を概略的に示すグラフである。
【図４】図１に示す測定装置に用いるためのプローブ装置の側面図である。
【図５】図４に示すプローブに使用される代表的ガイドの斜位図である。
【図６】図４に示すプローブの第１の端部を横から見たときの細分化斜位図である。
【図７】図４に示す第１の端部を下から見たときの細分化斜位図である。
【図８】図４に示すプローブの端面図である。
【図９】図１の装置を使って形成される電気回路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図１を参照すると、ＰＶ電池９の電流出力と電圧出力とを同時進行的に測定するための測定装置を、全体として１０で示している。ＰＶ電池９は、少なくとも１つの前面側電流搬送導体を装備した前面側表面１２を有している。この前面側表面は、この実施例では、平行に隔置された複数の「フィンガー」１４を具備している。これらのフィンガーは、ＰＶ電池９の全長の概ね端から端まで延びるような長さを有しており、幅は、例えば約５０μｍである。フィンガー１４は、例えば約１．０〜約３．０ｍｍだけ離間すればよい。
【００５６】
図２を参照すると、ＰＶ電池は、背面側電流搬送基準導体を装備した背面表面１６を有している。この背面表面は、この実施例では、スクリーン印刷されたアルミニウム・ペースト２３の平面表面上に形成された、第１、第２、及び第３の銀パッド１８、１９、及び２１を具備している。第１、第２、及び第３の銀パッド１８、１９、及び２１は、幅が例えば約４．５ｍｍであってもよい。これらの銀パッドは、ＰＶ電池自体は全体にわたって均一に電流を分配するものと仮定した場合に、負荷からＰＶ電池９への帰還電流がほぼ均等に分布するように、即ち、各銀パッドが電池に略同一の量の電流を分配するように隔置されている。これを実現するために、背面側銀パッド１８、１９、及び２１は、通常は均等に離間される。したがって、図にあるように３つの銀パッド１８、１９、及び２１が存在している場合、それらの背面側銀パッドは、ＰＶ電池９の長さの約１／４だけ離間された形で配設されることが望ましい。したがって、ＰＶ電池の第１及び第２の端部１５及び１７に最も近いプローブは、第１及び第２の端部それぞれから、ＰＶ電池の長さの約１／４だけ離間される。
【００５７】
装置１０は、平行で近接しており、相互に電気的に絶縁された第１及び第２の検知導体２６及び２８をそれぞれが有している、複数の前面側プローブ２０、２２、２４を具備している。これらのプローブは、全フィンガーと電気的に接触するようにフィンガーに対して横方向に、前面側表面１２に着脱可能に押し付けられる。前面側プローブの数量は、背面側銀パッドの数量と同じである。被試験ＰＶ電池９が載置されると、前面側プローブ２０、２２、及び２４が、背面側銀パッド１８、１９、及び２１の真上でＰＶ電池９の前面側に接触するような位置に来るように、装置１０を構成している。
【００５８】
更に、装置１０は、少なくとも１つの基準コンタクトを有している。このコンタクトは、一般的には背面側基準導体に、この実施例では第１、第２、及び第３の銀パッド１８、１９、及び２１に、着脱可能に押し付けられるものである。この実施例では、少なくとも１つの基準コンタクトは、平行に近接して隔置された第３及び第４の検知導体３６及び３８をそれぞれが有している、複数本の背面側プローブ３０、３２、３４を具備している。これらのプローブは、第１、第２、及び第３の銀パッド１８、１９、及び２１のうちの１つに着脱可能に押し付けられて、それらと電気的に接触するように動作することができる。
【００５９】
電流は、前面側プローブ２０、２２、２４上の第１の検知導体２６から、ワイヤ４０を経由して電流測定回路機構４２に伝導され、次いで、ワイヤ４４を経由して少なくとも１つの基準コンタクトまで、即ち第３の検知導体３６まで伝導され、次いで銀パッド１８、１９、及び２１まで伝導される。電圧は、ワイヤ４８及び５０によってそれぞれ第２及び第４の検知導体２８及び３８に接続された電圧測定回路機構４６を使って、第４の検知導体３８に対し第２の検知導体２８で検知される。
【００６０】
前面側プローブ２０、２２、及び２４それぞれに付いている第１の検知導体２６は、ＰＶ電池９のフィンガー１４からの電流を収集するように機能し、この目的のために一時的なバス・バーの働きをする。収集された電流は、ワイヤ４０によって電流測定回路機構４２まで伝送され、ワイヤ４４及び第３の検知導体３６によって伝送されて銀パッド１８、１９、及び２１に戻る。これにより、ＰＶ電池９がその一部を構成する電流測定回路が完成する。第２の検知導体２８及び第４の検知導体３８、並びに接続ワイヤ４８及び５０は、電圧測定回路機構４６の電圧プローブの働きをしており、第１、第２、及び第３の銀パッド１８、１９、及び２１に対するフィンガー１４の電圧を測定する。
【００６１】
各前面側プローブ２０、２２、及び２４上の第１及び第２の検知導体２６及び２８が、平行で、離間され、近接しているゆえに、且つ、第３及び第４の検知導体３６及び３８が、背面側プローブ３０、３２、及び３４上に同様に配置されているゆえに、且つ、第１の検知導体と第２の検知導体とが電気的に絶縁されるとともに、第３の検知導体と第４の検知導体とが電気的に絶縁されているゆえに、検知導体が指定された表面に押し付けられたときに、電流測定回路及び電圧測定回路が独立して構築され、同時に、ＰＶ電池９上の本質的に同じ点で、電流と電圧を測定することが可能になる。これは、電流が検知される点と電圧が検知される点との間の電圧降下を、事実上排除するものである。というのは、それらの点が本質的に同じ点だからである。したがって、電圧測定はＰＶ電池９から引き出される電流とは無関係であり、これにより、被試験ＰＶ電池の電気特性を正確に測定できるようになる。例えば図３に示すような正確な電力曲線を被試験ＰＶ電池９について求めることができ、これを使用して、例えばＰＶ電池の最大電力出力を正確に判定することができる。
