(57)【要約】  本発明の太陽電池用標準セルでは、複数の検出部における各分光感度に各重み係数をそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が測定対象の太陽電池における分光感度に一致するように、前記各重み係数が演算され、所定の光源からの照射光を前記複数の検出部で受光することによって得られた前記複数の検出部における各出力と前記演算された各重み係数に基づいて前記測定対象の太陽電池における所定の評価値が演算される。
2014097512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の太陽電池における分光感度が入力される入力部と、
互いに異なる分光感度を備え、入射光を光電変換して出力する複数の検出部と、
前記複数の検出部における各分光感度に各重み係数をそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が前記測定対象の太陽電池における分光感度に一致するように、前記各重み係数を演算する重み係数演算部と、
所定の光源からの照射光を前記複数の検出部で受光することによって得られた前記複数の検出部における各出力と前記重み係数演算部で演算された各重み係数に基づいて前記測定対象の太陽電池における所定の評価値を演算する評価演算部とを備えること
を特徴とする太陽電池用標準セル。
【請求項２】
前記入力部に入力される前記分光感度は、互いに異なるバイアス電流に対応する複数の分光感度であり、
前記複数の分光感度に基づいてＤＳＲ法によって前記バイアス電流に応じた絶対値分光感度を演算する絶対値分光感度演算部をさらに備え、
前記重み係数演算部は、前記測定対象の太陽電池における分光感度として前記絶対値分光感度演算部で演算された絶対値分光感度を用いること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池用標準セル。
【請求項３】
前記重み係数を記憶する記憶部をさらに備え、
前記入力部に入力される前記分光感度は、互いに種類の異なる複数の太陽電池における各分光感度であり、
前記重み係数演算部は、前記複数の太陽電池のそれぞれに対し前記重み係数をそれぞれ演算し、
前記記憶部は、前記複数の太陽電池に対応付けて前記重み係数演算部で演算された前記複数の太陽電池に対する前記重み係数を記憶し、
前記入力部は、前記複数の太陽電池の中から、測定対象として選択される太陽電池の種類がさらに入力され、
前記評価演算部は、前記入力部に入力された前記測定対象の太陽電池の種類に対する前記評価値を演算すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池用標準セル。
【請求項４】
前記複数の検出部は、光学フィルタと、第１波長帯域に少なくとも受光感度を持ち、入射光を光電変換して出力する第１フォトセンサとを備える第１態様の検出部、および、光学フィルタと、前記第１波長帯域よりも長波長側の第２波長帯域に少なくとも受光感度を持ち、入射光を光電変換して出力する第２フォトセンサとを備える第２態様の検出部のうちの少なくとも前記第１態様の検出部を含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池用標準セル。
【請求項５】
前記所定の光源からの前記照射光を、照度を均一にして前記複数の検出部のそれぞれへ入射させる受光光学系をさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用標準セル。
【請求項６】
前記受光光学系は、複数の光ファイバを備え、前記複数の光ファイバにおける一方端を一つに束ね、前記複数の光ファイバにおける他方端を前記複数の検出部の個数に応じた個数に分けてそれぞれ束ねたバンドルファイバであること
を特徴とする請求項５に記載の太陽電池用標準セル。
【請求項７】
前記受光光学系は、入射光を拡散して出射するガラス部材であること
を特徴とする請求項５に記載の太陽電池用標準セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台で複数の太陽電池の基準セルや擬似セル等として用いることができる太陽電池用標準セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、光起電力効果を利用することによって光エネルギーを直接電力へ変換する素子であり、様々な太陽電池が研究、開発され、近年、広く普及し始めている。この太陽電池（以下、適宜「ＰＶ」と略記する）には、シリコン（Ｓｉ）を用いたシリコン系ＰＶ、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体を用いた化合物系ＰＶおよび有機半導体を用いた有機系ＰＶ等の様々な種類があり、有機系ＰＶには、２種類の有機半導体を用いてＰＮ接合を形成しＰＮ接合における電子の光励起によって光起電力を得るＰＮ接合型ＰＶと、有機色素中の電子の光励起によって光起電力を得る色素増感太陽電池とがある。【０００３】
このようなＰＶの性能を評価するために、例えばＩＥＣ６０９０４やＪＩＳ  Ｃ８９０５〜Ｃ８９９１等で定義された評価方法がある。なお、ＩＥＣは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｏｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ（国際電気標準会議）の略称であり、ＪＩＳは、Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（日本工業規格）の略称である。ＰＶの発電定格は、上記規約で国際的に統一された標準試験条件（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ、ＳＴＣ）として規定されている。この標準試験条件は、温度２５℃、放射照度１０００Ｗ／ｍ２、ＡＭ１．５Ｇの基準太陽光である。測定では、基準太陽光のスペクトルに近似した光を照射するいわゆるソーラシミュレータ（以下、適宜「ＳＳ」と略記する。）の照射位置に測定対象のＰＶが配置され、このＰＶの温度が２５℃となるように管理され、ＰＶの発電定格が測定されている（例えば特許文献１、非特許文献１参照）。ここで、基準太陽光のスペクトルとＳＳのスペクトルとの間に差があると、測定されたＰＶの発電定格に誤差が含まれることになる。このため、ＳＳのスペクトルは、基準太陽光のスペクトルに高度に近似していることが望ましい。しかしながら、基準太陽光のスペクトルは、複雑であり、基準太陽光のスペクトルに高度に近似したＳＳは、技術的に難しく、高価となってしまう。【０００４】
