(57)【要約】【課題】太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置において、受光面に照射される光に対してプローブ及びプローブ駆動機構での影響がない安定した接触を実現することで、太陽電池素子の光電変換特性の測定精度を向上させる。【解決手段】太陽電池素子の受光面を上面として、太陽電池素子１をステージ６に搭載固定する工程と、太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、第一の電極部５及び第二の電極の突出した電極部４０１に受光面の反対側に設けたプローブ８０２，８０１でそれぞれ接触させる工程とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
2005005639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子を固定する工程と、前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部に接触させる工程とを有することを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定方法。
【請求項２】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子を固定する工程と、前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記第一の電極部には前記太陽電池素子の基板面側に設けたプローブで接触させる工程と、前記突出した第二の電極部には、前記突出した第二の電極部と前記遮光マスクの下面との間隙に隙間のないように配置固定された板状のプローブで接触させる工程とを有することを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定方法。
【請求項３】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子をステージに搭載固定する工程と、前記ステージに搭載固定した太陽電池素子を前記ステージの昇降動作で前記太陽電池素子の受光面上面側に配置固定された遮光マスクの下面に押し当て固定する工程と、前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部各々に前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを接触させる工程とを有することを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定方法。
【請求項４】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として前記太陽電池素子を固定保持する手段と、前記太陽電池素子の光電変換層に光を照射する光源と、前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部各々に接触させるプローブ昇降駆動機構を備えたことを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定装置。
【請求項５】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として前記太陽電池素子を固定保持する手段と、前記太陽電池素子の光電変換層に光を照射する光源と、前記第一の電極部には前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを接触させる手段と、前記突出した第二の電極部には前記遮光マスク下面と前記突出した第二の電極部との間隙に隙間のないように配置固定された板状のプローブを接触させる手段とを備えたことを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定装置。
【請求項６】
基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として、前記太陽電池素子を搭載固定するステージと、前記ステージの昇降駆動装置と、前記受光面の上部に配置固定された遮光マスクと、前記太陽電池素子の基板面側に設けられたプローブと前記プローブの昇降駆動装置を備え、前記ステージに搭載固定した太陽電池素子を前記ステージの上昇により前記遮光マスク下面に押し当て固定したのち前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部に前記プローブを接触させる手段と、前記遮光マスクの開口部を介して光を光電変換層に照射する手段を備えたことを特徴とする太陽電池素子の光電変換特性の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池素子に光を照射して光電変換特性を測定する測定方法及び測定装置において、光電変換特性の測定精度向上を実現するための測定方法及び測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽光を活用した太陽電池素子による太陽光発電は、二酸化炭素による地球温暖化問題や、原子力発電による放射能汚染の心配がないクリーンで安全なエネルギーとしての要求が高まってきている。
