(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の抵抗値に予め設定された第一の抵抗素子を有する第一の測定回路を用いて、色素増感太陽電池を検査する色素増感太陽電池の検査方法であって、
前記色素増感太陽電池を暗室内に配置して、所定の面積の光照射領域を有する照明光を前記色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値である最大出力電流値を測定するとともに、前記色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値である最大出力電圧値を測定する測定工程と、
前記最大出力電流値が所定の最大出力電流基準を満たし、かつ、前記最大出力電圧値が所定の最大出力電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定する判定工程と、を行い、
基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値を最大出力基準電流値として測定するとともに、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を最大出力基準電圧値として測定し、
前記最大出力基準電流値を含む所定の範囲を前記最大出力電流基準とし、前記最大出力基準電圧値を含む所定の範囲を前記最大出力電圧基準とする予備工程を、前記測定工程の前に行い、
前記予備工程の前に、前記第一の抵抗値に設定された前記第一の抵抗素子が、前記第一の測定回路に組み込まれ、
前記第一の抵抗値は、前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射したときに、前記基準となる色素増感太陽電池が最大出力となる抵抗値であることを特徴とする色素増感太陽電池の検査方法。
【請求項２】
前記第一の抵抗値とは異なる第二の抵抗値に予め設定された第二の抵抗素子を有する第二の測定回路、及び、前記第一の抵抗値及び前記第二の抵抗値とはそれぞれ異なる第三の抵抗値に予め設定された第三の抵抗素子を有する第三の測定回路を用い、
前記測定工程では、前記第二の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の短絡時における前記第二の抵抗素子に流れる電流値である短絡電流値を測定し、前記第三の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の開放時における前記第三の抵抗素子に印加される電圧値である開放電圧値を測定し、
前記判定工程では、前記短絡電流値が所定の短絡電流基準を満たし、かつ、前記開放電圧値が所定の開放電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定し、
前記予備工程では、
前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第二の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の短絡時における電流値を短絡基準電流値として測定するとともに、前記第三の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の開放時における電圧値を開放基準電圧値として測定し、
前記短絡基準電流値を含む所定の範囲を前記短絡電流基準とし、前記開放基準電圧値を含む所定の範囲を前記開放電圧基準とする請求項１に記載の色素増感太陽電池の検査方法。
【請求項３】
前記色素増感太陽電池は、第一の方向に複数直列接続されることで電池集合体を構成し、
前記測定工程では、
前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させずに、前記第一の測定回路を用いて前記色素増感太陽電池の前記最大出力電流値及び前記最大出力電圧値を測定する停止測定工程と、
前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させる移動工程と、
を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池の検査方法。
【請求項４】
前記移動工程で前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させる長さは、前記光照射領域の前記第一の方向の長さ以下であることを特徴とする請求項３に記載の色素増感太陽電池の検査方法。
【請求項５】
前記色素増感太陽電池は、第一の方向に複数直列接続されることで電池集合体を構成し、
前記測定工程では、前記電池集合体を前記第一の方向に一定の速度で移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池の検査方法。
【請求項６】
色素増感太陽電池の検査装置であって、
第一の電線と、第一の抵抗値に予め設定され前記第一の電線に設けられた第一の抵抗素子と、前記第一の抵抗素子に流れる電流値を測定する第一の電流計と、前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を測定する第一の電圧計と、を有する第一の測定回路と、
前記第一の電線を移動させる移動部と、
内部に前記色素増感太陽電池を収容可能な暗室と、
所定の面積の光照射領域を有する照明光を前記色素増感太陽電池に照射する照光部と、
前記移動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、メモリーを備え、
前記メモリーには、
基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値を最大出力基準電流値として測定するとともに、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を最大出力基準電圧値として測定したときに、