そこで、現在では、多くの場合、以下のようにして、ＳＳが校正されている。まず、測定者は、例えば、産業技術総合技術研究所（＝国際的に統一された基準太陽光スペクトル等を持っている国立またはそれに準じる機関）に、評価対象のＰＶと同様の分光感度特性を有するＰＶをサンプルとして送付してその測定を依頼する。それに応じて該機関は、所有している限りなく基準太陽光に近い高近似のＳＳを用いることによって、標準試験条件で前記サンプルの短絡電流Ｉｓｃを求め、その測定値（＝Ａ）を前記測定者に返送する。これを受けて前記測定者は、返送されて来た前記サンプルを、以降、自社の基準セルとして、ＳＳの光量調整用に使用している。すなわち、前記測定者は、前記基準セルを用いて、その短絡電流ＩｓｃがＡとなるように、ＳＳの光量を調整してから、実際に測定（評価）すべき（検査対象の製品の）ＰＶの特性を測定している。【０００５】
なお、基準セルは、例えばＪＩＳ  Ｃ８９０４に規定されており、その１つに「基準セルは、測定しようとするＰＶと同じ分光感度を有すること」という要求項目がある。このため、結晶系のＰＶの場合では、分光感度を同じにするために一群のＰＶの中から１つを選んで基準セルが作成されている。しかしながら、結晶系のＰＶではない例えばアモルファス系のＰＶや色素増感ＰＶ等の場合、ＰＶ自体の特性が変化してしまうため、それを基準セルとして使用することは、安定性に欠ける。このため、このような種類のＰＶの場合、測定対象のＰＶの分光感度と同じ分光感度を持つように、結晶シリコン系ＰＶに光学フィルタを用いた擬似セルの使用が認められている。このようにＳＳを光源とし、ＳＳの光量調整後にＰＶの性能が評価されているが、この評価方法は、屋内で測定することを前提としている。【０００６】
一方、近年の固定買取制度（Ｆｅｅｄ−ｉｎ  Ｔａｒｉｆｆ）の導入により、標準試験条件という特定の条件による評価だけでなく、年間発電量が重要視されるようになってきている。このため、屋外におけるＰＶの性能劣化状況を推定するために、屋外におけるＰＶへの照射条件をモニタすることも重要となってきている。【０００７】
すなわち、ＰＶの設置場所では、ＰＶの温度、太陽の放射照度および太陽の放射照度スペクトルがそれぞれ時々刻々と様々に変化する。このため、これらの因子をより正確に測定する必要がある。そして、ＰＶは、使用に伴い性能が劣化する。この劣化状況を正確に調べるために、ＰＶの発電量をモニタするだけではなく、照射条件を正確に測定することによって、ＰＶの劣化によるものか、照射条件の影響によるものかに、原因を分けて、発電量の低下を評価する必要がある。【０００８】
ところで、上記屋内における太陽電池の評価では、基準セルおよび擬似セルを測定対象の太陽電池の種類ごとに作成する必要があり、さらに、基準セルおよび擬似セルごとに前記公的機関で前記測定値Ａを測定してもらう必要がある。このため、手間、費用および期間が掛かってしまう。【０００９】
一方、上記屋外におけるＰＶの評価では、照射条件をモニタするために、測定対象の太陽電池のそばに、基準セルや擬似セルを並置することが考えられる。これによって前記測定対象の太陽電池における照射条件を実際にモニタすることが可能となる。しかしながら、この場合では、基準セルや擬似セルを必要とするため、上記屋内評価と同様な事情となり、手間、費用および期間が掛かってしまう。【００１０】
また、照射条件をモニタするために、分光型日射計を用いることが考えられるが、この分光型日射計は、比較的高価であり、また、使用温度範囲が狭いという性能上の不都合もあるため、普及してない。その代わりに、現状では、日射計が用いられている。しかしながら、日射計は、相対分光感度が波長に依存せずに一定である一方、太陽電池の分光感度は、波長に依存している。このため、この日射計では、太陽電池の評価に大きな誤差が含まれてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１０／１５０６９５号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｋｉｙｏｓｈｉ  Ｉｍａｉ，Ｙｏｓｈｉｈｉｒｏ  Ｎｉｓｈｉｋａｗａ，ｅｔ  ａｌ，”Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｃｅｌｌｓ”，２７ｔｈ  Ｅｕｒｉｐｅａｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｘｈｉｖｉｔｉｏｎ（２０１２），４ＢＶ．４．４０
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、１個で複数の種類の太陽電池に対応することができる太陽電池用標準セルを提供することである。
【００１４】
本発明にかかる太陽電池用標準セルでは、複数の検出部における各分光感度に各重み係数をそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が測定対象（評価対象）の太陽電池における分光感度に一致するように、前記各重み係数が演算され、所定の光源からの照射光を前記複数の検出部で受光することによって得られた前記複数の検出部における各出力と前記演算された各重み係数に基づいて前記測定対象の太陽電池における所定の評価値が演算される。このため、本発明にかかる太陽電池用標準セルは、前記測定対象の太陽電池の種類に応じて前記各重み係数を変更できるので、任意の分光放射照度において、１個で複数の種類の太陽電池に対応できる。
【００１５】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態における太陽電池用標準セルの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す太陽電池用標準セルにおける各検出部の分光感度を示す図である。
【図３】図１に示す太陽電池用標準セルにおける各検出部に用いられるフォトセンサの分光受光感度を示す図である。
【図４】図１に示す太陽電池用標準セルの動作を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す太陽電池用標準セルにおける記憶部に格納される重み係数を示す図である。
【図６】結晶シリコン太陽電池の分光感度と、図１に示す太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。
【図７】アモルファスシリコン太陽電池の分光感度と、図１に示す太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。
【図８】色素増感太陽電池の分光感度と、図１に示す太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。
【図９】一実験結果として、図１に示す太陽電池用標準セルにおける測定誤差を示す図である。
【図１０】複数の太陽電池における各分光感度を示す図である。
