(57)【要約】ソーラシミュレータの光源（１０１）を評価する光源評価装置（１０）は、マトリクス状に配置され、前記光源（１０１）から放射される光を受光する複数の太陽電池セル（２１）と、複数の太陽電池セル（２１）と光源（１０１）との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数のバンドパスフィルタ（４４）と、複数の太陽電池セル（２１）により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する光源（１０１）のスペクトル合致度を算出する演算部（３６）と、を有する。
2015173943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラシミュレータの光源を評価する光源評価装置であって、
マトリクス状に配置され、前記光源から放射される光を受光する複数の受光器と、
前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、
前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する演算部と、を有することを特徴とする光源評価装置。
【請求項２】
前記受光器は、太陽電池セルであって、
前記光学フィルタは、前記光学フィルタの分光透過率と、前記太陽電池セルの分光感度との積が前記透過波長帯域内で一定になるように、前記分光透過率が設定されることを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項３】
異なる透過波長帯域間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの前記太陽電池セルの分光感度と前記光学フィルタの分光透過率との積を一定にする、波長帯域間補正係数を記憶する記憶部を有し、
前記演算部は、前記太陽電池セルの電流値に前記波長帯域間補正係数を乗算した値を用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする請求項２に記載の光源評価装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記複数の太陽電池セル間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの電流値を一定にするセル間補正係数を記憶し、
前記演算部は、前記太陽電池セルの電流値に前記セル間補正係数を乗算した値を用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする請求項３に記載の光源評価装置。
【請求項５】
前記波長帯域間補正係数をＭｎ、前記セル間補正係数をＫｎとし、前記太陽電池セルの電流値をＩｎとし、ｉを所定の波長帯域内を区分けした数とし、区分けした各波長帯域におけるエネルギー分布をＤｎとすると、
前記演算部は、
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により算出した各波長帯域におけるエネルギー分布Ｄｎを用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする請求項４に記載の光源評価装置。
【請求項６】
前記複数の光学フィルタは、少なくとも４００ｎｍ〜１１００ｎｍを６つに区分けした透過波長帯域のうちの何れか１つの透過波長帯域を有することを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記複数の光学フィルタを離脱させた状態で前記複数の受光器により受光された光の放射照度に基づいて、前記光源の放射照度の場所むらを測定することを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項８】
前記演算部は、前記複数の光学フィルタを離脱させた状態で前記複数の受光器のうち少なくとも一つの受光器により受光された光の放射照度に基づいて、前記光源の放射照度の時間変動率を測定することを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項９】
異なる前記受光器が、同一の透過波長帯域を有する前記光学フィルタを透過して受光した場合、
前記演算部は、前記受光器それぞれの放射照度に基づいて算出したスペクトル合致度の平均値を最終的な前記光源のスペクトル合致度として算出することを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項１０】
前記受光器の上側に配置される光学フィルタは、異なる光学フィルタに変更可能であって、変更前後で前記光学フィルタの透過波長帯域が異なることを特徴とする請求項９に記載の光源評価装置。
【請求項１１】
前記複数の光学フィルタを支持する回転部と、回転部を回転自在に支持する基台とを有し、
前記基台に対して前記回転部を回転させることで、前記受光器の上側に配置される光学フィルタが、異なる光学フィルタに変更可能であることを特徴とする請求項１０に記載の光源評価装置。
【請求項１２】
前記複数の光学フィルタは、透過波長帯域が連続していることを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項１３】
マトリクス状に配置され、ソーラシミュレータの光源から放射される光を受光する複数の受光器と、
前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、を備える光源評価装置による光源評価方法であって、
前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する算出ステップを有することを特徴とする光源評価方法。
【請求項１４】
マトリクス状に配置され、ソーラシミュレータの光源から放射される光を受光する複数の受光器と、
前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、を備える光源評価装置を制御するプログラムであって、
前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する算出ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源評価装置、光源評価方法およびプログラムに関するものである。特に、太陽電池の性能を測定するためのソーラシミュレータの光源を評価する場合に用いられて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来から太陽電池の光電変換効率などの性能を測定する場合にソーラシミュレータが用いられている。太陽電池の性能を公正に測定するために、ＪＩＳ規格やＩＥＣ規格ではソーラシミュレータの光源から放射される光が基準太陽光とほぼ同じ分光放射照度であることを規定している。そのため、ソーラシミュレータの光源から放射される光が規格に合致した光であるかを評価する光源評価装置が用いられている。【０００３】