前記最大出力基準電流値を含む所定の範囲である最大出力電流基準、及び前記最大出力基準電圧値を含む所定の範囲である最大出力電圧基準が、予め記憶され、
前記第一の抵抗値は、前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射したときに、前記基準となる色素増感太陽電池が最大出力となる抵抗値であり、
前記制御部は、
前記移動部により前記第一の電線を移動させて前記色素増感太陽電池の端子に接触させ、前記色素増感太陽電池の最大出力時における電流値である最大出力電流値を前記第一の電流計で測定するとともに、前記色素増感太陽電池の最大出力時における電圧値である最大出力電圧値を前記第一の電圧計で測定し、
前記最大出力電流値が前記最大出力電流基準を満たし、かつ、前記最大出力電圧値が前記最大出力電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定することを特徴とする色素増感太陽電池の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池の検査方法及び色素増感太陽電池の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クリーンエネルギーの発電装置として、特許文献１及び２に記載されている光電変換素子が注目されている。光電変換素子の中でも、色素増感太陽電池は柔軟で変形可能に構成できるために注目されている。
【０００３】
色素増感太陽電池を製造した後で、光エネルギーから電気エネルギーへの出力値を検査する必要がある。色素増感太陽電池が正常なことを判定するには、色素増感太陽電池の端子間で生じる電流値及び電圧値の変化であるＩ−Ｖ曲線を測定する。そして、このＩ−Ｖ曲線を正常な色素増感太陽電池のＩ−Ｖ曲線と比較し、判定することが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０７２３７４号公報
【特許文献２】特開２００３−４６１０２号公報
【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、色素増感太陽電池は半導体型の光電変換素子に比べて、電圧を印加したときに電流が増加する反応の早さである応答速度が遅い。このため、Ｉ−Ｖ曲線の測定に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、色素増感太陽電池が正常なことを短時間で判定することが可能な色素増感太陽電池の検査方法及び色素増感太陽電池の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の色素増感太陽電池の検査方法は、第一の抵抗値に予め設定された第一の抵抗素子を有する第一の測定回路を用いて、色素増感太陽電池を検査する色素増感太陽電池の検査方法であって、前記色素増感太陽電池を暗室内に配置して、所定の面積の光照射領域を有する照明光を前記色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値である最大出力電流値を測定するとともに、前記色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値である最大出力電圧値を測定する測定工程と、前記最大出力電流値が所定の最大出力電流基準を満たし、かつ、前記最大出力電圧値が所定の最大出力電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定する判定工程と、を行い、基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値を最大出力基準電流値として測定するとともに、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を最大出力基準電圧値として測定し、前記最大出力基準電流値を含む所定の範囲を前記最大出力電流基準とし、前記最大出力基準電圧値を含む所定の範囲を前記最大出力電圧基準とする予備工程を、前記測定工程の前に行い、前記予備工程の前に、前記第一の抵抗値に設定された前記第一の抵抗素子が、前記第一の測定回路に組み込まれ、前記第一の抵抗値は、前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射したときに、前記基準となる色素増感太陽電池が最大出力となる抵抗値であることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の色素増感太陽電池の検査装置は、第一の電線と、第一の抵抗値に予め設定され前記第一の電線に設けられた第一の抵抗素子と、前記第一の抵抗素子に流れる電流値を測定する第一の電流計と、前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を測定する第一の電圧計と、を有する第一の測定回路と、前記第一の電線を移動させる移動部と、内部に前記色素増感太陽電池を収容可能な暗室と、所定の面積の光照射領域を有する照明光を前記色素増感太陽電池に照射する照光部と、前記移動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、メモリーを備え、前記メモリーには、基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第一の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に流れる電流値を最大出力基準電流値として測定するとともに、前記基準となる色素増感太陽電池の最大出力時における前記第一の抵抗素子に印加される電圧値を最大出力基準電圧値として測定したときに、前記最大出力基準電流値を含む所定の範囲である最大出力電流基準、及び前記最大出力基準電圧値を含む所定の範囲である最大出力電圧基準が、予め記憶され、前記第一の抵抗値は、前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射したときに、前記基準となる色素増感太陽電池が最大出力となる抵抗値であり、前記制御部は、前記移動部により前記第一の電線を移動させて前記色素増感太陽電池の端子に接触させ、前記色素増感太陽電池の最大出力時における電流値である最大出力電流値を前記第一の電流計で測定するとともに、前記色素増感太陽電池の最大出力時における電圧値である最大出力電圧値を前記第一の電圧計で測定し、前記最大出力電流値が前記最大出力電流基準を満たし、かつ、前記最大出力電圧値が前記最大出力電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定することを特徴としている。