【図１１】９時半から１５時半までの範囲における各時刻の太陽光とＩＥＣで定義されたＡＭ１．５Ｇの分光放射照度を示す図である。
【図１２】一実験結果として、比較対象例の日射計の測定誤差を示す図である。
【図１３】一例として微結晶シリコン太陽電池の場合における、バイアス電流別の各分光感度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１８】
（実施形態の構成）
図１は、実施形態における太陽電池用標準セルの構成を示すブロック図である。図２は、実施形態の太陽電池用標準セルにおける各検出部の分光感度を示す図である。図２の横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その縦軸は、％単位で表す相対分光感度を示す。図３は、実施形態の太陽電池用標準セルにおける各検出部に用いられるフォトセンサの分光受光感度を示す図である。図３Ａは、Ｓｉフォトセンサ、ＩｎＧａＡｓフォトセンサおよびＧｅフォトセンサの各分光受光感度を示し、図３Ｂは、ＣＩＳフォトセンサの分光受光感度を示す。図３Ａの横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その縦軸は、ｍＡ／Ｗ単位で表す受光感度である。図３Ｂの横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その縦軸は、％で表す相対受光感度である。
【００１９】
実施形態における太陽電池用標準セルは、太陽電池のいわゆる基準セルや擬似セルとして用いることができる装置である。したがって、本実施形態の太陽電池用標準セルは、例えば、屋内における太陽電池の評価の際に、ソーラシミュレータの照射光量を調整するために使用することができ、また例えば、屋外における太陽電池の評価の際に、測定対象の太陽電池のそばに並置することができ、これによって前記測定対象の太陽電池における照射条件を実際にモニタすることもできる。このような太陽電池用標準セルＲＣは、例えば、図１に示すように、受光光学系１と、複数の検出部２（２−１〜２−６）と、前処理部３と、演算制御部４と、記憶部５と、操作入力部６と、出力部７と、インターフェース部（以下、適宜「ＩＦ部」と略記する。）８とを備える。
【００２０】
受光光学系１は、例えば太陽、ソーラシミュレータ（以下、適宜「ＳＳ」と略記する。）、電灯、ＬＥＤおよび蛍光灯等の所定の光源から放射された光が照射光として入射され、この入射された照明光を、複数の検出部２のそれぞれへ入射させる光学系である。本実施形態では、受光光学系１は、照明光を、照度を均一にして複数の検出部２のそれぞれへ入射させる。
【００２１】
このような受光光学系１は、例えば、バンドルファイバである。このバンドルファイバは、複数の光ファイバを備え、前記複数の光ファイバにおける一方端を一つに束ね、前記複数の光ファイバにおける他方端を複数の検出部２の個数に応じた個数に分けてそれぞれ束ねた光学素子である。このようなバンドルファイバの前記一方端は、照射光が入射される入射端とされ、前記複数の他方端は、照度を均一にした照射光が出射（射出）される複数の出射端とされる。バンドルファイバでは、入射光を入射端から出射端へ導光する間に、光ファイバにおけるコアとクラッドとの境界で全反射を繰り返すことによって照度が均一化される。また例えば、受光光学系１は、入射光を拡散して出射するガラス部材である。このガラス部材は、例えば、ガラスを溶かすことができる薬液を用いた化学処理によってミクロンオーダーの凹凸を入射面および出射面のうちの少なくとも一方に形成した光学素子である。また例えば、前記ガラス部材は、例えばサンドブラスト等によってミクロンオーダーの凹凸を入射面および出射面のうちの少なくとも一方に形成した光学素子である。このような太陽電池用標準セルＲＣは、バンドルファイバあるいは拡散機能を有するガラス部材を用いることによって、照射光を均一な照度で複数に分配して出射する受光光学系１を比較的簡単に構成することができる。
【００２２】
複数の検出部２は、それぞれ、入射光を光電変換して前処理部３を介して演算制御部４へ出力する装置であり、複数の検出部２における各分光感度（分光受光感度）は、互いに異なる。複数の検出部２は、互いに異なる波長で感度が最大となる。すなわち、複数の検出部２は、最大感度の波長が互いに異なる。複数の検出部２は、半値全幅の波長範囲が互いに異なる。複数の検出部２の分光感度は、比較的小さい値の部分で重なってもよい。検出部２の個数は、当該太陽電池用標準セルＲＣの仕様に応じて適宜な個数に設定される。検出部２の個数は、多いほど、当該太陽電池用標準セルＲＣの分光感度を、測定対象の太陽電池の分光感度に高精度で一致（近似）させることができ、好ましい。一方、検出部２の個数は、少ないほど、当該太陽電池用標準セルＲＣの構成が簡素化され、低コスト化を図ることができ、好ましい。本実施形態では、検出部２は、６個である。これら６個の検出部２−１〜２−６における各分光感度Ａｉ（ｉ＝１〜６の整数）の一例が図２に示されている。図２に示す例では、第１検出部２−１は、波長約３９０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ１（太い実線）を持ち、第２検出部２−２は、波長約５３０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ２（長い点の破線）を持ち、第３検出部２−３は、波長約６４０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ３（一点鎖線）を持ち、第４検出部２−４は、波長約７７０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ４（二点鎖線）を持ち、第５検出部２−５は、波長約８９０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ５（短い点の破線）を持ち、そして、第６検出部２−６は、波長約１０３０ｎｍで感度が最大となる分光感度Ａ６（細い実線）を持つ。
【００２３】
このような複数の検出部２のそれぞれは、例えば、予め設定された所定の波長範囲の光を透過するフィルタ部２１と、フィルタ部２１を介して入射された入射光を光電変換して入射光の光強度に応じた電気信号を出力する受光部２２とを備える。フィルタ部２１は、例えば、光の吸収に波長選択性を持つ材料によって、入射光のうち、遮光する波長範囲の光を吸収する吸収型光学フィルタや、１層または多層（複数層）の誘電体の干渉膜による干渉によって透過する波長を選択する干渉型光学フィルタ等である。受光部２２は、材料としてシリコン（Ｓｉ）を用いたＳｉフォトセンサや、材料として上述のＣＩＳを用いたＣＩＳフォトセンサや、材料としてゲルマニウム（Ｇｅ）を用いたＧｅフォトセンサや、材料としてガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の上述の化合物半導体を用いた化合物半導体のフォトセンサ等である。