特許文献１には、ソーラシミュレータから放射される光の分光放射照度を測定するために分光放射計を有する光源評価装置が開示されている。特許文献１の光源評価装置は、分光放射計で測定されたソーラシミュレータから放射される光の分光放射照度と、自然太陽光の分光放射照度と、太陽電池の分光感度とに基づいてソーラシミュレータから放射される光の特性の評価値を演算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１５０６９５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の光源評価装置は、測定対象の光源からの光を分光器を用いた分光放射計により分光する。分光器を用いた分光放射計により分光する場合、光源評価装置の構造が回折格子やプリズム等により複雑化してしまい、製造コストが掛かってしまったり、経時的な安定性が悪くなったりする問題がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、光源評価装置の構造を簡略化させ、製造コストを削減、安定性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光源評価装置は、ソーラシミュレータの光源を評価する光源評価装置であって、マトリクス状に配置され、前記光源から放射される光を受光する複数の受光器と、前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する演算部と、を有することを特徴とする。
本発明の光源評価方法は、マトリクス状に配置され、ソーラシミュレータの光源から放射される光を受光する複数の受光器と、前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、を備える光源評価装置による光源評価方法であって、前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する算出ステップを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、マトリクス状に配置され、ソーラシミュレータの光源から放射される光を受光する複数の受光器と、前記複数の受光器と前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタと、を備える光源評価装置を制御するプログラムであって、前記複数の受光器により受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する算出ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源から放射された光を異なる透過波長帯域を有する複数の光学フィルタでそれぞれ透過させ、複数の受光器で受光させるように構成したことで、光源評価装置の構造を簡略化させ、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、光源評価装置の外観構成を示す図である。
【図２】図２は、光源評価装置の内部構成を示す図である。
【図３】図３は、受光装置および光学フィルタ装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、太陽電池セルの分光感度およびバンドパスフィルタの分光透過率を示す図である。
【図５】図５は、太陽電池セルの分光感度と各バンドパスフィルタの分光透過率との積を示す図である。
【図６】図６は、波長帯域ごとに関連付けた情報を記憶する対応テーブルを示す図である。
【図７】図７は、情報処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、セル間補正係数の測定を示すフローチャートである。
【図９】図９は、スペクトル合致度の測定を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、放射照度の場所むらの測定を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、放射照度の時間変動率の測定を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、基準太陽光における波長帯域ごとのエネルギー分布を示す図である。
【図１３】図１３は、エネルギー分布などを表示部に表示した図である。
【図１４】図１４は、エネルギー分布を表示部にグラフで表示した図である。
【図１５】図１５は、回転部の構成を示す図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、回転部を９０度回転させた状態を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、回転部を１８０度回転させた状態を示す図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、回転部を２７０度回転させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係る光源評価装置（光源評価システム）１０について図面を参照して説明する。
本実施形態では光源評価装置１０がソーラシミュレータ１００の光源１０１を評価する場合について説明する。なお、本実施形態では、測定対象の光源から例えばミラーやレンズなど介して光が放射される場合には、最終的に放射される光を評価するものとして説明する。
【００１０】
図１は、光源評価装置１０の外観構成の一例を示す図である。図２は、光源評価装置１０の内部構成の一例を示す図である。
光源評価装置１０は、受光装置２０、変換装置２５、情報処理装置３０、光学フィルタ装置４０などを有している。
受光装置２０は、ソーラシミュレータ１００の光源１０１から放射される光を受光し、受光した放射照度に応じた出力値を変換装置２５を介して情報処理装置３０に出力する。
本実施形態の受光装置２０は、受光器としての太陽電池セル２１、位置検出部２２、Ｉ／Ｆ部２３を有している。太陽電池セル２１は、マトリクス状に複数、配列して構成される。位置検出部２２は、後述する回転部４２の位置、具体的には回転角度を検出する。Ｉ／Ｆ部２３は、変換装置２５に繋がるケーブルが接続される。
【００１１】
図１に示す受光装置２０は、縦（列）が８つ、横（行）が８つの計６４個の太陽電池セル２１を有し、太陽電池セル２１が配置される領域は正方形に形成される。なお、図１に示すように、１列×１行の太陽電池セルを太陽電池セル２１１１、・・・２列×１行の太陽電池セルを太陽電池セル２１２１、・・・８列×１行の太陽電池セルを太陽電池セル２１８１とする。各太陽電池セル２１は受光した放射照度に応じた出力値として、短絡電流の電流値（以下、電流値という）をそれぞれ出力する。
【００１２】
変換装置２５は、受光装置２０から出力される電流値をＡ／Ｄ変換して、情報処理装置３０に送信する。変換装置２５は、変換部２６、Ｉ／Ｆ部２７を有している。変換部２６は、電流値をＡ／Ｄ変換する。Ｉ／Ｆ部２７は、受光装置２０に繋がるケーブルおよび情報処理装置３０に繋がるケーブルが接続される。
【００１３】
情報処理装置３０は、太陽電池セル２１の放射照度、具体的には受光装置２０から受信した電流値に基づいてソーラシミュレータ１００の光源１０１を評価する。情報処理装置３０は、表示部３１、制御部３２、Ｉ／Ｆ部３３、操作部３４、記憶部３５を有している。情報処理装置３０は、例えばコンピュータにより構成することができる。