【０００９】
これらの発明によれば、暗室内に配置した色素増感太陽電池に一定の照明光を照射し、第一の測定回路を用いて、色素増感太陽電池の最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定する。最大出力電流値が所定の最大出力電流基準を満たし、かつ、最大出力電圧値が所定の最大出力電圧基準を満たすときに、色素増感太陽電池が正常であると判定する。したがって、色素増感太陽電池のＩ−Ｖ曲線を測定することなく、色素増感太陽電池が正常なことを短時間で判定することができる。
また、基準となる色素増感太陽電池を暗室内に配置して照明光を照射したときの最大出力時における電流値を最大出力基準電流値とする。そして、測定工程で測定した最大出力電流値が最大出力基準電流値を含む所定の範囲内であるときに、この最大出力電流値が正常な電流値であることを容易に判定することができる。
また、基準となる色素増感太陽電池を暗室内に配置して照明光を照射したときの最大出力時における電圧値を最大出力基準電圧値とする。そして、測定工程で測定した最大出力電圧値が最大出力基準電圧値を含む所定の範囲内であるときに、この最大出力電圧値が正常な電圧値であることを容易に判定することができる。
【００１０】
また、上記の色素増感太陽電池の検査方法において、前記第一の抵抗値とは異なる第二の抵抗値に予め設定された第二の抵抗素子を有する第二の測定回路、及び、前記第一の抵抗値及び前記第二の抵抗値とはそれぞれ異なる第三の抵抗値に予め設定された第三の抵抗素子を有する第三の測定回路を用い、前記測定工程では、前記第二の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の短絡時における前記第二の抵抗素子に流れる電流値である短絡電流値を測定し、前記第三の測定回路を用いて、前記色素増感太陽電池の開放時における前記第三の抵抗素子に印加される電圧値である開放電圧値を測定し、前記判定工程では、前記短絡電流値が所定の短絡電流基準を満たし、かつ、前記開放電圧値が所定の開放電圧基準を満たすときに、前記色素増感太陽電池が正常であると判定し、前記予備工程では、前記基準となる色素増感太陽電池を前記暗室内に配置して、前記照明光を前記基準となる色素増感太陽電池に照射し、前記第二の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の短絡時における電流値を短絡基準電流値として測定するとともに、前記第三の測定回路を用いて、前記基準となる色素増感太陽電池の開放時における電圧値を開放基準電圧値として測定し、前記短絡基準電流値を含む所定の範囲を前記短絡電流基準とし、前記開放基準電圧値を含む所定の範囲を前記開放電圧基準としてもよい。
この発明によれば、第二の測定回路で色素増感太陽電池の短絡電流値を測定し、第三の測定回路で色素増感太陽電池の開放電圧値を測定する。短絡電流値が所定の短絡電流基準を満たし、かつ、開放電圧値が所定の開放電圧基準を満たすことを判断することで、色素増感太陽電池が正常であることをより確実に判定することができる。
【００１１】
また、上記の色素増感太陽電池の検査方法において、前記色素増感太陽電池は、第一の方向に複数直列接続されることで電池集合体を構成し、前記測定工程では、前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させずに、前記第一の測定回路を用いて前記色素増感太陽電池の前記最大出力電流値及び前記最大出力電圧値を測定する停止測定工程と、前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させる移動工程と、を行ってもよい。
この発明によれば、停止測定工程において色素増感太陽電池の位置を安定させた状態で最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定するとともに、移動工程において色素増感太陽電池を移動させることができる。
【００１２】
また、上記の色素増感太陽電池の検査方法において、前記移動工程で前記電池集合体を前記暗室に対して前記第一の方向に移動させる長さは、前記光照射領域の前記第一の方向の長さ以下であってもよい。
この発明によれば、第一の方向において色素増感太陽電池に照明光が照射されない領域を無くして、出力値をもれなく測定することができる。
【００１３】
また、上記の色素増感太陽電池の検査方法において、前記色素増感太陽電池は、第一の方向に複数直列接続されることで電池集合体を構成し、前記測定工程では、前記電池集合体を前記第一の方向に一定の速度で移動させてもよい。
この発明によれば、電池集合体が移動する速度を一定にした状態で出力値を測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の色素増感太陽電池の検査方法及び色素増感太陽電池の検査装置によれば、色素増感太陽電池が正常なことを短時間で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の色素増感太陽電池の検査装置の概要を示す図である。
【図２】同色素増感太陽電池の検査装置で検査される色素増感太陽電池の斜視図である。
【図３】同色素増感太陽電池を模式的に示した平面図である。
