(57)【要約】 【課題】  電流整合状態を求めるべく多接合型光電変換素子を構成する各セル間の電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができるようにする。【解決手段】  太陽電池に流れる短絡電流は、セルＤ１かセルＤ２の短絡電流の内小さい方の電流で制限される。仮に、ある照射状態の下では、図９（ｃ）の点１の状態にあってセルＤ１の電流がセルＤ２の電流より大きい（電流Ｉ１１＞電流Ｉ２１）とき、その短絡電流は、セルＤ２の電流で制限され、電流Ｉ２１となる。この電流Ｉ２１は、分離回路により直流分と交流分とが分離され、周波数弁別回路により交流分の周波数Ｂが弁別される。そして、マイクロコンピュータは、弁別された周波数Ｂの通知を受けてセルＤ２が短絡電流を制限していることを判別し、電流制限を及ぼさなかったセルＤ１に対する電流漸減指示（同図の点１から点２に向かう方向）を、同図の点３に達するまで繰り返し実行指示する。【選択図】  図３
2012156406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも多接合型光電変換素子を構成するセルの数と同数の互いに異なる波長範囲の光線を有する光源と、これら波長範囲の光線を互いに異なる周波数でそれぞれ変調する周波数設定手段とを設け、
上記異なる周波数で変調させた光線を、上記多接合型光電変換素子に照射したときに流れる当該多接合型光電変換素子の出力電流の交流分の周波数を弁別する周波数弁別回路を設けてなることを特徴とする多接合型光電変換素子の評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の多接合型光電変換素子の評価装置に於いて、
上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発する複数の第１半導体発光素子で構成し、
上記周波数設定手段は、これら第１半導体発光素子のそれぞれを、直流電流に互いに異なる周波数で変調された交流電流を重畳して駆動する直交流回路で構成されてなることを特徴とする多接合型光電変換素子の評価装置。
【請求項３】
請求項１記載の多接合型光電変換素子の評価装置に於いて、
上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発するハロゲンランプやキセノンランプなどのランプで構成し、
上記周波数設定手段は、上記ランプの、上記互いに異なる波長範囲の光線を選択分岐し、選択分岐した光線をそれぞれ互いに異なる周波数に変調する光変調器で構成されてなることを特徴とする多接合型光電変換素子の評価装置。
【請求項４】
請求項１記載の多接合型光電変換素子の評価装置に於いて、
上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発するハロゲンランプやキセノンランプなどのランプで構成し、
上記周波数設定手段は、上記ランプの、上記互いに異なる波長範囲の光線を選択分岐するとともに、選択分岐した光線に当該光線の波長範囲に属する第２半導体発光素子の光線を互いに異なる周波数で変調して重畳するべく、当該第２半導体発光素子を変調駆動する変調駆動回路で構成されてなることを特徴とする多接合型光電変換素子の評価装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の多接合型光電変換素子の評価装置に於いて、
上記周波数弁別回路によって弁別された周波数の通知を受けて上記多接合型光電変換素子を構成するセルのうちの一のセルが短絡電流を制限していることを判別し、電流制限を生ぜしめた上記一のセルに対する照射量の漸増指示若しくは電流の漸増指示を、又は電流制限を及ぼさなかった他のセルのうちの一つのセルに対する照射量の漸減指示若しくは電流の漸減指示を、少なくとも上記周波数弁別回路から通知される周波数から上記他のセルのうちの一つのセルによって短絡電流が制限されたと判別するまで繰り返し実行してなることを特徴とする多接合型光電変換素子の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
。
本発明は、多接合型光電変換素子を評価するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多接合型光電変換素子は、光電変換の対象となる光の広いスペクトル領域を幾つかの波長帯に分け、この波長帯毎に異なる禁制帯幅の半導体材料で出来たｐｎ或はｐｉｎ接合を基本構成として（以下、セルと言う。）、それぞれに光電変換させる構成になっている。この様に複数のセルが直列接続されているため、全体の短絡電流は、それぞれのセルの短絡電流の内最も小さい値に制限される。このため、多接合型光電変換素子の評価に当っては、短絡電流を制限しているセルを判定することが肝要であり、併せて、各セルの発電効率の情報が得られるようにすることは今後の多接合太陽電池の設計資料としても有益である。