【０００３】
このような状況の中で、各種太陽電池の実用化に向け様々な研究開発がすすめられている。その各種太陽電池素子の中で、アモルファスシリコン太陽電池は、大面積化が容易で、薄膜での動作が可能であるという利点から注目されている太陽電池素子の１つである。
【０００４】
また、上記太陽電池の研究開発において、太陽電池素子の各種特性の測定技術の開発は太陽電池素子の製造技術の開発過程で技術課題を把握するためや実用化に向けた生産管理上の問題点を早期に検出するため、さらには、生産品の不良選別する有効な手段などの観点から重要な開発テーマであり、中でも光電変換特性（Ｉ−Ｖ特性）の測定技術開発は、良好な特性の太陽電池を開発し、不良を正確に検出選別するためのポイントである。
【０００５】
従来、アモルファスシリコン太陽電池をはじめ薄膜系太陽電池素子の光電変換特性を正確に測定する方法としては、光源（ソーラシミュレータ）を用いて、特性を測定する方法が一般的であり、特性測定のためには、太陽電池素子に設けられた薄膜状の取り出し電極に測定のための接触手段（プローブ等）により測定装置と結線し、太陽電池素子に光源から光を照射し特性を測定する方法が一般的である。
【０００６】
通常、太陽電池素子の電極は両面に電極を有する構造が一般的であり、１素子では、出力が不足するため直列化する。この要請に対応して電極が素子外形よりはみだした電極形状の太陽電池素子も存在する。
【０００７】
以下に、図を使って説明する。図１０は、従来の太陽電池素子の受光面側からの上面図および一部透視図である。図１１は、従来の太陽電池素子の概略構造図である。図１２は、従来行なわれている太陽電池素子の光電変換特性を測定する測定方法及び装置のプローブ接触方式を表す模式図である。
【０００８】
図１０、図１１、図１２において、１は太陽電池素子、２は太陽電池素子１の受光面、２０１は太陽電池素子１の光電変換層、３は光電変換層２０１が形成される基板、３０１は光電変換層２０１の上部電極、３０２は光電変換層２０１の基板３側に設けられた下部電極、４は上部電極３０１と電気的に接続され受光面２側に設けられた第二の電極、４０１は第二の電極４の一部で基板３より突出した電極部、５は下部電極３０２と電気的に接続する基板３の下面に設けられた第一の電極部、６は太陽電池素子１を搭載するステージ、７はステージ６の昇降駆動部、８０１、８０２は、各々第二の電極４、第一の電極部５と接触するプローブ、９０１、９０２は、プローブ８０１、８０２の取り付けブロック、１００１、１００２はプローブ８０１、８０２及びプローブの取り付けブロック９０１、９０２の駆動装置、１１は遮光マスク、１２は遮光マスク１１の開口部、１３は遮光マスク１１の下面と第二の電極４の上面との間隙、１４は太陽電池素子１の受光面２への照射光である。
【０００９】
まず、一般に製造されている太陽電池素子の構造を説明する。図１０、図１１に示すように、一般の太陽電池素子１は、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合が形成された光電変換層２０１、受光面２に形成される上部電極３０１、受光面２の反対側の面に形成される下部電極３０２により構成され、各々、第二の電極４、第一の電極部５と電気的に接続されている構造が一般的である。
【００１０】
次に、一般に製造されている太陽電池素子に対する従来の光電変換特性の測定方法を説明する。この構造の太陽電池素子１の光電変換特性を測定する方法としては、受光面２を上面とし、第二の電極４には、第二の電極４より上側に配置したプローブ８０１で上面側から接触し、第一の電極部５には、第一の電極部５より下側に配置したプローブ８０２で下面側から接触し、上面側から光１４を照射することで光電変換特性を測定する方法が一般的である。
【００１１】
もう少し具体的に補足説明する。図１２に示す様に、太陽電池素子１の受光面２を上面としてステージ６に搭載し、太陽電池素子１の基板３の下面をステージ６に接し密着固定する。次にステージ６を昇降駆動装置７で上昇させ、太陽電池素子１の受光面２の上部に設けたプローブ８０１とその反対面側に設けたプローブ８０２に対して各々の昇降駆動装置１００１、１００２を駆動し、プローブ８０１、８０２を各々太陽電池素子１の第二の電極４、第一の電極部５に接触させ、遮光マスク１１の開口部１２を介して、受光面２に光１４を照射し、光電変換特性を測定する方法が一般的である。
【００１２】
特許文献１では、太陽電池素子の受光面へ遮光マスク等の手段により光源からの光を部分照射して光電変換特性の測定を行う方法が開示されている。この方法では、受光面とプローブの間の距離を十分離すことができる。すなわち受光面側にプローブを配置固定するスペースが十分あり第二の電極４に対しては、図１２に示すような受光面側にプローブを設け接触し測定する方法を適用できる。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−２６７８５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の方法では、受光面全面の特性を測定するためには、部分照射のため分割測定となり、測定時間、測定精度面で十分ではなかった。
【００１５】