【図４】本実施形態における色素増感太陽電池の検査方法を示すフローチャートである。
【図５】同色素増感太陽電池のＩ−Ｖ曲線を示す図である。
【図６】本実施形態の色素増感太陽電池の検査方法を説明する図である。
【図７】本発明の第２実施形態の色素増感太陽電池の検査装置の概要を示す図である。
【図８】本実施形態における色素増感太陽電池の検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る色素増感太陽電池の検査装置（以下、単に検査装置と称する）の第１実施形態を、図１から６を参照しながら説明する。
本検査装置１は、図１に示すように、色素増感太陽電池１００（以下、単に太陽電池１００と称する）が第一の方向Ｘに複数直列接続された電池集合体１０１における各太陽電池１００の出力値を検査するものである。
以下では、まず電池集合体１０１における１つの太陽電池１００について説明する。なお、太陽電池１００は、後述する一対の端子が検査装置１の後述する第一のリード線１１に接触可能なものであれば以下に示す例には限定されず、所望の構成の太陽電池１００を適宜選択して用いることができる。
【００１９】
図２に示すように、太陽電池１００は、第一の基板１０６に導電膜１０７及び半導体層１０８が成膜された光電極１０５と、第二の基板１１１に導電膜１１２が成膜された対向電極１１０とが、導電膜１０７、１１２同士を対向させて積層されている。光電極１０５と対向電極１１０との間は、電解質（不図示）を充填させた状態で第一の基板１０６の板面と第二の基板１１１の板面の外縁部において封止材１１４により連続的に貼着されている。
【００２０】
太陽電池１００は、互いに対向する導電膜１０７、１１２が、電気的に分割されて複数の分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ、分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆを形成している。なお、導電膜１０７、１１２の分割数は一例である。
そして、互いに対向する分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ、分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆ同士が積層方向に視て重なった領域は、図３に示すように発電測定部１ｐ〜３０ｐ（発電測定部は、包括的又は各個に「発電測定部Ｐ」とも称する）を形成している。
また、太陽電池１００の互いに対向する分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ、分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆには、少なくとも一の発電測定部Ｐ（１ｐ−３０ｐ）に通電可能な位置に端子１１６、１１７が設けられている。
【００２１】
基板１０６、１１１の材料としては、それぞれ例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明の熱可塑性樹脂材料を主材料とする樹脂材料又はガラス基板等が好適に用いられる。
図２に示すように、分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅは、第一の方向Ｘに間隔を空けて、第二の方向Ｙに互いに平行に延びる短冊状に形成されている。分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅの間は、導電膜１０７が成膜されておらず第一の基板１０６が露出しており、第二の方向Ｙに平行に延びる条状の絶縁部１２０を形成している。
分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆは、第二の方向Ｙに間隔を空けて、第一の方向Ｘに互いに平行に延びる短冊状に形成されている。分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆの間は、導電膜１１２が成膜されておらず第二の基板１１１が露出しており、第一の方向Ｘに平行に延びる条状の絶縁部１２１を形成している。
【００２２】
第一の基板１０６に形成された各分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅと第二の基板１１１に形成された各分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆとが光電極１０５と対向電極１１０との積層方向に視て重なっている領域、すなわち、絶縁部１２０、１２１を積層方向に投影し絶縁部１２０、１２１により囲まれた分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ及び分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆの領域は、一つの発電測定部Ｐ（１ｐ−３０ｐ）を構成している。
【００２３】
導電膜１０７、１１２の材料には、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等が用いられ、導電膜１０７、１１２は透明導電膜として形成されている。
半導体層１０８は、増感色素を吸着可能であり、光励起された増感色素から電子を受け取り、導電膜１０７へ電子を渡すことが可能なｎ型半導体であれば特に制限されない。このような半導体層の材料としては、例えば金属酸化物半導体、金属カルコゲナイド等の半導体からなる微粒子が好ましく、酸化チタン微粒子がより好ましい。
酸化チタンの種類としては、酸化チタン微粒子同士の電気的接合を向上させる点から、アナターゼ型酸化チタンが好ましい。酸化チタン微粒子は、アナターゼ型とルチル型が混合された酸化チタンであることも好ましく、ルチル型酸化チタンのみであってもよい。
【００２４】
増感色素として、従来の太陽電池で使用される色素が適用可能であり、例えばルテニウム錯体、シアニンやクロロフィルといった有機色素が挙げられる。