【００６２】
上述のＰＶ電池９、即ちバス・バーをもたないＰＶ電池、の電気特性を測定するには、ＰＶ電池９に光を照射しながら、種々の負荷条件下で電流と電圧を測定する必要がある。この目的のための光は、例えば５９で示すような光源によって提供することができる。
【００６３】
光源５９は、被試験ＰＶ電池９の真上に配設されており、被試験ＰＶ電池９の前面側表面１２に平行光を投射する。
【００６４】
前面側プローブ及び前面側プローブ２０、２２、２４、３０、３２、３４を被試験ＰＶ電池９に対して位置決めし、平行光を受光できるようにＰＶ電池を位置決めするために、提示の実施例では、被試験ＰＶ電池９は、硬質の固定された滑らかな絶縁性平面プラットフォーム６０上に保持されている。このプラットフォームは、この実施例では、第１、第２、及び第３の平行で離間された細長の開口部６２、６４、及び６６を有しており、この開口部に背面側プローブ３０、３２、及び３４を挿通することができる。プラットフォーム６０は、ＰＶ電池９を載置するために、例えば直角壁部６８などのロケータを１つ又は複数有することができる。細長の開口部６２、６４、及び６６は、銀パッド１８、１９、及び２１それぞれの真下になるように位置決めされるとともに隔置される形で、プラットフォーム６０の所定位置に形成されている。即ち、これらの開口部は、ＰＶ電池９の長さの約１／４だけ離して隔置され、第１及び第３の細長の開口部は、ＰＶ電池の第１及び第２の端部からＰＶ電池の長さの約１／４だけ離して隔置されている。
【００６５】
背面側プローブ３０、３２、及び３４は、背面側フレーム７０に固く接続されている。この背面側フレームは、背面側プローブを、対応する細長の開口部６２、６４、及び６６の真下において、平行で離間された関係で保持している。背面側フレーム７０は、背面側アクチュエータ７２に接続されている。この背面側アクチュエータは、背面側フレーム７０、並びにそこに接続された背面側プローブ３０、３２、及び３４を、矢印７４で示す鉛直方向に線形に移動させるように動作可能に構成されている。これは、各背面側プローブ上の第３及び第４の検知導体３６及び３８をＰＶ電池９の背面表面１６上の対応する銀パッド１８、１９、及び２１に押し付けるのに十分な程度に、該当の細長の開口部６２、６４、及び６６を通して、背面側プローブ３０、３２、及び３４を上昇させるためである。背面側アクチュエータ７２は更に、試験後に背面側フレーム７０を鉛直方向に線形に降下させるように動作可能にも構成されている。これは、被試験電池を試験対象の新電池と交換するのに、邪魔にならないようにするためである。
【００６６】
被試験電池を試験対象の新電池と交換することは、例えば７６で示すような適切に構成されたピック・アンド・プレース機によって実施することができる。ピック・アンド・プレース機７６は、例えば、試験対象のＰＶ電池９を選択的にプラットフォーム６０上にピック・アンド・プレースするとともに、試験後にプラットフォームからＰＶ電池を取り上げ、試験を終えたばかりのＰＶ電池の電気特性に応じて選別箱（図示せず）又は他の指定場所に搬入するように動作可能に構成された真空ヘッド７８を有することができる。
【００６７】
試験後のＰＶ電池は、例えば最大電力出力に応じて選別すればよい。試験後のＰＶ電池は、ピック・アンド・プレース機によって、出力電力に関連させた選別箱に、例えば１３〜１６ワットの出力の間で、０．２５ワット刻みで搬入することができる。予め規定された最小電力出力を生成しないＰＶ電池、即ち不合格品を収容するために、別の箱を設けてもかまわない。
【００６８】
前面側プローブ２０、２２、２４は、前面側フレーム８０に固く接続されている。この前面側フレームは、それらの前面側プローブを、被試験ＰＶ電池上方において、平行で離間された関係で保持している。前面側プローブ２０、２２、及び２４は、それらが隔置され、対応する背面側プローブ３０、３２、及び３４それぞれの真上になるように位置決めされる形で、前面側フレーム８０に接続されている。前面側フレーム８０は、前面側アクチュエータ８２に接続されている。この前面側アクチュエータは、前面側フレーム８０、並びにそこに接続された前面側プローブ２０、２２、及び２４を、矢印８４で示す鉛直方向に線形に移動させるように動作可能に構成されている。これは、各前面側プローブ上の第１及び第２の検知導体２６及び２８をＰＶ電池９の前面側表面１２上のフィンガー１４に押し付けるのに十分な程度に、前面側プローブ２０、２２、及び２４を下降させるためである。前面側アクチュエータ８２は更に、試験後に前面側フレーム８０を鉛直方向に線形に上昇させるように動作可能にも構成されている。これは、被試験電池を試験対象の新電池と交換するのに、邪魔にならないようにするためである。
【００６９】