【０００３】
このようなセルに対する従来の判定方法として、例えば特許文献１にあるように、電球を光源とする前提で、多接合型光電変換素子の一番簡単なタンデム型の一方のセルだけを形成した擬似要素セルやスペクトルの制御をするための光学フィルターを用い、一連の煩雑な工程を経て、2点のスペクトル状態間での特性の変化率である勾配を計算し、この勾配の値により特性制限要素セルを判定する方法がある。
しかしながら、この方法においては、短絡電流を制限しているセルの電流制限情報を得るのに試験セル、校正値付けされた擬似要素セル、スペクトル状態が可変な試験光などを用意し、2点のスペクトル状態間での特性の変化率である勾配を所定の算式を用いて算定し、この勾配の値により特性制限セル、換言すれば短絡電流を制限している要素セルを決定するというものであり、多接合型光電変換素子に適宜な電流を直接流して短絡電流を制限しているセルの電流制限情報を得るものではないので、あくまで推定の域に留まると言わざるを得ないし、この種の情報を得るのに煩雑で迅速且つ的確とは言えない。
【特許文献１】特開２００６−１４７８０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は、多接合型光電変換素子を構成するセルのうちいずれのセルが短絡電流を制限しているのかを迅速且つ的確に知ることができるようにすること、加えて、各セルの発電効率の情報が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の現状に鑑み、電球及び単色性に優れた半導体発光素子を光源にして、多接合型光電変換素子を構成する複数のセルのうちのいずれのセルが、全体の隘路(換言すれば、律速過程)になっているかを周波数で判別可能にしたものである。
【０００６】
本発明の請求項１に係る多接合型光電変換素子の評価装置は、少なくとも多接合型光電変換素子を構成するセルの数と同数の互いに異なる波長範囲の光線を有する光源と、これら波長範囲の光線を互いに異なる周波数でそれぞれ変調する周波数設定手段とを設け、上記異なる周波数で変調させた光線を、上記多接合型光電変換素子に照射したときに流れる当該多接合型光電変換素子の出力電流の交流分の周波数を弁別する周波数弁別回路を設けてなるもので、多接合型光電変換素子を構成するセルのうちのいずれのセルが電流制限を生ぜしめているのかを、当該多接合型光電変換素子の出力電流の周波数により判別できるので、上記電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができる。
ここで、「波長範囲」とは「波長域」や「波長帯」の意も含み、例えば光源が半導体発光素子のＬＥＤの場合、その発光スペクトルの半値幅が互に重なる程度に近接している場合を「１つの波長帯に属す」ことを意とし、それ以上離れた場合を「異なる波長帯に属する」ことを意とする。半導体発光素子が半導体レーザの場合は、±数ナノメートルから十ナノメートル程度の範囲内を指す。
【０００７】
本発明の請求項２に係る多接合型光電変換素子の評価装置は、上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発する複数の第１半導体発光素子で構成し、上記周波数設定手段は、これら第１半導体発光素子のそれぞれを、直流電流に互いに異なる周波数で変調された交流電流を重畳して駆動する直交流回路で構成されてなるもので、多接合型光電変換素子の電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができる。
尚、第１半導体発光素子には、発光ダイオードの他に、半導体レーザやＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）も含まれる。
【０００８】
本発明の請求項３に係る多接合型光電変換素子の評価装置は、上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発するハロゲンランプやキセノンランプなどのランプで構成し、上記周波数設定手段は、上記ランプの、上記互いに異なる波長範囲の光線を選択分岐し、選択分岐した光線をそれぞれ互いに異なる周波数に変調する光変調器で構成されてなるもので、上記光源が電球やハロゲンランプ、キセノンランプなどのランプであっても、多接合型光電変換素子の電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができる。