増感色素としては、吸収する波長域が広く、光励起の寿命が長く、半導体層１０８に受け渡された電子が安定する点から、ルテニウム錯体が好適であり、例えば、Ｎ３、Ｎ７１９、Ｎ７４９、ＣＹＣ−Ｂ１１と一般に呼ばれる色素が挙げられる。また、ＭＫ２等のカルバゾール骨格を有するカルバゾール系有機色素も好適である。
【００２５】
封止材１１４としては、接着剤、例えばホットメルト樹脂等が好適に用いられる。
端子１１６、１１７は、電流及び電圧を測定したい任意の発電測定部Ｐに通電可能な分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ及び分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆに電流及び電圧の測定装置である検査装置１の後述する第一の測定回路１０を接続させる部材又は部位である。
【００２６】
各分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ、１１２ａ〜１１２ｆにおける端子１１６、１１７を形成する位置は、第一の測定回路１０に電気的に接続可能な位置であれば特に限定されない。
端子１１６、１１７は、公知の導電材料を用いて形成され、分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅ及び分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆと電気的に導通している。例えば、端子１１６、１１７が金属で形成される場合、銅、アルミニウム、ニッケル、鋼鉄、真鍮等が好適に用いられる。
図２では、各分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅの一部に端子１１６が接続されているが、各分割導電膜１０７ａ〜１０７ｅのそれぞれに端子１１６が接続されていてもよい。各分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆの一部に端子１１７が接続されているが、各分割導電膜１１２ａ〜１１２ｆのそれぞれに端子１１７が接続されていてもよい。
このように構成された太陽電池１００、すなわち電池集合体１０１は、曲げるように変形させることができる柔軟性を有する。
【００２７】
図１に示すように、検査装置１は、第一の測定回路１０と、第一の測定回路１０の第一のリード線１１を移動させる第一の移動部（移動部）１５Ａ、１５Ｂと、内部に太陽電池１００を収容可能な暗室２０と、照明光Ｌ１を太陽電池１００に照射する照光部２５と、第一の移動部１５Ａ、１５Ｂを制御する制御部３０と、を備えている。
【００２８】
第一の測定回路１０は、前述の第一のリード線１１と、第一の抵抗値に予め設定され第一のリード線１１に設けられた第一の抵抗素子１２と、第一の抵抗素子１２に流れる電流値を測定する第一の電流計１３と、第一の抵抗素子１２に印加される電圧値を測定する第一の電圧計１４と、を有する。
第一のリード線１１は、図示はしないが、導電性を有する金属で形成された第一の電線が、電気的絶縁性を有する第一の被覆材で被覆されたものである。第一のリード線１１の各端部では、第一の電線が第一の被覆材から露出している。
第一の抵抗素子１２、第一の電流計１３、及び第一の電圧計１４は公知の構成のものである。第一の電流計１３、第一の電圧計１４は、測定した電流値、電圧値を制御部３０に送信する。
【００２９】
第一の移動部１５Ａ、１５Ｂは、図示はしないが例えば、第一のリード線１１が取付けられ、第一のリード線１１を第一の方向Ｘ及び第二の方向Ｙに案内するリニアガイドと、リニアガイドを移動させるサーボモータ等で構成することができる。サーボモータは制御部３０に接続され、制御部３０に制御される。制御部３０による指示により、第一の移動部１５Ａ、１５Ｂは、第一のリード線１１の両端部を移動させることができる。
暗室２０は、例えば複数の壁部２１を組み合わせて箱状に形成されている。壁部２１には、電池集合体１０１を搬入、搬出するための搬入孔２１ａ、搬出孔２１ｂが形成されている。暗室２０内は、外光が遮蔽されている。
【００３０】
照光部２５は、例えばキセノンランプ等の光源を有していて、この光源から照明光Ｌ１を照射する。光源から照射された照明光Ｌ１は、所定の面積の光照射領域Ｒとなって太陽電池１００に照射される。すなわち、電池集合体１０１の太陽電池１００によらず、太陽電池１００を照射する照明光Ｌ１の光照射領域Ｒは一定であり、光照射領域Ｒの面積は一定である。なお、光照射領域Ｒの第一の方向Ｘの長さをＬ６とする。
制御部３０は、図示はしないが演算回路、メモリー等有している。メモリーには、演算回路を制御するための制御プログラム等が記憶されている。制御部３０には、図示はしないが、キーボード等の入力部や、液晶ディスプレイ等の表示部が接続されている。
【００３１】
次に、以上のように構成された検査装置１を用いて行う本実施形態の色素増感太陽電池の検査方法（以下、単に検査方法と称する）について説明する。図４は、本実施形態における検査方法Ｓを示すフローチャートである。
電池集合体１０１の検査を開始する前に、予備工程（図４に示すステップＳ１）において、使用者は、基準となる太陽電池１０２を暗室２０内に配置する（図１参照）。ここで言う基準となる太陽電池とは、予め出力値の試験を行い、所期の性能を有していることが分かっている太陽電池のことを意味する。
図５は、太陽電池のＩ−Ｖ曲線である。図５の横軸は電圧を表し、縦軸は電流を表す。
照光部２５により照明光Ｌ１を基準となる太陽電池１０２に照射し、第一の測定回路１０を用いて、基準となる太陽電池１０２の最大出力時における第一の抵抗素子１２に流れる電流値を最大出力基準電流値Ｉ１として第一の電流計１３で測定する。同様に、基準となる太陽電池１０２の最大出力時における第一の抵抗素子１２に印加される電圧値を最大出力基準電圧値Ｖ１として第一の電圧計１４で測定する。
【００３２】