一方、上述の従来のプローブ接触方式で太陽電池素子の受光面全面に光を照射し光電変換特性を測定する場合、受光面とプローブの間に十分な距離をおく事ができない。そのため受光面側に配置されているプローブにも光源からの光が照射され、プローブ表面で照射光が反射、散乱して光電変換特性に影響を及ぼすという問題があった。また、プローブ表面を反射防止処理してもプローブおよびプローブ接触の昇降駆動機構が光照射条件を乱し光電変換特性の測定に影響するという問題があった。
【００１６】
本発明は、上述した問題点を鑑み、太陽電池素子の光電変換特性の測定において、受光面に照射される光に対してプローブ及び電極とプローブ接触駆動系での影響がない安定した接触を実現することで、太陽電池素子の光電変換特性の測定精度を向上させる測定方法及び測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子を固定する工程と、前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部に接触させる工程とを有することを特徴とする。
請求項１の発明によれば、全てのプローブが基板側、即ち素子受光面の反対面側に配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００１８】
前記課題を解決するために請求項２の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子を固定する工程と、前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記第一の電極部には前記太陽電池素子の基板面側に設けたプローブで接触させる工程と、前記突出した第二の電極部には、前記突出した第二の電極部と前記遮光マスクの下面との間隙に隙間のないように配置固定された板状のプローブで接触させる工程とを有することを特徴とする。
請求項２の発明によれば、受光面側の第二の電極部に接触させるプローブが遮光マスクの下面より下側に隙間なく配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００１９】
前記課題を解決するために請求項３の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する方法において、
前記太陽電池素子の光電変換層に上面から光を照射する工程と、前記光電変換層のある受光面側を上面として前記太陽電池素子をステージに搭載固定する工程と、前記ステージに搭載固定した太陽電池素子を前記ステージの昇降動作で前記太陽電池素子の受光面上面側に配置固定された遮光マスクの下面に押し当て固定する工程と、前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部各々に前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを接触させる工程とを有することを特徴とする。
請求項３の発明によれば、全てのプローブが基板側、即ち素子受光面の反対面側に配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００２０】
前記課題を解決するために請求項４の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として前記太陽電池素子を固定保持する手段と、前記太陽電池素子の光電変換層に光を照射する光源と、前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部各々に接触させるプローブ昇降駆動機構を備えたことを特徴とする。
請求項４の発明によれば、全てのプローブが基板側、即ち素子受光面の反対面側に配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００２１】
前記課題を解決するために請求項５の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として前記太陽電池素子を固定保持する手段と、前記太陽電池素子の光電変換層に光を照射する光源と、前記第一の電極部には前記太陽電池素子の基板側に設けたプローブを接触させる手段と、前記突出した第二の電極部には前記遮光マスク下面と前記突出した第二の電極部との間隙に隙間のないように配置固定された板状のプローブを接触させる手段とを備えたことを特徴とする。
請求項５の発明によれば、受光面側の第二の電極部に接触させるプローブが遮光マスクの下面より下側に隙間なく配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００２２】
前記課題を解決するために請求項６の発明は、基板の一方の面の少なくとも一部分に第一の電極部を有し、該基板の他方の面に少なくとも光電変換層、上部電極の順に積層し該上部電極と電気的に接続する電極の一部が基板から突出した第二の電極部を有する太陽電池素子にあって、第一の電極部と突出した第二の電極部各々にプローブを接触し、開口部を有し前記第二の電極の上部に配置された遮光マスクを通して光電変換層に光を照射して太陽電池素子の光電変換特性を測定する装置において、