【００２４】
複数の検出部２は、吸収型光学フィルタまたは干渉型光学フィルタと、第１波長帯域に少なくとも受光感度を持つ第１フォトセンサとを備える第１態様の検出部２、および、吸収型光学フィルタまたは干渉型光学フィルタと、前記第１波長帯域よりも長波長側の第２波長帯域に少なくとも受光感度を持つ第２フォトセンサとを備える第２態様の検出部２のうちの少なくとも前記第１態様の検出部２を含む。より具体的には、複数の検出部２のそれぞれは、前記第１態様の検出部で構成される。このような太陽電池用標準セルＲＣは、第１波長帯域で分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応することができる。例えば、第１フォトセンサがＳｉフォトセンサである場合には、太陽電池用標準セルＲＣは、Ｓｉフォトセンサの分光感度の範囲（例えば波長約３００ｎｍ〜約１１００の範囲（図３Ａ参照））内で分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応することができる。また例えば、第１フォトセンサがＣＩＳフォトセンサである場合には、太陽電池用標準セルＲＣは、ＣＩＳフォトセンサの分光感度の範囲（例えば波長約３００ｎｍ〜約１３００の範囲（図３Ｂ参照））内で、分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応することができる。また、複数の検出部２は、前記第１態様の検出部および前記第２態様の検出部で構成される。この場合の一例を挙げると、第１ないし第４検出部２−１〜２−４のそれぞれは、前記第１態様の検出部で構成され、第５および第６検出部２−５、２−６のそれぞれは、前記第２態様の検出部で構成される。このような太陽電池用標準セルＲＣは、２種類のフォトセンサを用いることで、第１波長帯域（例えば相対的に短い波長の波長帯域）、および、第２波長帯域（例えば相対的に長い波長の波長帯域）で分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応することができる。例えば、第１フォトセンサがＳｉフォトセンサであって、第２フォトセンサが赤外線フォトセンサである場合、Ｓｉフォトセンサの分光感度の範囲内で、および、赤外線フォトセンサの分光感度（例えばＩｎＧａＡｓフォトセンサの場合、波長約９００ｎｍ〜約１７００の範囲（図３Ａ参照））の範囲内で、分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応することができる。
【００２５】
前処理部３は、複数の検出部２のそれぞれに接続されるとともに演算制御部４に接続され、複数の検出部２の各出力に所定の処理を施して演算制御部４へ出力する回路である。前記所定の処理は、例えば、検出部２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅処理、増幅処理した検出部２の出力からノイズを除去するノイズ除去処理、および、ノイズ除去処理した検出部２の出力をディジタル信号へ変換するアナログデジタル変換処理（ＡＤ変換処理）等である。
【００２６】
操作入力部６は、例えば、測定開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば測定対象の太陽電池における識別子（太陽電池ＩＤ）の入力や、前記測定対象の太陽電池における分光感度等の、前記測定対象の太陽電池における所定の評価値を演算する上で必要な各種データを太陽電池用標準セルＲＣに入力する機器であり、例えば、テンキー等の複数の入力スイッチである。太陽電池の分光感度は、太陽電池における、入射光の各波長での光電変換効率であり、太陽電池に入射される光エネルギーに対する太陽電池の出力電流として通常Ａ／Ｗ（アンペア／ワット）の単位で表される。出力部７は、操作入力部６から入力されたコマンドやデータ、および、太陽電池用標準セルＲＣによって求められた所定の評価値を出力する機器であり、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイおよびプラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。ＩＦ部８は、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。なお、前記測定対象の太陽電池における分光感度等の、前記測定対象の太陽電池における所定の評価値を演算する上で必要な各種データは、ＩＦ部８を用いることによって太陽電池用標準セルＲＣに入力されてもよい。
【００２７】
なお、操作入力部６は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置を含み、出力部７は、表示装置であり、操作入力部６の前記位置入力装置と出力部７の表示装置とでタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として太陽電池用標準セルＲＣに入力される。このようなタッチパネルでは、表示装置に表示される表示内容を変えることで、様々な入力内容を入力することができ、太陽電池用標準セルＲＣに対し様々な操作を行うことが可能となる。
【００２８】
演算制御部４は、所定の評価値を求めるべく、太陽電池用標準セルＲＣの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するものである。演算制御部４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。演算制御部４には、プログラムを実行することによって、機能的に、制御部４１、重み係数演算部４２および評価演算部４３が構成される。
【００２９】
制御部４１は、太陽電池用標準セルＲＣの全体の制御を司るものである。重み係数演算部４２は、複数の検出部２における各分光感度Ａｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が測定対象の太陽電池における分光感度に一致するように、前記各重み係数Ｃｉを演算するものである。評価演算部４３は、所定の光源からの照射光を複数の検出部２で受光することによって得られた複数の検出部２における各出力Ｂｉと重み係数演算部４２で演算された各重み係数Ｃｉに基づいて測定対象の太陽電池における所定の評価値を演算するものである。前記所定の評価値は、例えば、太陽電池の短絡電流Ｉｓｃであり、複数の検出部２における各出力Ｂｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算しこれら乗算結果の総和として求められる（Ｉｓｃ＝Σ（Ｂｉ×Ｃｉ）、Σは、ｉについてＢｉ×Ｃｉの和を求めることを表す演算子である。以下同様）。