【００１４】
表示部３１は、光源１０１を評価した結果などを表示する。制御部３２は、情報処理装置３０全体を制御する。Ｉ／Ｆ部３３は、変換装置２５に繋がるケーブルが接続される。操作部３４は、使用者が情報処理装置３０に対して入力する場合に用いられる。記憶部３５は後述する、波長帯域間補正係数Ｍｎ、セル間補正係数Ｋｎ、基準太陽光のエネルギー分布ＤＡＭ（ｎ）、対応テーブルなどを記憶する。
制御部３２は、演算部３６、記憶制御部３７、入出力制御部３８、表示制御部３９を有している。演算部３６は後述する、スペクトル合致度の算出、放射照度の場所むらの算出、放射照度の時間変動率の算出などを行う。記憶制御部３７は、記憶部３５を制御することで、情報の記憶および読み出しを行う。入出力制御部３８は、操作部３４を介した入力およびＩ／Ｆ部３３を介した外部との入出力を制御する。
【００１５】
本実施形態の情報処理装置３０は、光源１０１を測定する項目として、（ａ）スペクトル合致度の測定、（ｂ）放射照度の場所むらの測定および（ｃ）放射照度の時間変動率の測定が可能である。
（ａ）スペクトル合致度の測定とは、基準太陽光などに対して測定対象の光源から放射されて受光面に照射される光の波長範囲ごとの合致度を測定するものである。具体的には、ＪＩＳ規格、ＩＥＣ規格に規定されるように４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域を６つの波長帯域、具体的には４００ｎｍ〜５００ｎｍ、５００ｎｍ〜６００ｎｍ、６００ｎｍ〜７００ｎｍ、７００ｎｍ〜８００ｎｍ、８００ｎｍ〜９００ｎｍ、９００ｎｍ〜１１００ｎｍに区分けして、区分けした波長帯域ごとに基準太陽光などに対するスペクトル合致度を測定する。
（ｂ）放射照度の場所むらの測定とは、光源が放射する領域（場所）の放射照度の高低を測定するものである。
（ｃ）放射照度の時間変動率の測定とは、光源から放射される放射照度が時間当たりに変動する値を測定するものである。
【００１６】
本実施形態の光源評価装置１０は、特許文献１に記載されるような分光器を用いた分光放射計により分光することなく、太陽電池セル２１などの受光器を用いたまま、波長帯域ごとのスペクトル合致度の測定を可能にするために、光学フィルタ装置４０を有している。
図１に示すように、光学フィルタ装置４０は、光源１０１と受光装置２０との間に配置され、光源１０１から放射される光のうち所望する波長帯域ごとに光を透過させる。したがって、受光装置２０は、光学フィルタ装置４０により透過された所望する波長帯域ごとの光を受光することができる。
【００１７】
光学フィルタ装置４０は、基台４１、回転部４２、光学フィルタ部４３を有している。基台４１は、受光装置２０に対して着脱可能であり、回転部４２の回転軸（図１に示すＲ）を中心に回転自在に支持する。なお、使用者は、上述した（ａ）スペクトル合致度の測定をする場合、光学フィルタ装置４０を受光装置２０に装着する。一方、使用者は、所望する波長帯域ごとに分光させる必要がない（ｂ）放射照度の場所むらの測定、（ｃ）放射照度の時間変動率の測定、後述する（ｄ）セル間補正係数の測定をする場合は光学フィルタ装置４０を受光装置２０から離脱させる。
回転部４２は、円板状に形成され、中央で光学フィルタ部４３を支持する。
【００１８】
光学フィルタ部４３は、光学フィルタとしてのバンドパスフィルタ４４がマトリクス状に複数、配列して構成される。図１に示す光学フィルタ部４３は、縦（列）が８つ、横（行）が８つの計６４個のバンドパスフィルタ４４を有し、バンドパスフィルタ４４が配置される領域は正方形に形成される。なお、図１に示すように、１列×１行のパンドパスフィルタをバンドパスフィルタ４４１１・・・２列×１行のバンドパスフィルタをバンドパスフィルタ４４２１、・・・８列×１行のバンドパスフィルタをバンドパスフィルタ４４８１とする。
【００１９】
各バンドパスフィルタ４４は、各太陽電池セル２１の上側（真上）に配置される。したがって、光源１０１から放射され各バンドパスフィルタ４４を透過した光はそれぞれ下側（真下）の各太陽電池セル２１に受光される。例えば、バンドパスフィルタ４４１１を透過した光は太陽電池セル２１１１で受光される。
【００２０】
ここで、本実施形態のバンドパスフィルタ４４は少なくとも６つの異なる透過波長帯域を有している。具体的には、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域を、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、５００ｎｍ〜６００ｎｍ、６００ｎｍ〜７００ｎｍ、７００ｎｍ〜８００ｎｍ、８００ｎｍ〜９００ｎｍ、９００ｎｍ〜１１００ｎｍの６つの波長帯域に区分けした透過波長帯域を有している。このように、異なる透過波長帯域のバンドパスフィルタ４４は、４００ｎｍ〜１１００ｎｍ内で透過波長帯域が連続している。
【００２１】
以下では、理解を容易にするために、図３に示すように受光装置２０と光学フィルタ装置４０との構成を単純化させた形態について説明する。図３では、受光装置２０が６つの太陽電池セル２１１〜２１６で構成され、光学フィルタ装置４０が各太陽電池セル２１の上側に配置される６つのバンドパスフィルタ４４１〜４４６で構成される。
【００２２】
図３に示す光学フィルタ装置４０は、バンドパスフィルタ４４１が４００ｎｍ〜５００ｎｍの透過波長帯域を有し、バンドパスフィルタ４４２が５００ｎｍ〜６００ｎｍの透過波長帯域を有し、バンドパスフィルタ４４３が６００ｎｍ〜７００ｎｍの透過波長帯域を有し、バンドパスフィルタ４４４が７００ｎｍ〜８００ｎｍの透過波長帯域を有し、バンドパスフィルタ４４５が８００ｎｍ〜９００ｎｍの透過波長帯域を有し、バンドパスフィルタ４４６が９００ｎｍ〜１１００ｎｍの透過波長帯域を有している。
このように、バンドパスフィルタ４４に所望する波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光をカットするよう構成するには、バンドパスフィルタ４４の製造工程で、その波長帯域に合わせて設計した多層蒸着膜構造としたり、膜が蒸着されるガラスに色素を混入させたりすることで実現できる。
【００２３】
したがって、各太陽電池セル２１は、光源１０１から放射された光のうち各バンドパスフィルタ４４で透過した波長帯域の光を受光する。具体的には、太陽電池セル２１１が４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光を受光し、太陽電池セル２１２が５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域の光を受光し、太陽電池セル２１３が６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光を受光し、太陽電池セル２１４が７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域の光を受光し、太陽電池セル２１５が８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長帯域の光を受光し、太陽電池セル２１６が９００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域の光を受光する。