図４を参照すると、例示的なプローブ、即ち前面側プローブ２０、２２、及び２４、並びに背面側プローブ３０、３２、及び３４の例示を全体としてプローブ１００で示している。このプローブは、装着支持体１０２を備えているが、この装着支持体は、本実施例では、例えば１枚の、長尺で平坦で、深く陽極化され、電気的に絶縁されたアルミニウム材であって、第１及び第２の端部１０４及び１０６を有するアルミニウム材を含む。第１及び第２の端部１０４及び１０６は、それぞれ装着穴構造物１０８及び１１０を有している。これらの構造物は、例えば、プローブ１００を、図１に示す前面側フレーム８０の対向面１１２及び１１４に緊結して、プローブをフレームに堅固に保持するのに使用されるものである。
【００７０】
装着支持体１０２の第２の端部１０４及び１０６それぞれにおいて、装着穴構造物１０８及び１１０よりも内側でその直ぐ横に、第１及び第２のガイド・ピン１２０及び１２２がある。第１及び第２のガイド・ピン１２０及び１２２は、装着支持体１０２の広い面１２４から外方向に突出している。第３及び第４のガイド・ピン（図示せず）も同様に、装着支持体１０２の他方の側面（図示せず）上の対向する広い面（図示せず）から突出している。第１及び第２のガイド１２６及び１２８は、装着支持体１０２の両端部に配設されている。
【００７１】
図５を参照すると、代表的ガイドを、全体として１３０で示し、このガイドは、背中部分１３２、並びにそこからせり出している第１及び第２の平行で離間された側面部分１３４及び１３６を含む。背中部分１３２は、長円の開口部１３８を有しており、その中に、ガイド・ピン１２０若しくは１２２のうちの一方、又は装着支持体１０２の反対側にあるガイド・ピンのうちの一方が入れ込まれる。
【００７２】
再び図４を参照すると、プローブ１００は更に、可動装着台１４０も含んでいる。可動装着台１４０は、１枚の平坦なアルミニウム材で形成されており、第１及び第２の端部１４２及び１４４を有している。第１及び第２の端部１４２及び１４４はそれぞれ、該当の端部をガイド１２６及び１２８それぞれに取り付けるように、ねじを入れ込むための該当の開口部を複数有している。したがって、ガイド１２６及び１２８は、可動装着台に通したねじによって、可動装着台１４０に固く接続されるとともに、装着支持体上のガイド・ピン（例えば、１２０及び１２２）がガイドの長円の開口部（１３８）に入れ込まれることによって、装着支持体１０２に、摺動可能に接続されている。したがって、可動装着台１４０及び装着支持体１０２は、ガイド１２６及び１２８の長手方向軸に平行な方向に、相互に摺動可能に移動することができる。この方向は、プローブを使用するときは、被試験ＰＶ電池９の前面側表面１２に対して垂直な方向又は直角の方向になる。
【００７３】
装着支持体１０２は、第１及び第２のばね止着部１５０及び１５２を有しており、可動装着台１４０は、対応する第１及び第２のばね止着部１５４及び１５６を有している。第１のばね１５８は、第１のばね止着部１５０及び１５４によって所定位置に保持されており、第２のばね１６０は、第２のばね止着部１５２及び１５６によって所定位置に保持されている。第１及び第２のばね１５８及び１６０は、それぞれアーム１６２、１６４、並びに１６６及び１６８を有している。各アームは、該当の端部１７０、１７２、７１４、１７６を有している。各端部は、対応するばね止着部１５０、１５２、１５４、１５６によって与えられる対応のレセプタクル１７８、１８０、１８２、及び１８４に入れ込まれて保持されている。レセプタクル１７８、１８０、１８２、及び１８４は、それらが保持することを意図されている対応の端部１７０、１７２、７１４、１７６と相補的な形状を有している。第１及び第２のばね１５８及び１６０は、装着支持体１０２から離れるように可動支持体を付勢するように作用する。
【００７４】
図６において、可動装着台１４０は、中に溝２０２が形成された長い縁部２００を有し、溝２０２は、可動装着台の全長にわたって延在している。溝２０２が形成されているので、舌片部２０６を有する中間装着部材２０４を、その舌片部を溝２０２に挿入することによって、可動装着台１４０に接続することができる。中間装着部材２０４は更に、長手方向に延在する溝２１０を有する縁部２０８も含む。
【００７５】
再び図４を参照すると、プローブ１００は更に、本明細書では弾性支持体と呼ばれる、弾力変形可能な電気的弾性支持体２２０も具備している。この弾性支持体は、第１及び第２の検知導体２６及び２８を支持するものである。このプローブは更に、弾性支持体２２０の両端に、第１及び第２の検知導体終端装置２２２及び２２４も具備している。
【００７６】
図７を参照すると、弾性支持体２２０はシリコーン・ゴムで作製されており、略直方体の形状を有している。シリコーン・ゴムは、例えば、カナダ国、オンタリオ州のＰｅｒｍａｔｅｘ  Ｃａｎａｄａ  Ｉｎｃ．から市販されているシリコーン・オリゴマーから生成された電気絶縁性化合物グレードの断熱性シリコーン・ゴムである。この材料を適切に形成された射出成形金型（図示せず）に約２５０ｐｓｉの圧力で注入し、摂氏約１２０度の温度で約３０分間加硫して、弾性支持体２２０を形成する。
【００７７】
弾性支持体２２０の第１の縁部は、舌片部２２６を有している。この舌片部は、その絶縁性支持体を中間装着部材２０４に保持するために、溝２１０に入れ込まれる。第１及び第２の検知導体終端装置２２２（及び２２４）も、それぞれ舌片部を有している。図７では、一方だけが２２８で示されているが、これらの舌片部は、溝２１０に入れ込まれて、図４に示す位置で第１及び第２の検知導体終端装置２２２（及び２２４）を中間装着部材２０４に保持するように動作することができる。したがって、弾性支持体２２０は、第１及び第２の検知導体終端装置２２２及び２２４両者間で、且つそれらに隣接して、中間装着部材２０４上に保持されている。