【００３０】
記憶部５は、演算制御部４によって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、演算制御部４のいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路を備えて構成される。そして、記憶部５には、機能的に、分光感度を記憶する分光感度記憶部５１および重み係数を重み係数記憶部５２が構成される。
【００３１】
（実施形態の動作）
図４は、実施形態における太陽電池用標準セルの動作を示すフローチャートである。図４Ａは、重み係数演算処理を示すフローチャートであり、図４Ｂは、評価演算処理を示すフローチャートである。図５は、実施形態の太陽電池用標準セルにおける記憶部に格納される重み係数を示す図である。図６は、結晶シリコン太陽電池の分光感度と、実施形態の太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。図７は、アモルファスシリコン太陽電池の分光感度と、実施形態の太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。図８は、色素増感太陽電池の分光感度と、実施形態の太陽電池用標準セルにおける結晶シリコン太陽電池用の分光感度とを示す図である。図６ないし図８の各横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その各縦軸は、％単位で表す相対分光感度を示す。
【００３２】
本実施形態における太陽電池用標準セルＲＣは、大略、重み係数Ｃｉを求める重み係数演算処理と、この求めた重み係数Ｃｉを用いて所定の評価値を求める評価演算処理とを行う。以下、まず、重み係数演算処理について説明し、次に、評価演算処理について説明する。
【００３３】
この重み係数演算処理では、図４Ａにおいて、まず、測定対象の太陽電池における分光感度が操作入力部６またはＩＦ部８から太陽電池用標準セルＲＣに入力される（Ｓ１１）。
【００３４】
本実施形態では、操作入力部６またはＩＦ部８から入力される分光感度は、互いに種類の異なる複数の太陽電池における各分光感度であり、分光感度記憶部５１には、太陽電池を識別し特定するための識別子（太陽電池ＩＤ）に対応付けて太陽電池の分光感度が記憶される。
【００３５】
次に、測定対象の太陽電池における分光感度が入力されると、重み係数演算部４２は、これら複数の太陽電池のそれぞれに対し重み係数Ｃｉをそれぞれ演算する（Ｓ１２）。なお、複数の太陽電池における各分光感度が分光感度記憶部５１に記憶されているので、複数の太陽電池における複数の分光感度の中から、重み係数Ｃｉを演算する対象の分光感度が操作入力部６から指定されてもよい。
【００３６】
この重み係数Ｃｉの演算では、例えば、いわゆる主成分分析（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いることによって、重み係数Ｃｉが求められてもよい。また例えば、合成分光感度と測定対象の太陽電池における分光感度との差の２乗を波長ごとにそれぞれ求め、その総和が最小となるように、重み係数Ｃｉが求められてもよい。すなわち、波長λｉでの合成分光感度をＳｒｅｆ（λｉ）とし、波長λｉでの測定対象の太陽電池における分光感度をＲＳＳｓ（λｉ）とし、ｘを最小にする演算子をｍｉｎ（ｘ）とすると、重み係数Ｃｉは、ｍｉｎ（Σ（（Ｓｒｅｆ（λｉ）−ＲＳＳｓ（λｉ））２）、Σはλｉについて和を求める）、Ｓｒｅｆ（λｉ）＝Σ（Ａｉ（λｉ）×Ｃｉ）によって求められる。ここで、前記合成分光感度は、各検出部２の各分光感度Ａｉに重み係数Ｃｉ（演算途中の重み係数Ｃｉ）を乗算した乗算結果の総和である。
【００３７】
なお、重み係数演算部４２は、複数の検出部２における各分光感度Ａｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が測定対象の太陽電池における分光感度に予め設定された所定の誤差範囲内で一致するように、前記各重み係数Ｃｉを演算するものであってもよい。前記所定の誤差範囲は、太陽電池用標準セルＲＣの仕様に応じて適宜に設定される。前記所定の誤差範囲が小さいほど、各検出部２の各分光感度Ａｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算した各乗算結果の総和である合成分光感度は、測定対象の太陽電池における分光感度により高く近似し、その結果、太陽電池用標準セルＲＣは、高精度に所定の評価値を演算することができる。重み係数演算部４２は、測定対象の太陽電池における分光感度に対する、このように求めた重み係数Ｃｉを用いた合成分光感度の誤差が前記所定の誤差範囲内であるか否かを判定することによって、重い係数Ｃｉの妥当性を判断してもよい。
【００３８】
次に、重み係数演算部４２は、これら演算した複数の太陽電池に対する重み係数Ｃｉを、太陽電池ＩＤに対応付けて重み係数記憶部５２に記憶する（Ｓ１３）。
【００３９】
例えば、重み係数記憶部５２には、図５に示すように、テーブル形式で複数の太陽電池に対する重み係数が記憶される。図５に示す例では、テーブルは、結晶シリコン太陽電池（ｃ−Ｓｉ）の各重み係数Ｃ１〜Ｃ６を格納するフィールドと、アモルファスシリコン太陽電池（ａ−Ｓｉ）の各重み係数Ｃ１〜Ｃ６を格納するフィールドと、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の各重み係数Ｃ１〜Ｃ６を格納するフィールドとを備え、重み係数Ｃ１〜Ｃ６ごとにレコードを備えている。
【００４０】
より具体的には、図６に示す結晶シリコン太陽電池（ｃ−Ｓｉ）の分光感度（太い実線）に対し、図２に示す各分光感度Ａ１〜Ａ６を持つ各検出部２−１〜２−６における重み係数Ｃ１〜Ｃ６を求めると、各重み係数Ｃ１〜Ｃ６は、順に、３４％、５６％、６８％、８２％、８９％、７９％となる。図６には、これら求められた重み係数Ｃ１〜Ｃ６を乗算した各検出部２−１〜２−６の各分光感度Ａ１〜Ａ６も図示されており、これら総和である合成分光感度Ｓｒｅｆ−Ｍも図示されている。
【００４１】
なお、図６では、測定対象の太陽電池における分光感度が最も太い実線で示され、重み係数Ｃ１を乗じた検出部２−１の分光感度Ａ１が次に太い実線で示され、重み係数Ｃ２を乗じた検出部２−２の分光感度Ａ２が長い点の破線で示され、重み係数Ｃ３を乗じた検出部２−３の分光感度Ａ３が一点鎖線で示され、重み係数Ｃ４を乗じた検出部２−４の分光感度Ａ４が二点鎖線で示され、重み係数Ｃ５を乗じた検出部２−５の分光感度Ａ５が短い点の破線で示され、重み係数Ｃ６を乗じた検出部２−２の分光感度Ａ６が細い実線で示され、そして、合成分光感度Ｓｒｅｆ−Ｍが太い破線で示されている。以下の図７および図８も同様である。