【００２４】
ここで、本実施形態のように受光器に太陽電池セル２１を用いた場合、太陽電池セル２１には波長に依存する分光感度が存在する。
図４は、結晶系の太陽電池セルの波長に応じた分光感度を示す図である。図４の実線に示すように、太陽電池セル２１の分光感度は、４００ｎｍでは０．３であり、４００ｎｍから９００ｎｍ近辺まで徐々に増加し、９００ｎｍ近辺では１．０である。一方、９００ｎｍから１１００ｎｍまで急に減少し、１１００ｎｍ近辺では０．３である。
【００２５】
ここで、仮に４００ｎｍに放射照度のピークがある光源と、９００ｎｍに放射照度のピークがある光源とが同一のエネルギーであったとする。この場合、図４のような分光感度によって、各光源からの光を受光したときに太陽電池セル２１が出力する電流値は同一にならない。具体的には、分光感度が高い９００ｎｍに放射照度のピークがある光源を受光したときの電流値の方が大きく出力される。
【００２６】
そこで、本実施形態では、以下の２つの処理により、太陽電池セル２１の波長に応じた分光感度の影響を取り除く。まず、第１に、バンドパスフィルタ４４の分光透過率と太陽電池セル２１の分光感度との積が透過波長帯域内で一定になるように、各バンドパスフィルタ４４１〜４４６の分光透過率を設定する。
すなわち、太陽電池セル２１の分光感度Ｂ（λ）とし、バンドパスフィルタ４４１〜４４６の各分光透過率Ｆｎ（λ）とし、λを波長とすると、
Ｂ（λ）×Ｆｎ（λ）＝Ｌｎ
になるようにする。なお、Ｌｎは定数であり、ｎは１〜６までの整数である。
したがって、Ｆｎ（λ）＝Ｌｎ／Ｂ（λ）となる。
【００２７】
図４には各バンドパスフィルタ４４１〜４４６に設定した分光透過率を示している。図４に示すように、例えばバンドパスフィルタ４４１は、４００ｎｍから５００ｎｍに移行するにしたがって分光透過率が曲線状に急に低くなるように設定される。また、バンドパスフィルタ４４２〜４４５は、同様に低い波長から高い波長に移行するにしたがって分光透過率が曲線状に低くなるように設定される。ただし、バンドパスフィルタ４４５は、バンドパスフィルタ４４１に比べ、分光透過率の変化が緩やかになっている。一方、バンドパスフィルタ４４６は、低い波長から高い波長に移行するにしたがって分光透過率が曲線状に高くなるように設定される。
このように、バンドパスフィルタ４４に低い波長から高い波長に移行するにしたがって分光透過率を、緩急を設定した上で低くしたり、高くしたり構成するには、バンドパスフィルタ４４の製造工程の蒸着工程において多層蒸着膜の層数を増減させたり、層の膜厚を増減させたり、膜が蒸着されるガラスに色素を混入させたりすることで実現できる。
【００２８】
図５は、太陽電池セル２１の分光感度と各バンドパスフィルタ４４１〜４４６の分光透過率との積を示す図である。図５に示すように、分光感度と分光透過率との積が各バンドパスフィルタ４４１〜４４６の透過波長帯域内で一定になっている。例えば、分光感度とバンドパスフィルタ４４１の分光透過率との積は常に０．２５であり、分光感度とバンドパスフィルタ４４２の分光透過率との積は常に０．５である。
ただし、分光感度と分光透過率との積は波長帯域ごとに異なっているため、異なる波長に分光放射照度のピークがある同一のエネルギーの光源を受光した場合、未だ各光源を受光したときに太陽電池セル２１が出力する電流値は同一にならない。
【００２９】
そこで、第２に、異なる透過波長帯域の間で、分光感度と分光透過率との積が一定になうように波長帯域ごとの波長帯域間補正係数を算出する。
すなわち、太陽電池セル２１の分光感度Ｂ（λ）とし、バンドパスフィルタ４４１〜４４６の分光透過率Ｆｎ（λ）とし、波長帯域間補正係数Ｍｎとすると、
Ｂ（λ）×Ｆｎ（λ）×Ｍｎ＝Ｐ
になるようにする。なお、Ｐは定数であり、ｎは１〜６までの整数である。
したがって、Ｍｎ＝Ｐ／（Ｂ（λ）×Ｆｎ（λ））＝Ｐ／Ｌｎ
すなわち、Ｌｎ＝Ｐ／Ｍｎとなる。
【００３０】
ここで、例えば定数Ｐを１．０とした場合、分光感度とバンドパスフィルタ４４１の分光透過率との積を１．０にする波長帯域間補正係数Ｍ１として、１．０／０．２５＝４が算出される。また、分光感度とバンドパスフィルタ４４２の分光透過率との積を１．０にする波長帯域間補正係数Ｍ２として、１．０／０．５＝２が算出される。同様に、分光感度と他のバンドパスフィルタ４４３〜４４６の分光透過率との積を１．０にする波長帯域間補正係数Ｍ３〜Ｍ６が算出される。
算出された波長帯域間補正係数Ｍ１〜Ｍ６は、後述するように各バンドパスフィルタ４４１〜４４６を透過して受光した各太陽電池セル２１の電流値にそれぞれ乗算される。したがって、自然太陽光を受光した場合、異なる透過波長帯域間であっても各太陽電池セル２１により出力する電流値が同一になるように補正することができる。
【００３１】
算出した波長帯域間補正係数Ｍｎは、波長帯域ごとに関連付けて記憶部３５の対応テーブルに記憶される。図６は、対応テーブルの一例を示す図である。図６に示す対応テーブルには波長帯域ごとに、バンドパスフィルタ４４ｎ、波長帯域間補正係数Ｍｎ、太陽電池セル２１ｎおよび後述するセル間補正係数Ｋｎが関連付けて記憶される。
【００３２】
次に、上述したように構成される光源評価装置１０を用いた光源１０１の評価方法について具体的に説明する。以下で説明する各フローチャートの処理は、情報処理装置３０のＣＰＵがＲＯＭなどに格納されたプログラムを実行することにより実現される。
図７は、光源評価装置１０の情報処理装置３０の処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートは、使用者が操作部３４を介したプログラムを実行する指示に応じて開始される。
【００３３】
ステップＳ７０では、表示制御部３９は表示部３１に測定項目を選択可能に表示する。具体的には、（ａ）スペクトル合致度の測定、（ｂ）放射照度の場所むらの測定、（ｃ）放射照度の時間変動率の測定、（ｄ）セル間補正係数の測定、の４つの測定項目を表示する。ここで、（ｄ）セル間補正係数の測定とは、自然太陽光を受光したときに各太陽電池セル２１が出力する電流値のばらつきを補正するためのセル間補正係数を算出する場合に選択される。
【００３４】
ステップＳ７１では、入出力制御部３８は使用者により（ｄ）セル間補正係数の測定が選択されたか否かを判定する。（ｄ）セル間補正係数の測定が選択された場合にはステップＳ７２に移行し、選択されていない場合にはステップＳ７３に移行する。ステップＳ７２によるセル間補正係数の測定は、図８のフローチャートを参照して後述する。
ステップＳ７３では、入出力制御部３８は使用者により（ａ）スペクトル合致度の測定が選択されたか否かを判定する。（ａ）スペクトル合致度の測定が選択された場合にはステップＳ７４に移行し、選択されていない場合にはステップＳ７５に移行する。ステップＳ７４によるスペクトル合致度の測定は、図９のフローチャートを参照して後述する。
【００３５】