使用者は、これら最大出力基準電流値Ｉ１及び最大出力基準電圧値Ｖ１を、入力部から入力して制御部３０のメモリーに記憶させる。
制御部３０の演算回路は、最大出力基準電流値Ｉ１を含む所定の範囲を最大出力電流基準としてメモリーに記憶させる。同様に、最大出力基準電圧値Ｖ１を含む所定の範囲を最大出力電圧基準としてメモリーに記憶させる。
【００３３】
上記最大出力電流基準及び上記最大出力電圧基準は、各々独立して設定することが可能であり、電池の劣化度合い等に応じて基準値あるいは基準の範囲を変更することができる。前記基準は、中心値を設け、例えば±２０％程度の範囲を設定したり、中心値を設けずに数値範囲を設定したりすることもできる。
前記基準において、中心値を設定する場合は、例えば、５０％〜１３０％の範囲から、１００％、９０％、８０％等の任意の値を設定することができる。範囲については、±３０％、±２０％、±１０％、＋３０％−２０％、＋２０％−１５％、＋１０％−２０％、等を例示できる。中心値と範囲を組合わせて、例えば、基準値１００％範囲＋１０％−２０％、基準値９０％範囲±２０％、基準値９０％範囲＋１０％−２０％、基準値８０％範囲＋２０％−１５％などの基準を例示できる。
【００３４】
前記基準において、数値範囲を設定する場合は、例えば、最大出力電流基準としては、下限が、最大出力基準電流値Ｉ１の５５％の値以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは９０％の値以上とすることができる。上限が、最大出力基準電流値Ｉ１の１１０％の値以下、好ましくは１００％以下、より好ましくは９０％以下とすることができる。
最大出力電圧基準としては、例えば最大出力基準電圧値Ｖ１の７０％の値以上であり、最大出力基準電圧値Ｖ１の１２０％の値以下の範囲とすることが好ましい。例えば、最大出力電圧基準としては、下限が最大出力基準電圧値Ｖ１の７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％の値以上である。上限は。最大出力基準電圧値Ｖ１の１１０％の値以下、好ましくは１０５％以下、より好ましくは９５％以下の範囲とすることができる。
この予備工程Ｓ１は、後述する測定工程Ｓ５の前に行う。
【００３５】
なお、予備工程Ｓ１では、基準となる太陽電池１０２を用いて最大出力基準電流値Ｉ１及び最大出力基準電圧値Ｖ１を測定しなくてもよい。例えば、太陽電池１００に似た構成の他の太陽電池の測定結果等に基づいて最大出力基準電流値Ｉ１及び最大出力基準電圧値Ｖ１を決め、これらの値を入力部から入力してもよい。
【００３６】
次に測定工程（ステップＳ５）において、実際に電池集合体１０１の出力値の測定を行う。電池集合体１０１は柔軟性を有するため、電池集合体１０１を巻いて図１に示すロール１０３として、一対のロール１０３間で検査を行うロール・ツー・ロール方式を用いた検査方法が可能である。ロール１０３には、ロール１０３を軸線周りに回転させる図示しない駆動モータが取付けられている。この駆動モータは、制御部３０により制御される。
測定工程Ｓ５では、停止測定工程Ｓ６と移動工程Ｓ８とを行う。
停止測定工程Ｓ６では、電池集合体１０１を暗室２０に対して第一の方向Ｘに移動させずに、第一の測定回路１０を用いて太陽電池１００の最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定する。
【００３７】
具体的には、制御部３０は、第一の移動部１５Ａ、１５Ｂにより第一のリード線１１を移動させて、第一のリード線１１の第一の電線を太陽電池１００の端子１１６、１１７に接触させる。
太陽電池１００を暗室２０内に配置して、照明光Ｌ１を太陽電池１００に照射し、第一の測定回路１０を用いて、太陽電池１００の最大出力時における第一の抵抗素子１２に流れる電流値である最大出力電流値を第一の電流計１３で測定する。太陽電池１００の最大出力時における第一の抵抗素子１２に印加される電圧値である最大出力電圧値を、第一の電圧計１４で測定する。停止測定工程Ｓ６において、太陽電池１００を移動させずに太陽電池１００の位置を安定させた状態で、最大出力電流値及び最大出力電圧値が測定される。
第一の移動部１５Ａ、１５Ｂにより、太陽電池１００の端子１１６、１１７から第一のリード線１１を離間させておく。
【００３８】
移動工程Ｓ８では、図６に示すように、電池集合体１０１を暗室２０に対して第一の方向Ｘに移動させる。制御部３０は、駆動モータを駆動してロール１０３を回転させることで、電池集合体１０１を第一の方向Ｘに移動させる。
なお、移動工程Ｓ８で電池集合体１０１を暗室２０に対して第一の方向Ｘに移動させる長さＬ７は、前述の光照射領域Ｒの長さＬ６以下である。すなわち、第一の方向Ｘにおいて太陽電池１００に照明光Ｌ１が照射されない領域を無くす。
なお、測定工程Ｓ５では、移動工程Ｓ８の後で停止測定工程Ｓ６を行ってもよい。
【００３９】
次に、判定工程Ｓ１１において、制御部３０は、最大出力電流値が最大出力電流基準を満たし、かつ、最大出力電圧値が最大出力電圧基準を満たすか否かを判断する（ステップＳ１２）。最大出力電流基準及び最大出力電圧基準は、メモリーに記憶された値を読み出して用いる。
ステップＳ１２においてＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１４に移行する。一方で、ステップＳ１２においてＮＯと判断したときは、ステップＳ１６に移行する。
予備工程Ｓ１において、基準となる太陽電池１０２を暗室２０内に配置して照明光Ｌ１を照射したときの最大出力時における電流値を最大出力基準電流値Ｉ１とし、この最大出力基準電流値Ｉ１を含む所定の範囲を最大出力電流基準とする。これにより、測定工程Ｓ５で測定した最大出力電流値が最大出力電流基準を満たすときに、この最大出力電流値が正常な電流値であることを容易に判定される。最大出力電圧値についても同様である。
【００４０】
ステップＳ１４では、制御部３０は太陽電池１００が正常であると判定し、本検査方法Ｓの全ての工程を終了する。なお、制御部３０は、表示部により、太陽電池１００が正常であることを表す表示をしてもよい。