【００４２】
図７に示すアモルファスシリコン太陽電池（ａ−Ｓｉ）の分光感度に対し、図２に示す各分光感度Ａ１〜Ａ６を持つ各検出部２−１〜２−６における重み係数Ｃ１〜Ｃ６を求めると、各重み係数Ｃ１〜Ｃ６は、順に、４６％、１００％、３８％、−６％、０％、０％となる。図７には、これら求められた重み係数Ｃ１〜Ｃ６を乗算した各検出部２−１〜２−６の各分光感度Ａ１〜Ａ６も図示されており、これら総和である合成分光感度Ｓｒｅｆ−Ｍも図示されている。
【００４３】
図８に示す色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の分光感度に対し、図２に示す各分光感度Ａ１〜Ａ６を持つ各検出部２−１〜２−６における重み係数Ｃ１〜Ｃ６を求めると、各重み係数Ｃ１〜Ｃ６は、順に、４６％、８６％、８３％、２％、０％、０％となる。図８には、これら求められた重み係数Ｃ１〜Ｃ６を乗算した各検出部２−１〜２−６の各分光感度Ａ１〜Ａ６も図示されており、これら総和である合成分光感度Ｓｒｅｆ−Ｍも図示されている。
【００４４】
このように動作することによって、太陽電池用標準セルＲＣは、測定対象の太陽電池に対する重み係数Ｃｉを求めることができる。
【００４５】
次に、評価演算処理について説明する。この評価演算処理では、図４Ｂにおいて、まず、操作入力部６から、複数の太陽電池の中から、測定対象として選択される太陽電池の種類が入力される（Ｓ２１）。より具体的には、操作入力部６から、測定対象として選択される太陽電池ＩＤが入力される。
【００４６】
太陽電池用標準セルＲＣの受光光学系１には、所定の光源からの照射光が入射される。受光光学系１に入射された照射光は、受光光学系１によって照度が均一にされ、各検出部２−１〜２−６のそれぞれへ入射される。各検出部２−１〜２−６は、それぞれ、照射光を当該検出部２の分光感度で受光し、光電変換する。各検出部２−１〜２−６は、それぞれ、この光電変換した結果を前処理部４を介して演算制御部４へ出力する（Ｓ２２）。
【００４７】
そして、操作入力部６から太陽電池ＩＤが入力されると、演算制御部４の評価演算部４３は、この入力された太陽電池ＩＤ、すなわち、測定対象の太陽電池の種類に対する評価値を演算し（Ｓ２３）、この演算結果の評価値を出力部７へ出力する（Ｓ２４）。より具体的には、本実施形態では、演算制御部４の評価演算部４３は、複数の検出部２における各出力Ｂｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算し、これら乗算結果の総和を太陽電池の短絡電流Ｉｓｃとして求め（Ｉｓｃ＝Σ（Ｂｉ×Ｃｉ）、この求めた短絡電流Ｉｓｃを出力部７へ出力する。出力部７には、この短絡電流Ｉｓｃが例えば表示される。
【００４８】
このように動作することによって、太陽電池用標準セルＲＣは、測定対象の太陽電池に対する例えば短絡電流等の評価値を求めることができる。
【００４９】
本実施形態における太陽電池用標準セルＲＣは、各重み係数Ｃｉを重み係数演算部４２で演算することによって、複数の検出部２における各分光感度Ａｉに各重み係数Ｃｉをそれぞれ乗算した各乗算結果の和（合成分光感度Ｓｒｅｆ）を、測定対象の太陽電池における分光感度に、合わせ込むことができる。このため、本実施形態における太陽電池用標準セルＲＣは、測定対象の太陽電池の種類に応じて各重み係数Ｃｉを変更できるので、任意の光源における任意の分光放射照度において、１個で、複数の種類の太陽電池に対応できる。そして、本実施形態における太陽電池用標準セルＲＣは、測定対象の太陽電池における分光感度に合わせ込まれるので、屋内だけでなく、屋外で使用されることで、日射計を用いる場合に較べてより正確に太陽電池を評価できる。
【００５０】
また、本実施形態における太陽電池用標準セルＲＣは、複数種類の太陽電池における各重み係数Ｃｉを演算して重み係数記憶部５２に記憶することができ、測定したい太陽電池の種類を選択して操作入力部６から入力することによって、測定したい太陽電池の例えば短絡電流等の評価値を簡単に演算できる。
【００５１】
（一実験結果）
次に、一実験結果について説明する。図９は、一実験結果として、実施形態の太陽電池用標準セルにおける測定誤差を示す図である。図９の横軸は、時刻であり、その縦軸は、％単位で表す測定誤差である。図１０は、複数の太陽電池における各分光感度を示す図である。図１０の横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その各縦軸は、％単位で表す相対分光感度を示す。図１１は、９時半から１５時半までの範囲における各時刻の太陽光とＩＥＣで定義されたＡＭ１．５Ｇの分光放射照度を示す図である。図１１の横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その各縦軸は、分光放射照度である。図１２は、一実験結果として、比較対象例の日射計の測定誤差を示す図である。図１２の横軸は、時刻であり、その縦軸は、％単位で表す測定誤差である。
【００５２】
この実験では、測定対象の太陽電池は、図９に示す分光感度を持つ太陽電池である。より具体的には、波長３００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲に対し、相対的に短い波長で相対分光感度が最大となる太陽電池ＡＫ−１００（太い実線）、太陽電池ＡＫ−１２０（長い点の破線）および太陽電池ＡＫ−３００（一点鎖線）と、相対的に中程度の波長で相対分光感度が最大値となる太陽電池ＡＫ−１３０（細い実線）および太陽電池ＡＫ−１１０（短い点の破線）と、相対的に長い波長で相対分光感度が最大値となる太陽電池ＡＫ−１４０（一点鎖線）および太陽電池ＡＫ−２００（長い点の太い破線）である。そして、照射光は、１月の９時３０分ないし１５時３０分の間における９時３０分、１０時９分、１０時４０分、１１時４５分、１３時９分、１４時９分および１５時３７分の各時刻の太陽光であり、これら各時刻の太陽光は、図１０に示す分光放射照度を持つ。なお、図１０には、ＩＥＣで定義されたＡＭ１．５Ｇの分光放射照度も示されている。
【００５３】
このような測定対象の太陽電池および照射光に対し、実験では、上述した実施形態の太陽電池用標準セルＲＣが用いられ、その比較対象例として、一定の分光感度を持つ日射計が用いられた。
【００５４】