【００７８】
再び図７を参照すると、弾性支持体２２０は、舌片部２２６を有する縁部とは反対側の外側縁部を有している。この外側縁部は、第１及び第２の、離間されているが近接して平行に長手方向に延在する、溝２３０及び２３２を有している。これらの溝は、弾性支持体２２０の全長にわたって延在している。第１及び第２の検知導体２６及び２８の一部が、第１及び第２の溝２３０及び２３２の中にそれぞれ保持されている。したがって、第１及び第２の検知導体２６及び２８は、弾性支持体２２０によって、近接して離間された関係で支持されており、電気的に相互に絶縁されている。再び図４において、第１及び第２の検知導体２６及び２８は、検知表面２４０及び２４２を有している。これらの検知表面は、弾性支持体２２０の全長にわたって延在するそれぞれの長さを有している。フィンガー（１４）に接触するために、これらの検知表面が、ＰＶ電池（９）の前面側表面（１２）に押圧される。
【００７９】
「近接して離間」なる用語は、第１及び第２の検知導体２６及び２８の長手方向の中心線が、相互にワイヤ数本分の幅の範囲内にあることを意味するように意図されている。ワイヤの幅は、検知導体の断面が円形である場合に、例えば第１及び第２の検知導体２６及び２８の直径の平均として規定することができる。
【００８０】
但し、第１及び第２の検知導体２６及び２８は、断面が円形である必要はなく、例えば断面が長方形であってもかまわない。この場合、ワイヤの幅は、検知導体の幅とすればよい。或いは、所望される場合、第１及び第２の検知導体２６及び２８の幅は、比較的広くすることができ、かかる導体相互間の間隔は、比較的小さくすることができる。ワイヤの断面形状、幅、及び間隔の選定は、用途に大きく依存する。
【００８１】
例えば、バス・バーを有するＰＶ電池の電流及び電圧を測定するのにプローブ１００が使用される場合、プローブは、第１及び第２の検知導体２６及び２８が接触対象のバス・バーと平行になるように配向されるであろう。正確に測定するためには、ワイヤの幅及び間隔は、第１及び第２の検知導体２６、２８の検知表面２４０、２４２がバス・バーと接触するように配置されたときに、実質的にそれら検知表面の全長が実質的にバス・バーの全長に接触するように、選定されなければならない。この場合、バス・バーは幅がわずか約２ｍｍしかないため、第１及び第２の検知導体の直径及び間隔は、約０．７ｍｍ以下及び０．２ｍｍ以下であることが適している。
【００８２】
しかし、図示の実施例のように被試験ＰＶ電池９がバス・バーを有しておらず、前面側表面１２にはフィンガー１４しかない場合、プローブ、並びに第１及び第２の検知導体２６及び２８は、フィンガー１４の向きに対して垂直に配向される。したがって、検知導体をフィンガーと正確に位置合わせすることは不要である。この場合、第１及び第２の検知導体２６及び２８の直径及び間隔は、重要ではない。但し、フィンガー１４のうちの、第１及び第２の検知導体２６及び２８相互間の区分で生じる電圧降下に起因する測定誤差を回避するために、第１及び第２の検知導体を相互に比較的接近した状態に維持することが望ましい。したがって、この場合、第１及び第２の検知導体２６及び２８の間隔及び直径は、幅約２ｍｍのバス・バーを有するＰＶ電池に用いた場合と同様に、それぞれ０．２ｍｍ及び０．７ｍｍとし得る。
【００８３】
プローブ１００の第１及び第２の検知導体２６及び２８の直径及び間隔を、バス・バーを有するＰＶ電池の電気特性の測定に使用するのに適したものにすることは有益なことであり、このことは理解されるであろう。というのは、バス・バーの無いＰＶ電池の電気特性を測定するのにも、同じプローブを使用することができるからである。
【００８４】
提示の実施例では、第１及び第２の検知導体２６及び２８は、それぞれ対向する端部を有しているが、これらのうちの第１の端部２５０及び２５２だけを図７に示している。第１の検知導体終端装置２２２は、平行で離間されたスロット２５４及び２５６を有しており、その中に、第１及び第２の検知導体２６及び２８の第１の端部２５０及び２５２がそれぞれ入れ込まれている。
【００８５】
第１の検知導体終端装置２２２（及び図４の第２の検知導体終端装置２２４）は、例えば磁器、アルミナセラミックス、酸化クロムセラミックス、又はチタンセラミックスといったセラミック材料で形成されている。これは、プローブ１００の第２の端部１０４において、第１及び第２の検知導体を、近接して平行に離間された関係に維持しながら、第１及び第２の検知導体２６及び２８の第１の端部２５０及び２５２を終端するために、硬質で電気的に絶縁性の終端装置を提供するためである。
【００８６】
第１の検知導体終端装置２２２には、その両側に案内部２６０及び係留部２６２が配設されている。但し、間に空間２６４を設けるために、両者は離間されている。第１の検知導体２６の第１の端部２５０は、案内部２６０を経由し、ガイド・ピン２６６を越えて延在し、空間２６４を経由して係留部２６２に入るように経路が定められている。第１の端部は、この係留部の所で留めピン２６８に巻きつけられており、これにより、第１の端部２５０が第１の検知導体終端装置２２２に固定されている。第１の検知導体２６の第２の端部（図示せず）は、同様の態様で、第１の検知導体終端装置２２２と同じ第２の検知導体終端装置（図４の２２４）に終端されている。したがって第１の検知導体２６は、第１及び第２の検知導体終端装置２２２及び２２４によって、その全長にわたってピンと張った状態で保持されている。