ステップＳ７５では、入出力制御部３８は、使用者により（ｂ）放射照度の場所むらの測定が選択されたか否かを判定する。（ｂ）放射照度の場所むらの測定が選択された場合にはステップＳ７６に移行し、選択されていない場合にはステップＳ７７に移行する。ステップＳ７６による放射照度の場所むらの測定は、図１０のフローチャートを参照して後述する。
ステップＳ７７では、入出力制御部３８は使用者により（ｃ）放射照度の時間変動率の測定が選択されたか否かを判定する。（ｃ）放射照度の時間変動率の測定が選択された場合にはステップＳ７８に移行し、選択されていない場合にはステップＳ７９に移行する。ステップＳ７８による放射照度の時間変動率の測定は、図１１のフローチャートを参照して後述する。
【００３６】
ステップＳ７９では、入出力制御部３８は使用者により終了が指示されたか否かを判定する。終了が指示された場合には処理を終了し、終了が指示されていない場合にはステップＳ７１に戻る。
【００３７】
次に、セル間補正係数の測定について図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、使用者は光学フィルタ装置４０を受光装置２０から離脱させておく。また、使用者は測定対象の光源１０１を取り除き、受光装置２０に自然太陽光が放射されるように光源評価装置１０を設置する。
ステップＳ８０では、入出力制御部３８は自然太陽光を受光した太陽電池セル２１ごとに短絡電流の電流値を受信する。太陽電池セル２１は自然太陽光のような、むらのない光を受光した場合であっても各太陽電池セル２１間でばらついた電流値が出力されてしまう。
【００３８】
ステップＳ８１では、演算部３６は受信した電流値に基づいて、各太陽電池セル２１に応じたセル間補正係数Ｋｎを算出する。例えば、太陽電池セル２１１の電流値が１００ｍＡであり、太陽電池セル２１２の電流値が９０ｍＡであり、太陽電池セル２１３の電流値１１０ｍＡ・・・であったとする。この場合、演算部３６は例えば平均値である電流値１００ｍＡになるようにセル間補正係数Ｋｎを算出する。したがって、演算部３６は、太陽電池セル２１１のセル間補正係数Ｋ１を１．０、太陽電池セル２１２のセル間補正係数Ｋ２を１００／９０、太陽電池セル２１３のセル間補正係数Ｋ３を１００／１１０のように算出する。
【００３９】
ステップＳ８２では、表示制御部３９は算出したセル間補正係数Ｋｎを太陽電池セル２１ごとに表示部３１に表示する。また、記憶制御部３７は算出したセル間補正係数Ｋｎを太陽電池セル２１に関連付けて記憶する。具体的には、記憶制御部３７は図６に示す対応テーブルに、太陽電池セル２１と関連付けて各セル間補正係数Ｋｎを記憶する。その後、図７に示すステップＳ７１の処理に戻る。
なお、表示制御部３９は記憶部３５にセル間補正係数Ｋｎが記憶されていない場合、上述した図７のステップＳ７０において（ｄ）セル間補正係数の測定のみしか選択できないようにしてもよい。
また、セル間補正係数Ｋｎは光源評価装置１０を製造した時点で製造者が算出し、予め記憶部３５に記憶することが好ましい。この場合、図７のステップＳ７０において選択できる測定項目の中に（ｄ）セル間補正係数の測定を省略することができる。
【００４０】
次に、スペクトル合致度の測定について図９のフローチャートを参照して説明する。ここでは、使用者は光学フィルタ装置４０を受光装置２０に装着させる。また、使用者は測定対象の光源１０１が光学フィルタ装置４０を透過して受光装置２０に放射されるように光源評価装置１０を設置する。
ステップＳ９０では、記憶制御部３７は記憶部３５から基準太陽光の波長帯域ごとのエネルギー分布のデータを読み出す。図１２は、基準太陽光（ＡＭ１．５）における波長帯域ごとのエネルギー分布ＤＡＭ（ｎ）の一例を示す。なお、記憶部３５には、基準太陽光（ＡＭ１．５）のほか、大気圏外の太陽光（ＡＭ０）、地表に垂直に入射する太陽光（ＡＭ１．０）、日出および日没の太陽光における波長帯域ごとのエネルギー分布が予め記憶されている。記憶制御部３７は使用者の選択に応じて何れか一つのエネルギー分布のデータを読み出す。
【００４１】
ステップＳ９１では、記憶制御部３７は波長帯域ごとに関連付けられた波長帯域間補正係数Ｍｎと、各太陽電池セル２１に関連付けられたセル間補正係数Ｋｎとを読み出す。
ステップＳ９２では、入出力制御部３８は光源１０１から各バンドパスフィルタ４４を透過して受光した太陽電池セル２１ごとに電流値を受信する。
ステップＳ９３では、演算部３６は受信した電流値に基づいて、波長帯域ごとの光源１０１から放射される光の受光面（ここでは受光面はバンドパスフィルタ４４表面）におけるエネルギー分布［％］を算出する。
まず、太陽電池セル２１ごとの電流値Ｉｎおよび波長帯域ごとの光源のバンドパスフィルタ４４表面におけるエネルギーＥｎは、以下の式で示される。
【００４２】
【数１】
2015173943.tif 000003
したがって、
2015173943.tif 000004
【００４３】
例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光源のエネルギーＥ１では、Ｋｎが太陽電池セル２１１に関連付けられたセル間補正係数Ｋ１、Ｍｎが４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に関連付けられた波長帯域間補正係数Ｍ１、Ｓ（λ）は光源１０１から放射される光のバンドパスフィルタ４４表面における分光放射照度（バンドパスフィルタ４４１に放射される分光放射照度）、Ｂ（λ）が太陽電池セル２１の分光感度、Ｆｎ（λ）がバンドパスフィルタ４４１の分光透過率である。
次に、波長帯域ごとの光源のエネルギー分布Ｄｎは、以下の式で示される。
【００４４】
【数２】
2015173943.tif 000005
【００４５】
Ｅｓは全ての太陽電池セル２１が受光した光のエネルギーである。また、ｉは所定の波長帯域内を区分けした数であり、本実施形態ではｉ＝６である。
数２は、数１に基づいて以下の式で表すことができる。
【００４６】
【数３】
2015173943.tif 000006
【００４７】
例えば、波長帯域４００ｎｍ〜５００ｎｍのエネルギー分布Ｄ１では、Ｉｎは太陽電池セル２１１が出力する電流値Ｉ１である。
演算部３６は数３を用いて各波長帯域のエネルギー分布Ｄｎを算出する。
ステップＳ９４では、演算部３６はステップＳ９３で算出した各エネルギー分布Ｄｎと、ステップＳ９０で読み出された基準太陽光のエネルギー分布ＤＡＭ（ｎ）とに基づいて、波長帯域ごとにスペクトル合致度を算出する。具体的には、スペクトル合致度はＤｎ／ＤＡＭ（ｎ）により算出することができる。
【００４８】
また、演算部３６はスペクトル合致度に基づいて波長帯域ごとに測定対象の光源の等級を算出する。演算部３６は例えばスペクトル合致度が１．０に近似している場合にクラスＡ、１．０から離れるにしたがってクラスＢ、クラスＣのように算出する。更に、演算部３６は算出した等級に基づいて光源全体を評価する。演算部３６は例えば全ての波長帯域がクラスＡの場合に測定対象の光源を等級Ａとして評価し、一つでもクラスＢがある場合には等級Ｂなどとして評価する。
【００４９】
ステップＳ９５では、表示制御部３９は算出されたエネルギー分布、スペクトル合致度、波長帯域ごとのクラス、光源の評価を表示部３１に表示する。図１３は、エネルギー分布、スペクトル合致度、波長帯域ごとのクラス、光源の評価を表示部３１に表により表示した一例を示す図である。したがって、使用者は測定対象の光源がどの程度、基準太陽光のスペクトルと合致しているかを確認することができる。