ステップＳ１６では、制御部３０は太陽電池１００が異常であると判定し、本検査方法Ｓの全ての工程を終了する。なお、制御部３０は、表示部により、太陽電池１００が異常であることを表す表示をしてもよい。
判定工程Ｓ１１において、太陽電池１００のＩ−Ｖ曲線全体を測定しないので、太陽電池１００の出力値が正常か否かが短時間で判定される。
【００４１】
以上の測定工程Ｓ５及び判定工程Ｓ１１で、１つの太陽電池１００の出力値が正常か否かが短時間で判定される。この測定工程Ｓ５及び判定工程Ｓ１１を、電池集合体１０１が有する太陽電池１００の数だけ繰り返す。
電池集合体１０１が有する全ての太陽電池１００の出力値が正常であると判定されたときに、電池集合体１０１が正常であると判定してもよい。電池集合体１０１が有する複数の太陽電池１００の出力値の少なくとも１つが異常であると判定されたときに、電池集合体１０１が異常であると判定してもよい。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の検査装置１及び検査方法Ｓによれば、暗室２０内に配置した太陽電池１００に一定の照明光Ｌ１を照射し、第一の測定回路１０を用いて、太陽電池１００の最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定する。最大出力電流値が所定の最大出力電流基準を満たし、かつ、最大出力電圧値が所定の最大出力電圧基準を満たすときに、太陽電池１００が正常であると判定する。したがって、太陽電池１００のＩ−Ｖ曲線を測定することなく、太陽電池１００の出力値が正常なことを短時間で判定することができる。
出力値が短時間で判定できるため、太陽電池１００の全ての発電測定部１ｐ〜３０ｐの出力値を判定することも容易である。
【００４３】
測定工程Ｓ５では、停止測定工程Ｓ６と移動工程Ｓ８とを行う。このため、停止測定工程Ｓ６において太陽電池１００の位置を安定させた状態で最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定するとともに、移動工程Ｓ８において太陽電池１００を移動させることができる。
移動工程Ｓ８で電池集合体１０１を第一の方向Ｘに移動させる長さＬ７は、光照射領域Ｒの第一の方向Ｘの長さＬ６以下である。このため、第一の方向Ｘにおいて太陽電池１００に照明光Ｌ１が照射されない領域を無くして、出力値をもれなく測定することができる。
【００４４】
予備工程Ｓ１において、基準となる太陽電池１０２を暗室２０内に配置して照明光Ｌ１を照射したときの最大出力時における電流値を最大出力基準電流値Ｉ１とする。そして、測定工程Ｓ５で測定した最大出力電流値が最大出力基準電流値Ｉ１を含む所定の範囲内である最大出力電流基準を満たすときに、この最大出力電流値が正常な電流値であることを容易に判定することができる。
また、基準となる太陽電池１０２を暗室２０内に配置して照明光Ｌ１を照射したときの最大出力時における電圧値を最大出力基準電圧値Ｖ１とする。そして、測定工程Ｓ５で測定した最大出力電圧値が最大出力基準電流値Ｖ１を含む所定の範囲内である最大出力電圧基準を満たすときに、この最大出力電圧値が正常な電圧値であることを容易に判定することができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、移動工程Ｓ８で電池集合体１０１を暗室２０に対して第一の方向Ｘに移動させる長さＬ７は、光照射領域Ｒの第一の方向Ｘの長さＬ６よりも長くてもよい。複数の太陽電池１００のうち一部のみしか出力値を測定しない場合があるからである。
【００４６】
測定工程Ｓ５において、停止測定工程Ｓ６及び移動工程Ｓ８に代えて、電池集合体１０１を第一の方向Ｘに一定の速度で移動させてもよい。この変形例では、第一の方向Ｘに移動している太陽電池１００の端子１１６、１１７に第一の測定回路１０の第一のリード線１１を接触させて、第一の電流計１３及び第一の電圧計１４で最大出力電流値及び最大出力電圧値を測定する。最大出力電流値及び最大出力電圧値の測定が終了したら、太陽電池１００の端子１１６、１１７から第一のリード線１１を離間させる。
本変形例によれば、電池集合体１０１が移動する速度を一定にした状態で出力値を測定することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７及び８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図７に示すように、本実施形態の検査装置２は、第１実施形態の検査装置１の各構成に加えて、第二の測定回路４０、第三の測定回路５０、第二の移動部６０Ａ、６０Ｂ、及び第三の移動部６１Ａ、６１Ｂを備えている。
第二の測定回路４０及び第三の測定回路５０は、抵抗素子の抵抗値以外は、第一の測定回路１０と同様に構成されている。
【００４８】
第二の測定回路４０は、第二のリード線４１と、第一の抵抗値とは異なる第二の抵抗値に予め設定され第二のリード線４１に設けられた第二の抵抗素子４２と、第二の抵抗素子４２に流れる電流値を測定する第二の電流計４３と、第二の抵抗素子４２に印加される電圧値を測定する第二の電圧計４４と、を有する。なお、第二の測定回路４０は第二の電圧計４４を備えなくてもよい。
第二のリード線４１は、図示はしないが、導電性を有する金属で形成された第二の電線が、電気的絶縁性を有する第二の被覆材で被覆されたものである。第二のリード線４１の各端部では、第二の電線が第二の被覆材から露出している。
【００４９】
第三の測定回路５０は、第三のリード線５１と、第一の抵抗値及び第二の抵抗値とはそれぞれ異なる第三の抵抗値に予め設定され第三のリード線５１に設けられた第三の抵抗素子５２と、第三の抵抗素子５２に流れる電流値を測定する第三の電流計５３と、第三の抵抗素子５２に印加される電圧値を測定する第三の電圧計５４と、を有する。なお、第三の測定回路５０は第三の電流計５３を備えなくてもよい。