【００８７】
第２の検知導体２８の第１及び第２の端部も、同じ態様で、同じ第１及び第２の検知導体終端装置２２２及び２２４に終端されており、第２の検知導体がその全長にわたって確実にピンと張った状態で保持されるようになっている。ガイド・ピン２６６及び留めピン２６８は絶縁体であり、これにより、同じピンが、第１及び第２の検知導体２６及び２８それぞれの第１の端部２５０及び２５２を案内するとともに係留できるようになっている。第２の検知導体終端装置２２４についても同じである。
【００８８】
第１の検知導体２６の第１の端部２５０は、空間２６４を経由するように経路が定められているのであり、この空間は、第１の端部２５０の一部を露出したまま残すものであり、したがって、第１の端部は、第１の露出部分２７０を有している。このことは以上の説明から理解されるであろう。同様の空間２７２が、第１の検知導体終端装置２２２の反対側に形成されている。この空間を通って、第２の検知導体２８の第１の端部２５２の同様の第２の露出部分２７４が延在している。
【００８９】
図８において、前述したように、図５の１３０で示すタイプのガイド１２５及び１２６は、可動装着台１４０の両側に緊結されている。前述したように、第１及び第２のガイド・ピン１２０及び１２１は、装着支持体１０２が可動装着台１４０に対して円滑に前後できるように（図の上下方向）、該当のガイド１２５及び１２６の背中部分（１３２）にある対応の長円の開口部１３８に貫通させて入れ込まれている。ばねは、１つだけが図８に１５８で示されているが、可動装着台１４０及び装着支持体１０２を、相互に離れるように付勢している。
【００９０】
プローブ１００は更に、第１及び第２のピボット・アーム２８０及び２８２も具備している。これらのピボット・アームは、ピボット・ピン２８４及び２８６それぞれによって該当のガイド１２５及び１２６に枢動可能に接続されている。この実施例では、各ピボット・アーム２８０及び２８２は、該当のコンタクト端部２８８及び２９０をそれぞれ有するとともに、接続端部２９２及び２９４をそれぞれ有している。ピボット・アーム２８０及び２８２は、ワイヤ端子３００及び３０２を接続端部２９２及び２９４に容易に直接接続できるように、例えば防腐めっきを有する銅で作製される。
【００９１】
コンタクト端部２８８及び２９０は略Ｓ形状であり、それぞれにコンタクト・ブロック３０４及び３０６が取り付けられている。コンタクト・ブロック３０４及び３０６は、例えば銀で作製すればよい。
【００９２】
ガイド１２５及び１２６、並びにピボット・アーム２８０及び２８２は、コンタクト・ブロック３０４及び３０６が、空間２６４及び２７２に収容されるように動作できるように、配設されている（図７参照）。これは、第１及び第２の検知導体２６及び２８それぞれの露出部分２７０及び２７２（図７が最も分かり易い）それぞれとの直接的接触を形成するためである。コンタクト・ブロック３０４及び３０６を空間２６４及び２７２に押し込んで、コンタクト・ブロックを第１及び第２の検知導体２６及び２８それぞれの露出部分２７０及び２７２それぞれに電気的に直接接触させるべくピボット・アーム２８０及び２８２を付勢するために、図示しないばねが使用されている。したがって、第１及び第２のコンタクト・ブロック３０４及び３０６は、第１及び第２の検知導体２６及び２８と電気的に直接接触しており、第１及び第２の接続端部２９２及び２９４は、コンタクト・ブロックと電気的に直接接触している。
【００９３】
第１及び第２の検知導体２６及び２８は、純度９９％の銀で作製されるが、これは、腐食を防止するとともに、使用中に起こり易い磨耗に対する耐性を与えるためである。第１及び第２の検知導体２６及び２８との電解反応を回避するために、第１及び第２のコンタクト・ブロック２４６及び２４８も、同じ材料で作製される。
【００９４】
ピボット・アーム２８０及び２８２の接続端部２９２及び２９４は、プローブを電流測定回路機構及び電圧測定回路機構４２及び４６に接続するのに使用されるワイヤ端子３００及び３０２にそれぞれ接続されている。
【００９５】
代替実施例では、第１及び第２のコンタクト・ブロック２４６及び２４８を排除することができ、コンタクト端部２８８及び２９０を、はんだ付け等により、第１及び第２の検知導体２６及び２８の第１の端部２５０及び２５２に永久的に電気的に直接接続することができる。或いは、第１及び第２の検知導体２６及び２８を、電流測定回路機構及び電圧測定回路機構４２及び４６に接続されたワイヤに接続する他の方法を使用してもかまわない。かかる方法の例として、例えば、電流測定回路機構及び電圧測定回路機構４２及び４６に接続されたワイヤを、第１及び第２の検知導体２６及び２８の突起端部（図示せず）に直接接続することを挙げることができる。
【００９６】
上記説明は前面側プローブに関するものであるが、前面側プローブは、図１の３０、３２、及び３４で示すような背面側プローブになるように、上下逆さまに使用して背面側フレーム７０に接続することができる。前面側に使用されるプローブ上の第１及び第２の検知導体２６及び２８を、背面側に使用されるプローブ上の同一の導体と区別するために、第１及び第２の導体は、前面側プローブを指す場合は第１及び第２の導体と呼ばれ、背面側プローブとして使用されるプローブ上の同一導体は、本明細書では、第３及び第４の検知導体と呼ばれる。本明細書に記載のタイプのプローブを使用し、本明細書に記載の装置を使用して形成された回路の簡易概略図を、上記用語を使って、図９に全体として３５０で示している。