【００５０】
また、表示制御部３９は算出されたエネルギー分布を表示部３１にグラフで表示してもよい。図１４は、エネルギー分布を表示部３１にグラフにより表示した一例を示す図である。図１４では、縦軸をエネルギー分布とし、横軸を波長として、波長帯域ごとの測定対象の光源および基準太陽光のエネルギー分布を示している。
その後、図７に示すステップＳ７１の処理に戻る。
【００５１】
次に、放射照度の場所むらの測定について図１０のフローチャートを参照して説明する。ここでは、使用者は光学フィルタ装置４０を受光装置２０から離脱させておく。また、使用者は測定対象の光源１０１が受光装置２０に放射されるように光源評価装置１０を設置する。
ステップＳ１００では、記憶制御部３７は各太陽電池セル２１に関連付けられたセル間補正係数Ｋｎを読み出す。
ステップＳ１０１では、入出力制御部３８は光源１０１から光を受光した太陽電池セル２１ごとに電流値を受信する。
【００５２】
ステップＳ１０２では、演算部３６は受信した電流値に基づいて、放射照度の場所むらを算出する。具体的には、演算部３６は各太陽電池セル２１に関連付けられたセル間補正数Ｋｎと受信した各電流値とを乗算することで、太陽電池セル２１が出力する電流値のばらつきを補正する。次に、演算部３６は補正した各電流値を加算し、太陽電池セルの個数で除算することで電流値の平均値を求める。次に、演算部３６は各太陽電池セル２１ｎの補正後の電流値と平均値との比を求めることで場所むらを算出する。
【００５３】
ステップＳ１０３では、表示制御部３９は太陽電池セル２１ごとに各太陽電池セル２１の補正後の電流値と平均値との比を表示部３１に表示する。したがって、使用者はある特定の太陽電池セル２１が配置されている場所の放射照度が平均値に対して高いか低いかなどの場所むらを確認することができる。なお、演算部３６は場所むらに基づいて光源の評価を算出し、表示制御部３９が算出された光源の評価を表示することができる。
その後、図７のフローチャートに示すステップＳ７１に戻る。
【００５４】
次に、放射照度の時間変動率の測定について図１１のフローチャートを参照して説明する。ここでは、使用者は光学フィルタ装置４０を受光装置２０から離脱させておく。また、使用者は測定対象の光源１０１が受光装置２０に放射されるように光源評価装置１０を設置する。
ステップＳ１１０では、入出力制御部３８は予め定められた太陽電池セル２１の電流値を受信する。続いて、入出力制御部３８は所定時間経過後に同じ太陽電池セル２１の電流値を受信する。
ステップＳ１１１では、演算部３６は放射照度の時間変動率を算出する。具体的には、演算部３６はステップＳ１１０で受信された最初の電流値と所定時間経過後に受信された電流値との比を求めることで放射照度の時間変動率を算出する。
【００５５】
ステップＳ１１２では、表示制御部３９は算出した放射照度の時間変動率を表示部３１に表示する。したがって、使用者は放射照度が所定時間でどの程度変動するかの時間変動率を確認することができる。なお、演算部３６は放射照度の時間変動率に基づいて光源の評価を算出し、表示制御部３９が算出された光源の評価を表示することができる。
その後、図７のフローチャートのステップＳ７１に戻る。
【００５６】
このように本実施形態の光源評価装置１０は、複数の受光器と光源１０１との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有する複数のバンドパスフィルタ４４を有している。したがって、各受光器は光源１０１からの光を異なる波長帯域ごとに分光した状態で受光することができる。すなわち、本実施形態の光源評価装置１０は分光器を用いた分光放射計により分光する必要がないので構造を簡略化でき、製造コストを削減することができる。
【００５７】
また、本実施形態の光源評価装置１０では、受光器として太陽電池セル２１を用いたことから例えば１［ｍｓｅｃ］、すなわち１，０００分の１秒などの短時間で受光した場合でも太陽電池セル２１から電流値が出力される。したがって、高い放射照度の光が放射されるために長時間受光させることが難しい集光型太陽電池用のソーラシミュレータの光源などのスペクトル合致度も測定することができる。
このとき、複数のバンドパスフィルタ４４は、分光透過率と、太陽電池セル２１の分光感度との積とが各バンドパスフィルタ４４の透過波長帯域内で一定になるように、分光透過率を設定したことで、透過波長帯域内での太陽電池セル２１の分光感度の差異がないように扱うことができる。
【００５８】
また、記憶部３５では、異なる透過波長帯域間で、自然太陽光を受光したときの太陽電池セル２１の分光感度とバンドパスフィルタ４４の分光透過率との積を一定にする、波長帯域間補正係数を記憶する。演算部３６は、太陽電池セルの電流値に波長帯域間補正係数を乗算することで、波長帯域間のばらつきを補正することができる。
【００５９】
また、記憶部３５では、異なる太陽電池セル間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの電流値を一定にするセル間補正係数を記憶する。演算部３６は、太陽電池セルの電流値にセル間補正係数を乗算することで、太陽電池セル２１間の電流値のばらつきを補正することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、（ａ）スペクトル合致度の測定に受光器を用いたことにより、（ｂ）放射照度の場所むらの測定および（ｃ）放射照度の時間変動率を測定の少なくとも何れかの測定を同じ光源評価装置１０で行うことができる。すなわち、光源評価装置１０の一台で複数の測定が可能であり、使用者が複数の測定を行う場合に複数の装置が用いる必要がないために測定にかかるコストを低減することができる。
【００６１】
次に、回転部４２を用いたスペクトル合致度の測定について説明する。回転部４２を用いたスペクトル合致度の測定では、演算部３６は回転部４２によるバンドパスフィルタ４４の変更前後でそれぞれスペクトル合致度を測定し、測定したスペクトル合致度の平均値を最終的なスペクトル合致度として算出する。
具体的には、まず回転部４２を回転させる前に、上述した図９のフローチャートの処理により１回目のスペクトル合致度の測定を行う。このとき、記憶制御部３７は１回目のスペクトル合致度を記憶部３５に一時的に記憶する。
【００６２】
次に、使用者は回転部４２を基台４１に対して回転させることで、バンドパスフィルタ４４を異なる太陽電池セル２１の上側になるように変更させる。ここで、図３に示す状態から回転部４２の回転軸Ｒを中心に１８０度、回転させることで、バンドパスフィルタ４４１を透過した光は太陽電池セル２１６が受光することになる。他のバンドパスフィルタ４４も同様に、回転前とは異なる太陽電池セル２１が受光することになる。
【００６３】