その測定結果が図９および図１２にそれぞれ示されている。図９は、実施形態の太陽電池用標準セルＲＣによって求められた各太陽電池の短絡電流と図１０および図１１から求められた各太陽電池の短絡電流との差である短絡電流の測定誤差を示し、図１２は、比較対象例の日射計によって求められた各太陽電池の短絡電流と図１０および図１１から求められた各太陽電池の短絡電流との差である短絡電流の測定誤差を示す。図９および図１２において、◆は、太陽電池ＡＫ−１００の測定誤差を示し、■は、太陽電池ＡＫ−１１０の測定誤差を示し、点でハッチされた△は、太陽電池ＡＫ−１２０の測定誤差を示し、斜め線でハッチされた□は、太陽電池ＡＫ−１３０の測定誤差を示し、格子でハッチされた□は、太陽電池ＡＫ−１４０の測定誤差を示し、●は、太陽電池ＡＫ−２００の測定誤差を示し、そして、点でハッチされた□は、太陽電池ＡＫ−３００の測定誤差を示す。なお、図１０に示すいずれか１つの太陽電池の分光感度をＳ（λ）とし、図１１に示すいずれか１つの太陽光の分光放射照度をＥ（λ）とする場合に、これら選択された太陽電池の分光感度Ｓ（λ）および太陽光の分光放射照度Ｅ（λ）から、当該太陽電池の短絡電流Ｉｓｃは、∫Ｓ（λ）×Ｅ（λ）ｄλで求めることができる。
【００５５】
図９および図１２の各縦軸のスケールを参照しながら図９と図１２とを比較すると分かるように、本実施形態の太陽電池用標準セルＲＣは、日射計の場合に較べて著しく高精度に太陽電池の短絡電流を求めることができている。
【００５６】
なお、上述の実施形態において、太陽電池用標準セルＲＣは、図１に破線で示すように、複数の分光感度に基づいてＤＳＲ法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ  ｍｅｔｈｏｄ、絶対分光感度法）によってバイアス電流に応じた絶対値分光感度（絶対分光感度）を演算する絶対値分光感度演算部４４を演算制御部４に機能的にさらに備えてもよい。この場合では、操作入力部６またはＩＦ部８に入力される分光感度は、互いに異なるバイアス電流に対応する複数の分光感度であり、これら複数の分光感度を入力する際に操作入力部６またはＩＦ部８には、当該分光感度に対応するバイアス電流がさらに入力され、そして、重み係数演算部４２は、測定対象の太陽電池における分光感度として絶対値分光感度演算部４４で演算された絶対値分光感度（絶対分光感度）を用いることによって、前記各重み係数Ｃｉを演算する。このような太陽電池用標準セルＲＣは、いわゆるＤＳＲ法によって絶対値分光感度を求めるので、照度に応じて非線形に分光感度が変化する太陽電池にも用いることができる。なお、絶対値分光感度（絶対分光感度）は、放射照度ごとの太陽電池の分光感度である。
【００５７】
図１３は、一例として微結晶シリコン太陽電池の場合における、バイアス電流別の各分光感度を示す図である。図１３の横軸は、ｎｍ単位で表す波長であり、その縦軸は、Ａ／Ｗ単位で表す絶対値分光感度（ＤＳＲ）である。図１３には、バイアス電流が０ｍＡ（■）、１０ｍＡ(●）、５０ｍＡ（一頂点上向きの▲）、１００ｍＡ（一頂点下向きの▲（▼））、２００ｍＡ（◆）、４００ｍＡ（一頂点左向きの▲）、８００ｍＡ（一頂点右向きの▲）、１６００ｍＡ（×）および２５００ｍＡ（★）の各場合における各分光感度が示されている。図１３に示す例では、太陽電池に放射照度を変化させながら、各バイアス電流で各分光感度が求められている。
【００５８】
ＤＳＲ法は、例えば、文献１「Ｊ．Ｍｅｔｚｄｏｒｆ，”Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ  １：Ｔｈｅ  ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ  ｍｅｔｈｏｄ”，１  Ｍａｙ  １９８７／Ｖｏｌ．２６  Ｎｏ．９  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ  １７０１−１７０８」や文献２「Ｓ．Ｗｉｎｔｅｒ，Ｔ．Ｗｉｔｔｃｈｅｎ，Ｊ．Ｍｅｔｚｄｏｒｆ，”Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃｅｌｌ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｔ  ｔｈｅ  ＰＴＢ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａｎ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ＤＳＲ  Ｆａｃｉｌｉｔｙ”，１６ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｇａｌｓｇｇｏｏ  ２０００」や特開２０１２−３９０３６号公報等に開示された公知の手法である。このＤＳＲ法による絶対値分光感度の測定では、大略、測定対象の太陽電池にバイアス光として白色光を照射することによって太陽電池が発電状態（バイアスのかかった状態（バイアス状態））とされ、そのバイアス状態でさらに単色光を太陽電池に照射することによって当該単色光の波長での感度（出力電流）が測定される。バイアス光に重畳されている前記単色光の波長を変えながら、測定対象の太陽電池における各出力電流がそれぞれ測定され、当該バイアス光の照度における太陽電池の分光感度が測定される。バイアス光の照度を変えて同様に測定され、各照度における太陽電池の各分光感度が測定される。そして、これら各照度における太陽電池の各分光感度に基づいてＤＳＲ法によって太陽電池の絶対値分光感度が演算される。この各照度の各分光感度からＤＳＲ法によって太陽電池の絶対値分光感度の演算では、各照度の分光感度から微分分光感度（照度の微小変化△Ｅに対する短絡電流の変化△Ｉｓｃ、△Ｉｓｃ／△Ｅ）が求められ、この値と短絡電流とから測定照度における絶対値分光感度を求めることが可能となる。
【００５９】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００６０】
一態様にかかる太陽電池用標準セルは、測定対象の太陽電池における分光感度が入力される入力部と、互いに異なる分光感度を持ち、入射光を光電変換して出力する複数の検出部と、前記複数の検出部における各分光感度に各重み係数をそれぞれ乗算した各乗算結果の総和が前記測定対象の太陽電池における分光感度に一致するように、前記各重み係数を演算する重み係数演算部と、所定の光源からの照射光を前記複数の検出部で受光することによって得られた前記複数の検出部における各出力と前記重み係数演算部で演算された各重み係数に基づいて前記測定対象の太陽電池における所定の評価値を演算する評価演算部とを備える。
【００６１】
このような太陽電池用標準セルは、前記各重み係数を前記重み係数演算部で演算することによって、前記複数の検出部における各分光感度に各重み係数をそれぞれ乗算した各乗算結果の和を、前記測定対象の太陽電池における分光感度に、合わせ込むことができる。このため、このような太陽電池用標準セルは、測定対象の太陽電池の種類に応じて前記各重み係数を変更できるので、任意の分光放射照度において、１個で複数の種類の太陽電池に対応できる。そして、このような太陽電池用標準セルは、屋内だけでなく、屋外で使用されることで、日射計を用いる場合に較べてより正確に太陽電池を評価できる。