【００９７】
分かり易くするために、プローブの機械的構造は省略している。前面側プローブ（２０）上の第１及び第２の検知導体２６及び２８は、ＰＶ電池９を横切って延在し、ＰＶ電池のフィンガー１４と接触するように示されている。前面側プローブは全て同じであるため、１つだけ説明することにする。第１の検知導体２６は、コンタクト・ブロック３０４を介して第１のアーム２８０に接続され、第１のアーム２８０の接続端部２９２は、ワイヤ端子３００に接続されている。ワイヤ４０は、ワイヤ端子３００を電流測定回路機構４２に接続するものである。電流測定回路機構４２は更に、帰還ワイヤ４４に接続されている。この帰還ワイヤは、ワイヤ・コネクタ３５２に接続されている。このワイヤ・コネクタは、背面側プローブ（３０）上の第３のアーム３５６の端部３５４であって、背面側プローブ上の第３の検知導体３６と接触するコンタクト・ブロック３５８を有する端部に接続されている。
【００９８】
同様に、第２の検知導体２８は、コンタクト・ブロック３０６を介して第２のアーム２８２に接続され、第２のアーム２８２の接続端部２９４は、ワイヤ端子３０２に接続されている。ワイヤ４８は、ワイヤ端子３０２を電圧測定回路機構４６に接続するものである。電圧測定回路機構４６は更に、戻りワイヤ５０に接続されている。この戻りワイヤは、ワイヤ・コネクタ３６０に接続されている。このワイヤ・コネクタは、背面側プローブ（３０）上の第３のアーム３６４の端部３６２に接続されている。第３のアーム上のコンタクト・ブロック３６６は、背面側プローブ上の第４の検知導体３８と接触している。
【００９９】
図９は、前面側プローブ１本だけ、及び背面側プローブ１本だけ、被試験ＰＶ電池９との電気的接続を示している。残りの前面側プローブの被試験ＰＶ電池９への電気的接続は同じであって、残りの前面側プローブ上の（３００及び３０２のような）ワイヤ端子はそれぞれ、提示のワイヤ端子３００及び３０２のうちの対応する方と並列に接続されている。同様に、残りの背面側プローブのＰＶ電池への電気的接続は同じであって、残りの背面側プローブ上の（３５２及び３６０のような）ワイヤ・コネクタはそれぞれ、提示のワイヤ・コネクタ３５２及び３６０のうちの対応する方と並列に接続されている。
【０１００】
前の説明から及び図９を参照することから分かるように、２つの独立した回路は、基準コンタクトに対するフィンガーの電圧及び電流を、気付くほどの影響を相互に及ぼし合うことなく、独立して且つ同時進行的に測定するために構築されている。例えば、電流測定回路では、数アンペア程度の電流が回路に流れ、付随的に、電流検知回路の各ワイヤ及びコンポーネントに電圧降下が生じる。電流測定装置は単に電流を測定することに関係しているだけなので、ＰＶ電池９から引き出される電流を正確に測定するのに、試験用負荷として、簡単な低インピーダンス分流器を使用することができる。同時に、電圧測定回路機構４６はインピーダンスが高いため、電圧測定回路では事実上、電流は流れない。したがって、電圧測定は従属的ではない（即ち、ＰＶ電池９から引き出される電流に左右されない）。これにより、ＰＶ電池９のまさにフィンガー１４の所で電圧と電流を同時進行的に正確に測定することが可能になり、電池の電気特性を判定するのに使用することができる。したがって、接続回路機構に左右されず、影響もされない、共通の均一な試験手段を使って複数のＰＶ電池の試験を行い、ＰＶ電池の個々の電気特性を判定することができる。これは、ＰＶ電池の個々の電気特性を正確に判定できるようにするものであり、これにより、より良好でより正確な等級分け、及び共通のＰＶモジュールに使用される電池の最終的整合作業を、円滑化することができる。
【０１０１】
再び図１を参照すると、本装置を使用するために、ピック・アンド・プレース機７６によって、試験対象のＰＶ電池９が、図に示すようにプラットフォーム６０上に定置される。次いで、背面側アクチュエータ７２及び８２が動作させられ、背面側フレーム及び前面側フレーム７０及び８０が、ＰＶ電池９の方に向かってそれぞれ上下移動し、やがて背面側プローブ３０、３２、及び３４が、プラットフォームの細長の開口部６２、６４、及び６６を通って延在する。前面側プローブそれぞれに付いている第１及び第２の検知導体２６及び２８が、ＰＶ電池上のフィンガー１４に押し付けられ、同時に、背面側プローブ３０、３２、及び３４それぞれに付いている第３及び第４の検知導体３６及び３８それぞれが、該当の銀パッド１８、１９、及び２１に押し付けられる。これにより、電流測定回路機構４２及び電圧測定回路機構４６を伴う電流測定回路及び電圧測定回路が完成する。電流測定回路機構４２は、ＰＶ電池の存在を検出し、光源５９と交信して、光源を点灯させる。
【０１０２】
次いで、ＰＶ電池９は、光源５９によって照光される。電流は、フィンガー１４から第１の検知導体２６を経由して電流測定回路機構４２まで伝導され、第３の検知導体３６を経由して銀パッド１８、１９、及び２１まで戻されるので、電流測定回路機構は、ＰＶ電池によって生成された電流を測定することができる。同時に、電圧プローブとして第２及び第４の検知導体２８及び３８を使用する電圧測定回路機構４６によって、銀パッド１８、１９、及び２１に対するフィンガー１４の電圧が検知される。
【０１０３】