回転部４２が回転された場合、受光装置２０の位置検出部２２は、回転部４２の位置を検出し、検出した位置情報を情報処理装置３０に送信する。情報処理装置３０の記憶制御部３７は受信した回転情報に基づいて、図６に示す対応テーブルにおける波長帯域ごとの関連付けを、回転後の太陽電池セル２１ｎおよびセル間補正係数Ｋｎに変更する。回転後の波長帯域に対する太陽電池セル２１の関連付けは、予め対応テーブルに記憶される。一方、セル間補正係数Ｋｎは、図８のフローチャートのステップＳ８２において回転後の太陽電池セル２１と関連付けて記憶される。なお、セル間補正係数Ｋｎは光源評価装置１０を製造した時点で製造者が算出し、予め回転後の対応テーブルに記憶することが好ましい。
【００６４】
次に、上述した図９のフローチャートの処理により２回目のスペクトル合致度の測定を行う。このとき、演算部３６は波長帯域ごとの関連付けを回転後の対応テーブルに示す太陽電池セル２１およびセル間補正係数Ｋｎに基づいてスペクトル合致度を算出する。
【００６５】
例えば、数３を用いて波長帯域４００ｎｍ〜５００ｎｍのエネルギー分布Ｄ１を算出する場合を想定する。この場合、Ｍｎが４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に関連付けられた波長帯域間補正係数Ｍ１である。一方、図６に示す回転後の対応テーブルから、透過波長帯域４００ｎｍ〜５００ｎｍのバンドパスフィルタ４４１を透過して受光するのは太陽電池セル２１６である。したがって、Ｋｎは太陽電池セル２１６に関連付けられたＫ６であり、Ｉｎは太陽電池セル２１６の電流値Ｉ６である。
したがって、演算部３６は、波長帯域４００ｎｍ〜５００ｎｍのエネルギーＥ１を、Ｅ１＝Ｋ６×Ｍ１×Ｉ６によって算出することができる。その他の波長帯域のエネルギーＥ２〜Ｅ６についても、回転後の対応テーブルに基づいて同様に算出することができる。
演算部３６は算出した波長帯域ごとのエネルギーＥｎを用いて２回目のスペクトル合致度を算出し、記憶制御部３７は２回目のスペクトル合致度を記憶部３５に一時的に記憶する。
【００６６】
次に、演算部３６は、同一の波長帯域ごとに１回目と２回目とのスペクトル合致度の平均値を、最終的なスペクトル合致度として算出する。表示制御部３９は、最終的に算出されたスペクトル合致度を表示部３１に表示する。
このように、バンドパスフィルタ４４の変更前後で異なる太陽電池セル２１が、同一のバンドパスフィルタ４４を透過して受光した場合、演算部３６は異なる太陽電池セル２１のそれぞれの電流値を用いて算出したスペクトル合致度の平均値を最終的なスペクトル合致度として算出する。したがって、放射照度の場所むらの影響を抑制したスペクトル合致度を算出することができる。
【００６７】
なお、図１に示すように、バンドパスフィルタ４４が波長帯域を区分けした数以上ある場合、各バンドパスフィルタ４４は６つの透過波長帯域の何れかの透過波長帯域を有している。すなわち、光学フィルタ部４３は、同一の透過波長帯域を有するバンドパスフィルタ４４が複数、配置して構成されている。したがって、異なる太陽電池セル２１が同一の透過波長帯域を有するバンドパスフィルタ４４を透過して受光する。
この場合、演算部３６は、異なる太陽電池セル２１のそれぞれの電流値を用いて算出したスペクトル合致度の平均値を最終的なスペクトル合致度として算出することで、放射照度の場所むらの影響を抑制したスペクトル合致度を算出することができる。
【００６８】
また、図１に示すように、太陽電池セル２１の配置される領域が正方形であり、バンドパスフィルタ４４の配置される領域が正方形である場合、使用者は回転部４２を基台４に対して９０度、１８０度、２７０度、回転させることができる。このとき、各回転角度で太陽電池セル２１の上側に配置されるバンドパスフィルタ４４は、異なる透過波長帯域のバンドパスフィルタ４４になるように配置される。
演算部３６は、１回目（０度）〜４回目（２７０度）のスペクトル合致度の平均値を最終的なスペクトル合致度として算出することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、異なる回転部の形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
図１５は、第２の実施形態の回転部５０の構成を示す図である。
本実施形態の回転部５０の各バンドパスフィルタ４４は、図１に示す第１の実施形態のバンドパスフィルタ４４のサイズを１／４に縮小したものである。このように、バンドパスフィルタ４４を縮小させることで光学フィルタ装置４０の製造コストを削減することができる。
【００７０】
図１６Ａ〜図１６Ｃは、図１５に示す状態から回転部５０を右回りに９０度、１８０度、１７０度、回転させた状態を示す図である。このとき、各回転角度で太陽電池セル２１の上側に配置されるバンドパスフィルタ４４は、異なる透過波長帯域のバンドパスフィルタ４４になるように配置される。例えば、回転角度ごとに太陽電池セル２１１１の上側に配置されるバンドパスフィルタ４４１１、４４１８、４４８８、４４８１は、それぞれ異なる透過波長帯域である。
図１５に示す回転部５０の構成でも、第１の実施形態で説明したように、演算部３６は、１回目（０度）〜４回目（２７０度）のスペクトル合致度の平均値を最終的なスペクトル合致度として算出することができる。
【００７１】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更したり、各実施形態を組み合わせたりすることが可能である。
また、上述した実施形態では受光器として太陽電池セル２１を用いる場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、受光器としてサーモパイルや焦電センサなどを用いることができる。
また、上述した実施形態では、６つの波長帯域について説明したが、６つの波長帯域よりも少ない波長帯域または６つの波長帯域よりも多い波長帯域でも同様に用いることができる。また、受光器の配置として正方格子配置について説明したが、六角形型の配置や円形、場所によって受光器の密度が異なる配置でも同様に用いることができる。
【００７２】
また、上述した実施形態では所定の波長帯域として、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域を複数に区分けする場合について説明したが、この場合に限られない。例えば４００ｎｍ〜１１００ｎｍよりも広い波長帯域または狭い波長帯域を複数に区分けし、区分けした波長帯域ごとのスペクトル合致度を算出してもよい。
また、上述した実施形態では所定の波長帯域を６つの波長帯域に区分けする場合について説明したが、この場合に限られず、所定の波長帯域を連続する少なくとも６つ以上の波長帯域で区分けすることができる。この場合、区分けした６つ以上の波長帯域ごとのスペクトル合致度を算出することができる。
【００７３】
本実施形態では上述した処理を実現するプログラムを、ネットワークまたは各種記憶媒体を介して光源評価装置１０に供給し、光源評価装置１０のＣＰＵが供給されたプログラムを読み出して実行することでも実現される。また、上述したプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および上述したプログラムなどのコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、太陽電池の性能を測定するためのソーラシミュレータの光源を評価する場合に利用することができる。