【０００９】
本発明の請求項４に係る多接合型光電変換素子の評価装置は、上記光源を、上記互いに異なる波長範囲の光線を発するハロゲンランプやキセノンランプなどのランプで構成し、上記周波数設定手段は、上記ランプの、上記互いに異なる波長範囲の光線を選択分岐するとともに、選択分岐した光線に当該光線の波長範囲に属する第２半導体発光素子の光線を互いに異なる周波数で変調して重畳するべく、当該第２半導体発光素子を変調駆動する変調駆動回路で構成されてなるもので、かかる装置に拠れば、多接合型光電変換素子の電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができることはもちろん、請求項３に係る発明構成に比べて、簡略化されるので装置の小型化、低価化、また、評価対象により装置変更を行い易くできる利点がある。ここで、光源をハロゲンランプやキセノンランプなどのランプで構成したが、太陽光そのものを光源として構成してもよいし、場合によっては白熱電球などで構成してもよい。
【００１０】
本発明の請求項５に係る多接合型光電変換素子の評価装置は、上記周波数弁別回路によって弁別された周波数の通知を受けて上記多接合型光電変換素子を構成するセルのうちの一のセルが短絡電流を制限していることを判別し、短絡電流を制限した上記一のセルに対する照射量の漸増指示若しくは電流の漸増指示を、又は電流制限を及ぼさなかった他のセルのうちの一つのセルに対する照射量の漸減指示若しくは電流の漸減指示を、少なくとも上記周波数弁別回路から通知される周波数から上記他のセルのうちの一つのセルによって短絡電流が制限されたと判別するまで繰り返し実行するようにしたもので、かかる装置に拠れば、弁別された周波数が変わるところで上記一のセルと他のセルのうちの一つのセルとのそれぞれの短絡電流値が一致することが分かるので、その時までの上記漸増指示或いは漸減指示に基づく照射量や電流量によって各セルの発電効率の情報が得られるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の多接合型光電変換素子の評価装置は、多接合型光電変換素子を構成するセルのうちいずれのセルが短絡電流を制限しているのかを迅速且つ的確に知ることができ、加えて、今後の多接合太陽電池の設計資料として有益なセルの発電効率の情報を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置を、多接合型光電変換素子の代表的例として２接合型太陽電池に適用した場合について、図１〜４を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１（a）は、２接合型太陽電池の電気的な等価回路を示ものである。図中のＤ１はこの太陽電池２の第１のセルを示し、Ｄ２はこの太陽電池２の第２のセルを示し、Ｒｓは直列抵抗を示している。この第１のセルＤ１（以下、単にセルＤ１と言う。）及び第２のセルＤ２（以下、単にセルＤ２と言う。）で構成される太陽電池２に太陽光を照射すると起電力を生ずる。第一義的には、その電流‐電圧特性は、暗時の電流‐電圧特性を光照射で発生する光電流分だけ電流軸方向へ平行移動した形になる。また、Ｒｓは単なる抵抗分の他、電極金属との接触抵抗やセルＤ１とセルＤ２との間の抵抗など必ずしも直線的でない抵抗を含むので正確には線形ではない。これらの開放電圧Ｖｏｃ１、Ｖｏｃ２はｐｎ接合を構成する材料のバンドギャップエネルギーとフェルミレベル差で決まる値に収束する筈である。同図に示す如く直列接続されているので、夫々で発生した電圧を電圧軸方向に加え合わせた値になる。
【００１４】
図１（ｂ）は、この太陽電池２の分光感度特性を示す図である。図中の曲線Ｘ１はセルＤ１の分光感度特性曲線を、曲線Ｘ２はセルＤ２の分光感度特性曲線を示し、全体としての分光感度特性はこれら２つの曲線を上下に足し合わせた曲線になる。尚、個々で分光感度特性の表現法には、光のパワー（単位：Ｗ）に対して発生する電流（単位：Ａ）を示す感度（Ａ／Ｗ）と、1個の光子が何個の電子を発生させるかと言う観点の量子効率を用いる場合がある。ここでは、感度で表す。
同図からわかるように、セルＤ１は波長約６００ｎｍから１１００ｎｍの光を受けて発電し、セルＤ２は波長約３００ｎｍから７５０ｎｍの光を受けて発電する。このことから、波長８００ｎｍより長い光を照射すれば、セルＤ１のみに発電させ、５００ｎｍより短い波長の光を照射すれば、セルＤ２だけで発電させることができる。これらの中間である６００ｎｍから７００ｎｍの波長の光を照射するとセルＤ１とセルＤ２の両方で発電させることができる。
【００１５】