【００６２】
ここで、標準セルは、測定対象の太陽電池の分光感度と同様の分光感度を持つ装置であり、上記基準セルおよび擬似セルと同様の機能を含むものである。太陽電池の種類は、例えばシリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池等の材料に応じた分類、および、例えば薄膜シリコン型太陽電池、ハイブリッド型太陽電池、タンデム型太陽電池等の形態に応じた分類だけでなく、同じ材料で製品名に応じた分類、同じ形態で製品名に応じた分類、および、同じ製品名でロットに応じた分類も含む。このように太陽電池の種類は、分光感度に応じた分類を意味し、分光感度が異なれば異なる種類とされる。
【００６３】
また、他の一態様では、上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記入力部に入力される前記分光感度は、互いに異なるバイアス電流に対応する複数の分光感度であり、前記複数の分光感度に基づいてＤＳＲ法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ  ｍｅｔｈｏｄ）によって前記バイアス電流に応じた絶対値分光感度を演算する絶対値分光感度演算部がさらに備えられ、前記重み係数演算部は、前記測定対象の太陽電池における分光感度として前記絶対値分光感度演算部で演算された絶対値分光感度を用いる。
【００６４】
このような太陽電池用標準セルは、いわゆるＤＳＲ法によって絶対値分光感度を求めるので、照度に応じて非線形に分光感度が変化する太陽電池にも用いることができる。
【００６５】
また、他の一態様では、これら上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記重み係数を記憶する記憶部がさらに備えられ、前記入力部に入力される前記分光感度は、互いに種類の異なる複数の太陽電池における各分光感度であり、前記重み係数演算部は、前記複数の太陽電池のそれぞれに対し前記重み係数をそれぞれ演算し、前記記憶部は、前記複数の太陽電池に対応付けて前記重み係数演算部で演算された前記複数の太陽電池に対する前記重み係数を記憶し、前記入力部は、前記複数の太陽電池の中から、測定対象として選択される太陽電池の種類がさらに入力され、前記評価演算部は、前記入力部に入力された前記測定対象の太陽電池の種類に対する前記評価値を演算する。
【００６６】
このような太陽電池用標準セルは、複数種類の太陽電池における各重み係数を演算して記憶し、測定したい太陽電池の種類を選択して入力することによって、測定したい太陽電池の評価を簡単に演算できる。
【００６７】
また、他の一態様では、これら上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記複数の検出部は、光学フィルタと、第１波長帯域に少なくとも受光感度を持ち、入射光を光電変換して出力する第１フォトセンサとを備える第１態様の検出部、および、光学フィルタと、前記第１波長帯域よりも長波長側の第２波長帯域に少なくとも受光感度を持ち、入射光を光電変換して出力する第２フォトセンサとを備える第２態様の検出部のうちの少なくとも前記第１態様の検出部を含む。前記第１フォトセンサは、好ましくは、ＳｉフォトセンサまたはＣＩＳ（主成分に銅（Ｃｏｐｐｅｒ）、インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）、セレン（Ｓｅｌｅｎｉｕｍ）を含む）のフォトセンサである。前記第２フォトセンサは、好ましくは、赤外線フォトセンサであり、この赤外線フォトセンサは、好ましくは、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、ＰｂＳおよびＰｂＳｅのうちのいずれかを材料とするフォトセンサである。
【００６８】
このような太陽電池用標準セルは、前記第１態様の検出部で前記複数の検出部を構成することによって、第１波長帯域で分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応できる。このような太陽電池用標準セルは、前記第１および第２態様の検出部で前記複数の検出部を構成することによって、第１波長帯域（例えば相対的に短い波長の波長帯域）、および、第２波長帯域（例えば相対的に長い波長の波長帯域）で分光感度を持つ測定対象の太陽電池に対応できる。
【００６９】
また、他の一態様では、これら上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記所定の光源からの前記照射光を、照度を均一にして前記複数の検出部のそれぞれへ入射させる受光光学系がさらに備えられる。
【００７０】
このような太陽電池用標準セルは、照度を均一にする受光光学系を備えることで、各検出部に均一に照射光を入射することができ、より正確に太陽電池を評価できる。
【００７１】
また、他の一態様では、上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記受光光学系は、複数の光ファイバを備え、前記複数の光ファイバにおける一方端を一つに束ね、前記複数の光ファイバにおける他方端を前記複数の検出部の個数に応じた個数に分けてそれぞれ束ねたバンドルファイバである。
【００７２】
このような太陽電池用標準セルは、バンドルファイバを用いることによって、比較的簡単に前記受光光学系を構成できる。
【００７３】
また、他の一態様では、上述の太陽電池用標準セルにおいて、前記受光光学系は、入射光を拡散して出射するガラス部材である。前記ガラス部材は、好ましくは、ガラスを溶かすことができる薬液を用いた化学処理によってミクロンオーダーの凹凸を入射面および出射面のうちの少なくとも一方に形成した光学素子である。また好ましくは、前記ガラス部材は、例えばサンドブラスト等によってミクロンオーダーの凹凸を入射面および出射面のうちの少なくとも一方に形成した光学素子である。
【００７４】
このような太陽電池用標準セルは、拡散機能を有するガラス部材を用いることによって、比較的簡単に前記受光光学系を構成できる。
【００７５】
この出願は、２０１２年１２月１７日に出願された日本国特許出願特願２０１２−２７４３０１を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【００７６】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、太陽電池用標準セルを提供することができる。
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
2014097512.tif 000016
2014097512.tif 000017