【図１】
2015173943.tif 000008
【図２】
2015173943.tif 000009
【図３】
2015173943.tif 000010
【図４】
2015173943.tif 000011
【図５】
2015173943.tif 000012
【図６】
2015173943.tif 000013
【図７】
2015173943.tif 000014
【図８】
2015173943.tif 000015
【図９】
2015173943.tif 000016
【図１０】
2015173943.tif 000017
【図１１】
2015173943.tif 000018
【図１２】
2015173943.tif 000019
【図１３】
2015173943.tif 000020
【図１４】
2015173943.tif 000021
【図１５】
2015173943.tif 000022
【図１６Ａ】
2015173943.tif 000023
【図１６Ｂ】
2015173943.tif 000024
【図１６Ｃ】
2015173943.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月30日(2016.11.30)
【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】
ソーラシミュレータの光源を評価する光源評価装置であって、
マトリクス状に配置され、前記光源から放射される光を受光する複数の太陽電池セルと、
前記複数の太陽電池セルと前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有し、分光透過率と、前記太陽電池セルの分光感度との積が前記透過波長帯域内で一定になるように、前記分光透過率が設定された複数の光学フィルタと、
前記複数の太陽電池セルにより受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する演算部と、
異なる透過波長帯域間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの前記太陽電池セルの分光感度と前記光学フィルタの分光透過率との積を一定にする、波長帯域間補正係数を記憶する記憶部と、を有し、
前記演算部は、前記太陽電池セルの電流値に前記波長帯域間補正係数を乗算した値を用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする光源評価装置。
【請求項２】
前記記憶部は、前記複数の太陽電池セル間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの電流値を一定にするセル間補正係数を記憶し、
前記演算部は、前記太陽電池セルの電流値に前記セル間補正係数を乗算した値を用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする請求項１に記載の光源評価装置。
【請求項３】
前記波長帯域間補正係数をＭｎ、前記セル間補正係数をＫｎとし、前記太陽電池セルの電流値をＩｎとし、ｉを所定の波長帯域内を区分けした数とし、区分けした各波長帯域におけるエネルギー分布をＤｎとすると、
前記演算部は、
【数１】
2015173943.tif 000026
により算出した各波長帯域におけるエネルギー分布Ｄｎを用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする請求項２に記載の光源評価装置。
【請求項４】
前記複数の光学フィルタは、少なくとも４００ｎｍ〜１１００ｎｍを６つに区分けした透過波長帯域のうちの何れか１つの透過波長帯域を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記複数の光学フィルタを離脱させた状態で前記複数の太陽電池セルにより受光された光の放射照度に基づいて、前記光源の放射照度の場所むらを測定することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記複数の光学フィルタを離脱させた状態で前記複数の太陽電池セルのうち少なくとも一つの太陽電池セルにより受光された光の放射照度に基づいて、前記光源の放射照度の時間変動率を測定することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項７】
異なる前記太陽電池セルが、同一の透過波長帯域を有する前記光学フィルタを透過して受光した場合、
前記演算部は、前記太陽電池セルそれぞれの放射照度に基づいて算出したスペクトル合致度の平均値を最終的な前記光源のスペクトル合致度として算出することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項８】
前記太陽電池セルの上側に配置される光学フィルタは、異なる光学フィルタに変更可能であって、変更前後で前記光学フィルタの透過波長帯域が異なることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の光源評価装置。
【請求項９】
前記複数の光学フィルタを支持する回転部と、回転部を回転自在に支持する基台とを有し、
前記基台に対して前記回転部を回転させることで、前記太陽電池セルの上側に配置される光学フィルタが、異なる光学フィルタに変更可能であることを特徴とする請求項８に記載の光源評価装置。
【請求項１０】
前記複数の光学フィルタは、透過波長帯域が連続していることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の光源評価装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、光源評価装置に関するものである。特に、太陽電池の性能を測定するためのソーラシミュレータの光源を評価する場合に用いられて好適である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の光源評価装置は、ソーラシミュレータの光源を評価する光源評価装置であって、マトリクス状に配置され、前記光源から放射される光を受光する複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルと前記光源との間にそれぞれ配置され、異なる透過波長帯域を有し、分光透過率と、前記太陽電池セルの分光感度との積が前記透過波長帯域内で一定になるように、前記分光透過率が設定された複数の光学フィルタと、前記複数の太陽電池セルにより受光されたそれぞれの放射照度から自然太陽光に対する前記光源のスペクトル合致度を算出する演算部と、異なる透過波長帯域間でそれぞれ、自然太陽光を受光したときの前記太陽電池セルの分光感度と前記光学フィルタの分光透過率との積を一定にする、波長帯域間補正係数を記憶する記憶部と、を有し、前記演算部は、前記太陽電池セルの電流値に前記波長帯域間補正係数を乗算した値を用いて前記光源のスペクトル合致度を算出することを特徴とする。
【国際調査報告】
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