ＰＶ電池が光で照光されているときに、電流測定回路機構４２は、被試験ＰＶ電池９に種々の試験負荷を提供しながら、同時進行的に電流を測定する。同時に、電圧測定回路機構４６と交信して、試験負荷毎に電圧値を収集する。これらの電圧（Ｖ）値及び電流（Ｉ）値は、図３に示すようなＩ−Ｖグラフとしてプロットされる。これにより、ＰＶ電池の主要特性を判定できるようになる。例として、短絡回路電流（Ｉｓｃ）、開放回路電圧（Ｖｏｃ）、曲線因子（fill-factor：ＦＦ）、最大電力点（Ｐｍａｘ）、最大電力点における電流（Ｉｍａｘ）、最大電力点における電圧（Ｖｍａｘ）、シャント抵抗（Ｒｓｈ）、及び直列抵抗（Ｒｓ）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１０４】
次いで、電流測定回路機構４２は、光源５９と交信して光を消灯させる。次いで、ピック・アンド・プレース機７６と交信して、ＰＶ電池９の最大電力値を表したものをピック・アンド・プレース機に伝達する。ピック・アンド・プレース機７６は、最大電力の測定値に関連する収納箱の物理的場所を割り出し、次いでプラットフォーム６０からＰＶ電池９を取り上げ、その割り出した収納箱に搬入する。次いで、ピック・アンド・プレース機７６は、試験の順番を待っているＰＶ電池の山から別のＰＶ電池を取り上げ、前述した試験及び選別のために、プラットフォーム６０上に載置する。
【０１０５】
図４において、プローブ１００の両端にあるばね１５８及び１６０は、第１及び第２の検知導体（２６及び２８）が、それらの全長にわたってＰＶ電池のフィンガー（１４）に付勢されるように、プローブをＰＶ電池（９）の表面に「這わせ」させるものであり、これは、検知表面２４０及び２４２が、ＰＶ電池の前面側表面１２を横切るフィンガー全てと確実に接触できるようにするためであることは理解されるであろう。或いは、ＰＶ電池表面にプローブを「這わせ」させるための他の方法を用いてもかまわない。例として、装着支持体１０２と可動装着台１４０との間に、例えばばね１５８及び１６０に加えて、又はそれらに代えて、例えば一組のばね（図示せず）を使用することが挙げられる。第１及び第２の検知導体２６及び２８がその上で保持される弾性支持体（２２０）は、前面側表面１２を横切る全フィンガーが、第１及び第２の検知導体（２６及び２８）によって確実に接触されるのにも役立つものである。ＰＶ電池９に対するプローブ１００の位置決めが反復して前面側表面１２の水準になる場合、ばね１５８及び１６０はおそらく不要であり、省略することができる。この場合、検知表面２４０及び２４２を各フィンガーと確実に接触させるのに、弾性支持体の弾性が使用される。
【０１０６】
概して、少なくとも各プローブ上の弾性支持体２２０が弾力的に変形されるように、且つ、任意選択で、各プローブ上にばね１５８及び１６０が設けられた場合は、それらが圧縮されるように、プローブ１００をＰＶ電池の前面側表面１２上に配設することによって、前面側プローブ２０、２２、及び２４それぞれ上の第１及び第２の検知導体２６及び２８は、ＰＶ電池９のフィンガー１４に、着脱可能に押し付けられる。これは、各プローブ上の第１及び第２の検知導体が全フィンガーと確実に電気的に接触するようにして、電流測定回路機構及び電圧測定回路機構４２及び４６によって電圧及び電流を円滑に検知できるようにするためである。同様に、第３及び第４の検知導体を支持する弾性支持体（２２０）が変形されるように、且つ、第１及び第２のばね１５８及び１６０が設けられた場合は、それらが変形されるように、背面側プローブ３０、３２、及び３４それぞれ上の第３及び第４の検知導体３６及び３８は、対応する銀パッド１８、１９、及び２１に押し付けられる。これは、第３及び第４の検知導体の検知表面２４０及び２４２の実質的に全てが、対応する銀パッドに確実に接触するようにして、それらとの良好な接触を確保するためである。
【０１０７】
上述のプロセスを使って、バス・バーをもたず、且つ背面表面に銀パッドを有するＰＶ電池の電気特性を正確に判定するのに、上記装置１０を使用することができる。
【０１０８】
或いは、前面側バス・バーをもたず、且つ背面表面に形成された離間された銀パッドに代えて、背面表面に形成されるとともに背面表面全域に延在する平坦平面コンタクトを有するＰＶ電池の電気特性を測定するように、装置１０を適合させることができる。この場合、背面表面上の平坦平面導体は、ＰＶ電池の基準導体の働きをするものであり、どこかでその平坦平面導体に接触すれば、実質的に、基準導体に接触したことになる。したがって、このタイプのＰＶ電池のこの基準導体との接触を形成するのに、上述の背面側プローブ３０、３２、及び３４のうちの１つ又は複数のプローブを使用することができる。或いは、従来の電流測定ヘッド及び電圧測定ヘッドを備えたプローブを１つ又は複数使用することができる。
【０１０９】
バス・バーをもたず、且つ背面側に平坦平面の基準導体を有しているＰＶ電池の電気特性を測定する場合、測定装置のパーツによって被試験ＰＶ電池９の前面側表面１２が影になる部分を最小限に抑えることが望ましい。したがって、前面側プローブ２０、２２、及び２４の本数を最小限に抑え、同時に、第１の検知導体２６及び第３検知導体３６に、被試験ＰＶ電池が発生した電流を電池から電流測定回路機構４２まで搬送するのに十分なだけの電流搬送容量を与えることは、望ましいことである。前面側表面プローブは、少なくとも１本が必要であり、前述の実施例で歯、プローブが複数ある場合に、どのように使用すればよいのかが説明されている。