前記太陽電池素子の光電変換層のある受光面を上面として、前記太陽電池素子を搭載固定するステージと、前記ステージの昇降駆動装置と、前記受光面の上部に配置固定された遮光マスクと、前記太陽電池素子の基板面側に設けられたプローブと前記プローブの昇降駆動装置を備え、前記ステージに搭載固定した太陽電池素子を前記ステージの上昇により前記遮光マスク下面に押し当て固定したのち前記第一の電極部及び前記突出した第二の電極部に前記プローブを接触させる手段と、前記遮光マスクの開口部を介して光を光電変換層に照射する手段を備えたことを特徴とする。
請求項６の発明によれば、全てのプローブが基板側、即ち素子受光面の反対面側に配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではない。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び測定装置を表す概念図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る遮光マスクの平面図である。図３、図４は本発明の第１の実施形態の説明を補足する図１の矢印Ａ方向からの図であり、図中の丸で囲った領域は図１の丸で囲ったＸ部に対応した領域の断面図である。さらに付け加えると図３は、太陽電池素子がステージに搭載されてプローブが電極に接触していない状態の図であり、図４は、太陽電池素子がステージに搭載されて、プローブが電極に接触した状態の図である。図５（ａ）、図５（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るステージを上面側からみた模式図である。
【００２５】
図１、図２、図３、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）において、実際の太陽電池素子では、光電変換層（半導体層）は、多層で構成されているが、本発明の本質とは直接関係ないので省略してある。
【００２６】
図１、図２、図３、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）において、１は太陽電池素子、２は太陽電池素子１の受光面（半導体層）、３は受光面（半導体層）２が形成される基板（導電性基体）、４は受光面２側に設けられた第二の電極、４０１は第二の電極４の一部で基板３より突出した電極部、５は基板３の下面に設けられた第一の電極部、６は太陽電池素子１を搭載するステージ、６０１は第二の電極４の突出した電極部４０１に対応したステージ６の突起部、６０２は第一の電極部５のプローブ接触部の切り欠き部、７はステージ６の昇降駆動部、８０１、８０２は各々突出した電極部４０１及び第一の電極部５と接触するプローブ、９０１、９０２はプローブ８０１、８０２の取り付けブロック、１０はプローブ８０１、８０２及びプローブの取り付けブロック９０１、９０２の昇降駆動装置、１１は遮光マスク、１２は遮光マスク１１の開口部、１３は遮光マスク１１の下面と第二の電極４の上面との間隙、１４は太陽電池素子１の受光面２への照射光、１５は遮光マスク１１の下面およびステージ６の突起部６０１の上面に設けた絶縁シートである。尚、突出した第二の電極部４０１に接触させるプローブ８０１の先端は平坦な形状をしており、第一の電極部５に接触させるプローブ８０２の先端には複数の突起部が設けてある。
【００２７】
本実施の形態は、図１、図２に示す様に、薄膜アモルファスシリコン太陽電池素子１の受光面２を上面としてステージ６に搭載し、図３に示すように太陽電池素子１の基板３の下面をステージ６に接し真空吸着等の固定手段により密着固定する。次に図４に示すようにステージ６を昇降駆動装置７で上昇させることで、太陽電池素子１の第二の電極４の上面は遮光マスク１１下面の第二の電極４の位置に対応した位置に配設された絶縁シート１５に押し当てられ固定される。さらにこの状態で、太陽電池素子１の受光面２と反対の面に設けたプローブ８０１、８０２を昇降駆動装置１０にて駆動して、プローブ８０１、８０２を各々太陽電池素子１の第二の電極４の突出した電極部４０１、第一の電極部５に下から接触させた後、受光面２の有効エリアの全領域に、遮光マスク１１の開口部１２を介して、光を照射して光電変換特性を測定する。
【００２８】
上記構成により、従来のスプリングプローブを使用しても、両面に設けられた電極と接触するプローブがすべて太陽電池素子の受光面側にないので、プローブ及びその駆動系が照射光を妨げることがなく、光電変換特性測定時の照射条件を乱すことがないので精度の高い光電変換特性の測定ができる。
【００２９】
なお、上記構成に示すように、第一の電極部と突出した第二の電極部と接触するプローブとしては、プローブ自体の内部抵抗が低く外周部に圧縮コイルバネを配設した構造のプローブを取り付けているが、測定精度に問題なければ、プローブの内部に圧縮コイルバネを配設した従来構造のプローブでも構わない。
【００３０】
また、上記構成において、ステージ６は、図５に示すような形状をしているので、プローブ８０１、８０２が突出した第二の電極部４０１、第一の電極部５に接触する前の工程で、プローブが接触する近傍の電極部分は、遮光マスク１１の下面に貼り付け固定された絶縁シート１５とステージ６によって挟みこまれ固定された状態になるので、太陽電池素子１の反りや第二の電極４の突出した電極部４０１に曲がりがありプローブ８０１、８０２と垂直に接触されない状態であっても矯正されて、プローブ８０１、８０２を各電極に対して垂直に接触させることができて安定した接触状態を確保できる。したがって精度の高い光電変換特性の測定が可能となる。
