(57)【要約】【課題】太陽電池素子のリーク電流のリークポイントとそのポイントでのリークの程度を検査して選別してホットスポットが発生したときでも信頼性の高い太陽電池電池モジュールを提供する。【解決手段】プラス側電極２とマイナス側電極３を具備する太陽電池素子１の検査方法であって、上記太陽電池素子１の両電極２、３に逆極性の電圧を印加して上記太陽電池素子１全体の発熱状態を非接触温度計７で測定して、リークポイントとそのポイントでのリークの程度を検査する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス側電極とマイナス側電極を具備する太陽電池素子の検査方法において、前記太陽電池素子の両電極に逆極性の電圧を印加して前記太陽電池素子全体の発熱状態を非接触温度計で測定することを特徴とする太陽電池素子の検査方法。
【請求項２】
前記非接触温度計は赤外線放射温度計であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池素子の検査方法に関し、特にリーク電流を検査する太陽電池素子の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して実用的な電気出力を取り出せるようにする必要がある。このため、複数の太陽電池素子を接続して透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする充填材で封入して太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。
【０００３】
屋外に設置された太陽電池モジュールで、太陽電池モジュール内のある１つの太陽電池素子が何かの影になったときなどで発電が不十分になった場合、その太陽電池素子は抵抗となる。このとき太陽電池素子の両電極にはその抵抗値と流れる電流の積の電位差が発生する。すなわち、太陽電池素子に逆方向のバイアス電圧が印加されることになり、この素子は発熱するようになる。このような状況をホットスポットと呼んでいる。このホットスポットの現象が発生し、太陽電池素子の温度が上昇し続けると、最悪の場合、この太陽電池素子は破壊して太陽電池モジュールから所定の電気出力を取り出すことができなくなる。
【０００４】
この太陽電池素子に逆方向のバイアス電圧が印加された場合、太陽電池素子のリーク電流の大きなもの程その発熱は大きくなる。さらに、同じリーク電流値の太陽電池素子ではリーク電流が発生しているポイントが小さいほどリーク電流の集中があるため、発熱が集中して太陽電池素子の破壊が発生しやすくなる。
【０００５】
従来の太陽電池素子の検査方法では、逆方向バイアス電圧を印加してリーク電流値を測定することはできたが、そのリーク電流が発生しているポイントの大きさ（面積）までは特定することができなかった。
【０００６】
このため、ホットスポットの現象が発生した場合、問題のある太陽電池素子を的確に選別することができなかった。
【０００７】
このようなホットスポット対策のため、太陽電池モジュールの裏面側に表面が凹凸状の熱放射率の高いフィルムを設けたり、太陽電池モジュール周囲に取り付けられるモジュール枠に通風口を設けることで、熱の拡散を促すことが考案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１８１３３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、太陽電池モジュールの裏面側に表面が凹凸状の熱放射率の高いフィルムを設ける方法では太陽電池モジュールのコストアップにつながるとともに、その効果に不十分なものがある。
【００１１】
また、太陽電池モジュールの周囲に取り付けられるモジュール枠に通風口を設けるものでは、太陽電池モジュールの強度に影響が出ることが考えられ、さらに無風状態ではその効果が不十分になることが考えられる。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的はリーク電流が発生しているポイントの大きさと発熱の程度を測定し、ホットスポットの現象が発生した場合に、問題のある太陽電池素子を的確に選別することによって太陽電池モジュールの信頼性を向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池素子の検査方法では、プラス側電極とマイナス側電極を具備する太陽電池素子の検査方法において、前記太陽電池素子の両電極に逆極性の電圧を印加して前記太陽電池素子全体の発熱状態を非接触温度計で測定することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る太陽電池素子の検査方法に用いる装置の一例を示す図である。
図１において、１は太陽電池素子、２は太陽電池素子のＮ層側電極、３は太陽電池素子のＰ層側電極、４は直流電源、５は直流電源のプラス側出力端子、６は直流電源のマイナス側出力端子、７は非接触温度計、８はコンピュータ、９は非接触温度計７とコンピュータ８を接続するケーブルを示す。
【００１５】
太陽電池素子１は例えば上述のように単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製されたものであり、その受光面と非受光面には表面をハンダコートした銀電極２、３が形成される。
【００１６】
直流電源４はその性能として５０Ｖ、３Ａ程度の容量のものが望ましい。
【００１７】
非接触温度計７は太陽電池素子１から放射される赤外線の放射量を測定することによって太陽電池素子１の物体温度を求めるものであり、測定した温度を例えばコンピュータ８の表示装置に温度分布像（熱画像）として表示するものである。非接触温度計７が例えば赤外線の受光部を備えた赤外線放射温度計である場合、その検出波長領域は８〜１２μｍ程度のものである。
【００１８】
このように太陽電池素子１から放射される赤外線の放射量を非接触温度計７で測定すると、太陽電池素子を傷つけたりすることなく安全に測定できるとともに、正確に測定でき、しかも短時間のうちに太陽電池素子１全体の温度を局所的に測定できる。
【００１９】
コンピュータ８は非接触温度計７からの信号を受け取って予め入力されているプログラムに従って信号を処理して検査した太陽電池素子のリーク電流による発熱の程度が規定以上であるかどうかを判別するものである。非接触温度計７とコンピュータ８を接続するケーブル９は例えばＲＳ−２３２Ｃ等の規格のものが用いられる。
【００２０】
本発明に係る検査は次のように行われる。
太陽電池素子１のＮ層側電極（光電流発生時にはマイナス側になる）に直流電源４のプラス側出力端子５を接続し、またＰ層側電極（光電流発生時にはプラス側になる）に直流電源４のマイナス側出力端子６を導線によって接続する。このとき太陽電池素子の周囲の照度は太陽電池素子の光電流の影響を受けないよう暗状態にすることが望ましい。
【００２１】
さらに、この太陽電池素子１の全体が観察できるように非接触温度計７を配置する。
【００２２】
その後、直流電源４のスイッチを入れて太陽電池素子１のＮ層側電極とＰ層側電極間に２０Ｖ程度の電圧が印加されるようにする。この電圧印加の時間は１〜２秒である。なお、この電圧と印加時間は１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子での値であり、太陽電池素子１の種類や大きさ等を考慮してテストによって最適な電圧と印加時間を決定すればよい。
【００２３】
この電圧印加直後の太陽電池素子１の温度を非接触温度計７で測定して温度分布像とし、その発熱の程度と発熱しているポイントの大きさをコンピュータ８によって解析して予め設定しておいた各々の基準と比較して太陽電池モジュールで使用できるかどうかを判断する。
【００２４】
上述のような検査は生産された太陽電池素子１の全数に対して行うことも可能であるが、予めリーク電流の大きさを測定してその値が規定値以上のものに対して行うことがより効率的である。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などにも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールの検査方法によれば、太陽電池素子の両電極に逆極性の電圧を印加して前記太陽電池素子全体の発熱状態を非接触温度計で測定することから、太陽電池素子の発熱のポイントの程度によって太陽電池素子の選別を行うことができ、太陽電池モジュールでのホットスポット発生時における太陽電池素子の破壊の可能性を少なくできるとともに、太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池素子の検査方法に用いる装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１；太陽電池素子、２；Ｎ層側電極、３；Ｐ層側電極、４；直流電源、５；直流電源のプラス側出力端子、６；直流電源のマイナス側出力端子、７；非接触温度計、８；コンピュータ、９；ケーブル
【図１】
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