【０１１０】
複数のプローブが使用される場合、ＰＶ電池がその前面側表面１２にわたって均等に電流を生成すると仮定して、前面側プローブ２０、２２、及び２４は、ＰＶ電池９のフィンガー１４から均等に電流を取り入れるように、即ち各プローブはほぼ同量の電流を収集するように、離して配置することが望ましい。概して、これは前面側プローブ２０、２２、及び２４を均等に離して配置することを意味する。したがって、図にあるように３本のプローブが存在している場合、前面側プローブ２０、２２、及び２４は、隣接するプローブからＰＶ電池９の長さの約１／４だけ離間された形で、且つ、ＰＶ電池の第１及び第２の端部１５及び１７に最も近いプローブは、第１及び第２の端部それぞれからＰＶ電池の長さの約１／４だけ離間された形で配設されることが望ましい。
【０１１１】
背面側プローブの本数は、前面側プローブの本数に対応している必要がある。というのは、前面側プローブ２０、２２、２４は、被試験ＰＶ電池９の前面側表面１２上の一定の場所に押し付けられ、したがって、ＰＶ電池に力がかかるからである。この力は、対応する前面側プローブ２０、２２、及び２４が前面側表面１２に接触する場所の真下にある背面側の場所で、背面側プローブ３０、３２、及び３４を背面表面１６に接触させることによって、相殺することができる。これにより、前面側プローブ及び／又は背面側プローブを電池の前面側表面及び／又は背面表面１２及び１６に押し付けることによって起きる可能性があるＰＶ電池９が割れるというリスクは低減する。
【０１１２】
或いは、ＰＶ電池の背面表面に平坦平面の導体が形成されている場合、図１に示す背面側プローブに代えて、線状に配置された電流測定先端部と電圧測定先端部の対を複数対用いた従来のプローブを使用することができる。電気的には、上述の背面側プローブに代えて従来のプローブを使用することは可能である。但し、従来の背面側プローブが使用される場合、上記実施例で説明した背面側プローブと同じ態様でそれらのプローブの位置合わせがなされることが望ましい。これは、前面側プローブ２０、２２、及び２４によってＰＶ電池９にかかる圧力に釣り合わせるためである。
【０１１３】
別の代替実施例では、平坦平面の背面側基準導体を備えたＰＶ電池の試験に用いるために、少なくとも１つの基準コンタクトとして、電流測定回路機構及び電圧測定回路機構４２及び４６に接続される従来の電流測定先端部と電圧測定先端部とから成る先端部対が１つだけ使用される。但し、圧力によってＰＶ電池を損傷しないようにするために、ＰＶ電池にかかる前面側プローブの圧力を、電流測定先端部と電圧測定先端部とから成る先端部対を１つだけ備えた背面側プローブの圧力と釣り合わせるように配慮する必要がある。上述のタイプの前面側プローブが複数本使用される場合に、電流測定先端部と電圧測定先端部とから成る先端部対を１つだけ使用することは、非現実的であろう。というのは、各前面側プローブの圧力は、ＰＶ電池の背面側にある対応するプローブによって直接均衡されるとは思えないからである。しかし、従来の電流先端部と電圧先端部とから成る先端部対を１つ備えた従来のプローブを取り込むように、例えば中央に１つだけ開口部を設ける等によってプラットフォームを改変すれば、この機械的問題を解決することができる。いずれにせよ、背面側基準導体に接触して電流及び電圧を測定する回路機構を完成するには、少なくとも１つの基準コンタクトが必要とされる。
【０１１４】
装置１０は、前面側表面にバス・バーを有し、背面側表面に銀パッドを有するＰＶ電池（図示せず）の電気特性を正確に判定するのにも使用することができる。即ち、その被試験ＰＶ電池を、前面側プローブ及び前面側プローブ２０、２２、２４、及び３０、３２、３４に対して正確に位置決めし、前面側プローブ２０、２２、２４上の第１及び第２の検知導体２６及び２８を、プローブそれぞれに関連したバス・バーの表面に接触させるべく、前面側プローブ２０、２２、２４を平行に配置して、該当のバス・バーに対して位置合わせするとともに、背面側プローブ３０、３２、及び３４を、ＰＶ電池の銀パッドそれぞれに接触させることによって使用することができる。理想的には、銀パッドは、前面側バス・バーとは正反対側の、それらに対応する被試験ＰＶ電池の背面側の位置で、ＰＶ電池に設置されることになる。
【０１１５】
以上の説明から、本明細書に記載の装置及びプローブは、前面側表面にバス・バーをもたないＰＶ電池又はバス・バーを有するＰＶ電池、及び背面側表面に銀パッドを有するＰＶ電池又は平坦平面の基準導体を有するＰＶ電池を含め、種々のタイプのＰＶ電池の電気特性を測定するのに使用可能なことを理解されたい。
【０１１６】
本発明の具体的な実施例について説明し、図示してきたが、かかる実施例は、本発明を例示しているに過ぎないものと認識されるべきであり、添付の特許請求の範囲に従って解釈される本発明を限定しているものとは認識されるべきではない。
【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９】
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【図８】
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【国際調査報告】
2013545088.tif 000012
2013545088.tif 000013