【００３１】
さらに、上記構成の絶縁シート１５として弾性を有するシリコンゴムシートを使用することで、ステージ６の上昇による遮光マスクへの押当て動作による太陽電池素子の電極部への機械的衝撃を和らげることができると同時にプローブの電極接触時の機械的衝撃を緩和することができる。
【００３２】
なお、突出した第二の電極部４０１に対しては先端が平坦な形状のプローブを設け、一方第一の電極部５に対しては先端に複数の突起部を有するプローブを設けてあるが、突出した第二の電極部４０１及び第一の電極部５の表面状態に応じて適宜プローブの先端形状を変えることで、より安定した接触が実現できる。
【００３３】
本実施の形態では、上記構成に示すように、太陽電池素子に接触するプローブが片面側に配置されているので、突出した第二の電極部４０１と接触するプローブ８０１と第一の電極部５と接触するプローブ８０２が共通の取り付けブロックに固定でき、プローブ昇降装置の構成部品数を減らすことができ、装置を簡略化できる。
【００３４】
また、本実施の形態において、第二の電極４の突出した電極部４０１に対応したステージ６の突起部６０１の形状、及び、第一の電極部５のプローブ接触部の切り欠き部６０２の形状は、図５（ａ）に示すように、プローブ８０１、８０２に対応したステージの周辺を中空状に切り抜いた形状であるが、太陽電池素子の電極４０１とプローブ８０１との安定した接触状態が確保でき、第一の電極部５とプローブ８０２との安定した接触状態が確保できれば、図５（ｂ）のような形状でも構わない。図５（ｂ）の場合では、プローブ８０１と電極４０１の接触状態やプローブ８０２と電極５との接触状態の視認性が向上し、プローブのメンテが行ない易い。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び測定装置を表す概念図であり、図６（ａ）は第１の実施形態における図４に対応する図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）中の丸印で囲った領域を矢印Ｂ方向からみた断面の模式図である。
【００３６】
本実施形態は、遮光マスク１１とステージ６の間に、遮光マスク１１とは別に遮光マスク１１と同等の開口部を有する形状の金属板からなる保持構造体１６を遮光マスク１１の直下に設け太陽電池素子１の第二の電極４を固定する点と、絶縁シート１５としてシート状のシリコンゴムを保持構造体１６の下面に貼り付けた点が、本発明の第１の実施形態と異なる。
【００３７】
上記構成により、第一の実施形態同様、従来のスプリングプローブを使用しても、両面に設けられた電極と接触するプローブがすべて太陽電池素子の受光面側にないので、プローブ及びその駆動部が照射光を妨げることがなく、光電変換特性測定時の照射条件を乱すことがないので精度の高い光電変換特性の測定ができる。
【００３８】
また、上記構成のようにプローブの接触安定のための押えとして保持構造体１６を新たに設けたことで、遮光マスクの設計制約要因を減らすことができ、設計の自由度が高くなる。
【００３９】
なお、上記保持構造体１６の形状は、太陽電池素子の受光面への光照射を妨げずプローブの接触の安定に問題なく遮光マスクと電気的に絶縁されていれば、開口部を有する板形状に限定されない。たとえば、板切片形状の保持構造体が、プローブが接触する領域近傍に部分的に配設されたような形態でもかまわない。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び測定装置を表す概念図であり、第１の実施形態における図４に対応する図である。図７の丸印の領域は、図１の丸印の領域Ｙ部に対応する部分の断面の模式図である。
【００４１】
図７において、表面に絶縁処理を施した遮光マスク１１の下面と第二の電極４の上面との間隙１３に薄板状の金属に突起部を有するプローブ８０１を設けていることが第１の実施の形態と異なる点である。
【００４２】
上記構成により、第二の電極４と接触するプローブ８０１が遮光マスク１１の下面に隙間なく配置されているので、太陽電池素子の光電変換特性の測定において光照射条件を乱すという問題がなく、測定精度を向上することができる。
【００４３】
また、第二の電極４に対しては、突出した第二の電極部４０１以外でも接触が可能となり、測定できる太陽電池素子の電極構造の自由度が広がる。
【００４４】
なお上記構成において、突出した第二の電極部と接触するプローブの先端に複数の突起部を有するので、たとえば、突出した第二の電極部の上面が酸化された電極でも安定した接触が可能となる。
【００４５】
本実施の形態では、遮光マスクの下面に絶縁シートを配置しているが、プリント回路基板にプローブ針を固定したプローブカードを設けた形態でもかまわない。
【００４６】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び測定装置を表す概念図であり、第１の実施形態における図４に対応する図である。図８の丸印の領域は、図１の丸印の領域Ｙ部に対応する部分の断面の模式図である。
【００４７】
本実施形態は、遮光マスク１１と第二の電極４との間隙（隙間）１３に板状の導電性ゴムシート１７を遮光マスク１１の下面に設け、ステージ６を上昇することで導電性ゴムシート１７と第二の電極４とを圧着接触する点が、第１の実施の形態と異なる。