第三のリード線５１は、図示はしないが、導電性を有する金属で形成された第三の電線が、電気的絶縁性を有する第三の被覆材で被覆されたものである。第三のリード線５１の各端部では、第三の電線が第三の被覆材から露出している。
【００５０】
第二の移動部６０Ａ、６０Ｂ、及び第三の移動部６１Ａ、６１Ｂは、第一の移動部１５Ａ、１５Ｂと同様に構成されている。第二の移動部６０Ａ、６０Ｂは第二の測定回路４０の第二のリード線４１の両端部を移動させるためのものである。第三の移動部６１Ａ、６１Ｂは、第三の測定回路５０の第三のリード線５１の両端部を移動させるためのものである。
【００５１】
次に、以上のように構成された検査装置２を用いて行う本実施形態の検査方法について説明する。図８は、本実施形態における検査方法Ｔを示すフローチャートである。
まず、予備工程（図８に示すステップＴ１）において、前述の予備工程Ｓ１の工程に加えて、図５に示すように、基準となる太陽電池１０２の短絡時における電流値を短絡基準電流値Ｉ２として第二の測定回路４０の第二の電流計４３で測定する。基準となる太陽電池１０２の開放時における電圧値を開放基準電圧値として第三の測定回路５０の第三の電圧計５４で測定する。
これら短絡基準電流値Ｉ２及び開放基準電圧値Ｖ２を、入力部から入力して制御部３０のメモリーに記憶させる。
【００５２】
制御部３０の演算回路は、短絡基準電流値Ｉ２を含む所定の範囲を短絡電流基準としてメモリーに記憶させる。同様に、開放基準電圧値Ｖ２を含む所定の範囲を開放電圧基準としてメモリーに記憶させる。
短絡電流基準としては、例えば短絡基準電流値Ｉ２の９０％の値以上短絡基準電流値Ｉ２の１１０％の値以下の範囲とすることが好ましい。開放電圧基準としては、例えば開放基準電圧値Ｖ２の９０％の値以上開放基準電圧値Ｖ２の１１０％の値以下の範囲とすることが好ましい。
【００５３】
次に測定工程Ｔ５において、第１実施形態の変形例の測定工程Ｓ５のように電池集合体１０１を一定の速度で移動させながら、前述の測定工程Ｓ５の工程に加えて、第二の測定回路４０を用いて、太陽電池１００の短絡時における電流値である短絡電流値を第二の電流計４３で測定する。第三の測定回路５０を用いて、太陽電池１００の開放時における電圧値である開放電圧値を第三の電圧計５４で測定する。
なお、制御部３０は、第二の移動部６０Ａ、６０Ｂにより第二のリード線４１の端部を移動させて、第二のリード線４１の第二の電線を太陽電池１００の端子１１６、１１７に接触させたり、端子１１６、１１７から離間させたりする。同様に、第三の移動部６１Ａ、６１Ｂにより第三のリード線５１の端部を移動させて、第三のリード線５１の第三の電線を太陽電池１００の端子１１６、１１７に接触させたり、端子１１６、１１７から離間させたりする。
【００５４】
次に、判定工程Ｔ１１において、制御部３０は、最大出力電流値が最大出力電流基準を満たし、かつ、最大出力電圧値が最大出力電圧基準を満たし、かつ、短絡電流値が短絡電流基準を満たし、かつ、開放電圧値が開放電圧基準を満たす、という４つの条件を満たすか否かを判断する（ステップＴ１２）。
４つの条件の全てが満たされて、ステップＴ１２においてＹＥＳと判断したときは、ステップＴ１４に移行する。一方で、４つの条件の少なくとも１つが満たされず、ステップＴ１２においてＮＯと判断したときは、ステップＴ１６に移行する。
ステップＴ１４では、制御部３０は太陽電池１００が正常であると判定し、本検査方法Ｔの全ての工程を終了する。
ステップＴ１６では、制御部３０は太陽電池１００が異常であると判定し、本検査方法Ｔの全ての工程を終了する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の検査装置２及び検査方法Ｔによれば、太陽電池１００が正常なことを短時間で判定することができる。
さらに、第二の測定回路４０で太陽電池１００の短絡電流値を測定し、第三の測定回路５０で太陽電池１００の開放電圧値を測定する。短絡電流値が短絡電流基準を満たし、かつ、開放電圧値が開放電圧基準を満たすことを判断することで、太陽電池１００が正常であることをより確実に判定することができる。
【００５６】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記実施形態では、複数の太陽電池１００を有する電池集合体１０１の各色素増感太陽電池１００を検査する検査装置及び検査方法を説明した。しかし、これら検査装置及び検査方法は、電池集合体１０１を構成しない１つの太陽電池１００を検査するものであってよい。
この場合、ロール・ツー・ロール方式を用いた検査方法ではなくなり、検査装置の制御部３０は駆動モータに接続されない。
【符号の説明】
【００５７】
１、２  検査装置（色素増感太陽電池の検査装置）
１０  第一の測定回路
１２  第一の抵抗素子
１５Ａ、１５Ｂ  第一の移動部（移動部）
２０  暗室
３０  制御部
４０  第二の測定回路
４２  第二の抵抗素子
５０  第三の測定回路
５２  第三の抵抗素子
１００、１０２  太陽電池（色素増感太陽電池）
１０１  電池集合体
１１６、１１７  端子
Ｉ１    最大出力基準電流値
Ｉ２    短絡基準電流値
Ｌ１  照明光
Ｌ６、Ｌ７  長さ
Ｒ    光照射領域
Ｓ、Ｔ  検査方法（色素増感太陽電池の検査方法）
Ｓ１、Ｔ１  予備工程
Ｓ５、Ｔ５  測定工程
Ｓ６  停止測定工程
Ｓ８  移動工程
Ｓ１１、Ｔ１１  判定工程
Ｖ１    最大出力基準電圧値
Ｖ２    開放基準電圧値
Ｘ    第一の方向
【図１】
0006666706.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006666706.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006666706.tif 000006
【図６】
0006666706.tif 000007
【図７】
0006666706.tif 000008
【図８】
0006666706.tif 000009