【００４８】
上記構成において、導電性ゴムシート１７が遮光マスク１１の下面に隙間なく配置されているので照射光１４を妨げることがないので、光照射条件を乱すことなく測定が可能となり、太陽電池素子の光電変換特性の測定精度を向上することができる。
【００４９】
また、第二の電極４に対しては、突出した電極部４０１以外でも接触が可能となり、測定できる太陽電池素子の電極構造の自由度が広がる。
【００５０】
さらに、プローブとして導電性ゴムシートを採用することで、ステージ６の上昇による遮光マスクへの押当て動作による太陽電池素子の電極部への機械的衝撃を和らげると共に、確実な電極接触が可能となる。
【００５１】
（第５の実施の形態）
図９は、本発明の第５の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び測定装置を表す概念図であり、図９（ａ）は第１の実施形態における図４に対応する図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中の丸印で囲った領域を矢印Ｃ方向からみた断面の模式図である。
【００５２】
本実施形態は、太陽電池素子１が単結晶シリコン系太陽電池素子である点、第二の電極４が剛性のある材質より構成されている点、第１の実施形態にて構成されている遮光マスク１１及び遮光マスクの下面に貼り付けられた絶縁シート１５がない点が、第１の実施形態と異なる。
【００５３】
上記構成において、本実施形態の太陽電池素子１は、素子自体剛性があることと第二の電極が剛性のある材質より構成されているので、遮光マスクがなくともプローブと電極との安定した接触を確保できるので太陽電池素子の光電変換特性の測定精度を向上することができる。
【００５４】
上述した本発明の実施の形態は、薄膜アモルファスシリコン太陽電池及び単結晶シリコン系結晶に対してであるが、本発明は上述の形態の太陽電池に限定されるものでなく、電極構成が同等であれば、たとえば、薄膜多結晶シリコン系等他の構造の太陽電池素子や他の光起電力素子に対しても適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３記載の測定方法によれば、光照射条件を乱さない光電変換特性の測定精度向上が可能となり、測定精度の高い測定方法を提供できる。
【００５６】
請求項４〜６記載の測定装置によれば、光照射条件を乱さない光電変換特性の測定精度向上が可能となり、測定精度の高い測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置を表す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る遮光マスクの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の説明を補足する太陽電池素子の測定装置の要部模式図および要部断面図（プローブ未接触時）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の説明を補足する太陽電池素子の測定装置の要部模式図および要部断面図（プローブ接触時）である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るステージを上面側からみた模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置を表す概念図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置を表す概念図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置を表す概念図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る太陽電池素子の光電変換特性の測定方法及び装置を表す概念図である。
【図１０】従来例に係る太陽電池素子の受光面側からの上面図および一部透視図である。
【図１１】従来例に係る太陽電池素子の概略構造図である。
【図１２】従来例に係る太陽電池素子の光電変換特性を測定する測定方法及び装置のプローブ接触方式を表す模式図である。
【符号の説明】
１  太陽電池素子
２  受光面
２０１  光電変換層
３  基板
３０１  上部電極
３０２  下部電極
４  第二の電極
４０１  突出した第二の電極部
５  第一の電極部
６  ステージ
６０１  ステージ突起部
６０２  ステージ切り欠き部
７  ステージ昇降駆動装置
８０１、８０２  プローブ
９０１、９０２  プローブの取り付けブロック
１０、１００１、１００２  プローブの昇降駆動装置
１１  遮光マスク
１２  遮光マスクの開口部
１３  遮光マスクとステージ間の間隙
１４  照射光
１５  絶縁シート
１６  固定保持体
１７  導電性ゴムシート
【図１】
2005005639.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005005639.tif 000005
【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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