このような太陽電池を評価する本装置１の構成を図２を参照して説明する。
本装置１は、太陽電池２を構成するセルの数（本実施の形態では、二つ）より一つ多い三つの互いに異なる波長帯（波長範囲）の光線を有する光源、具体的には、異なる波長帯Ａ，Ｂ，Ｃに属する三種のＬＥＤ（第１半導体発光素子）３ａ〜３ｃとし、これらＬＥＤ３ａ〜３ｃのうちの波長帯Ａ（９４０ｎｍ）に属するＬＥＤ３ａが周波数Ａ（３２０Ｈｚ）で変調された光線（光線１）として太陽電池２を照射できるように駆動されるべく配線され（このとき、光線１に太陽電池２のセルＤ１が感度を有する）、また、ＬＥＤ３ｂが周波数Ｂ（５３０Ｈｚ）の光線（光線２）として太陽電池２を照射できるように（このとき、光線２に太陽電池２のセルＤ２が感度を有する）駆動されるべく配線されている。但し、本実施の形態では、太陽電池２が２接合型であるので、波長帯Ｃ（６３０ｎｍ）に属するＬＥＤ３ｃは使用されていない。尚、これらＬＥＤ３ａ〜３ｃは、水冷が施された１枚の基板上に、例えば図２に示すような配列をなしてダイボンディングされている。
【００１６】
また、本装置１の周波数設定手段４は、上述のように光源の波長帯Ａに属する光線を周波数Ａで変化させ、また、その波長帯Ｂに属する光線を周波数Ａとは異なる周波数Ｂで変化させ、また、その波長帯Ｃに属する光線を周波数Ａ及び周波数Ｂとは異なる周波数Ｃで変化させるために、ＬＥＤ３ａを、直流電流に周波数Ａの交流電流を重畳して駆動する直交流回路４ａ、及びＬＥＤ３ｂを、直流電流に周波数Ｂの交流電流を重畳して駆動する直交流回路４ｂ、並びにＬＥＤ３ｃを、直流電流に周波数Ｃの交流電流を重畳して駆動する直交流回路４ｃ（但し、上述のように本実施の形態では、ＬＥＤ３ｃは使用されていない。したがって、直交流回路４ｃも使用されていない。）により構成され、これら直交流回路４ａ〜４ｃは、所定の配列をなして基板上に配置されたＬＥＤ３ａ〜３ｃに対応して設けられ、それぞれを独立して駆動するようになっている。
【００１７】
また、本装置１には、光線１及び光線２によって太陽電池２を照射したときに流れる当該太陽電池２の出力電流を直流分と交流分とに分離する分離回路５、及びこの分離回路５によって太陽電池２を流れる交流分の周波数を弁別する、例えば位相同期検波方式の周波数弁別回路６が設けられている。
ところで、太陽電池２に対しては、電極に探針を当てたり、クリップで電極リード線を挟むことによって、電流を取り出したり電源（図示しない定電圧源や定電流源）に繋いで電流や電圧を与えて特性を測れるようにしてある。
【００１８】
そして、本装置１には、後に詳述するように、周波数弁別回路６によって弁別された周波数の通知を受けて太陽電池２のセルＤ１及びセルＤ２のうちの一方のセルが電流制限を生ぜしめていることを判別し、セルＤ１及びセルＤ２のうちの一方のセルに照射光を供給するために設けられた上記直交流回路の電流漸増指示、又はセルＤ１及びセルＤ２のうちの他方のセルに照射光を供給するために設けられた上記直交流回路の電流漸減指示を、少なくとも周波数弁別回路６から通知される周波数から他方のセルによって短絡電流が制限されたと判別するまで繰り返し実行命令を出す機能を備えたマイクロコンピュータ７が設けられている。尚、事前に直交流回路４ａ〜４ｃに流す電流値とＬＥＤ３ａ〜３ｃからの光出力の関係を測定し、校正情報として記憶してあるので、評価する際の照射条件や得られた結果の単位を感度のＡ／Ｗや量子効率で情報の受け渡しができるようになっている。
【００１９】
次に、本装置１を用いて太陽電池２の、短絡電流を制限しているセルの判定方法及び各セルの発電効率を得る手順について図３を参照して説明する。
ここで、前処理として、光線１と光線２は太陽電池２のセルＤ１とセルＤ２のそれぞれを励起（発電状態に）するが他方には影響を与えないことを確認しておく必要がある。
そして、直交流回路４ａ，４ｂに適当な電流を与えてＬＥＤ３ａ，３ｂを発光させ、太陽電池２のセルＤ１，Ｄ２を照射する（図３（ａ）参照）。この時の光線１と光線２の太陽電池２への照射光量をそれぞれＬ１１（ｍＷ）とＬ２１（ｍＷ）とする（図３（ｃ）参照）。勿論、上述したように、光線１には周波数Ａとして３２０Ｈｚ，光線２には周波数Ｂとして５３０Ｈｚの交流分が乗っている（図９（ｂ）参照）。これにより、セルＤ１，Ｄ２には、図３（ｃ）に示すように、Ｌ１１（ｍＷ）に対応して感度１（図４（ａ）も参照）で電流Ｉ１１が、また、Ｌ２１（ｍＷ）に対応して感度２（図４（ａ）も参照）で電流Ｉ２１が発生し、電流Ｉ１１には周波数Ａの交流分が、また、電流Ｉ２１には周波数Ｂの交流分が乗った短絡電流が発生している筈である。しかし、この時の太陽電池２に流れる出力電流は、セルＤ１かセルＤ２の短絡電流の内小さい方の電流で制限される。今仮に、上記照射状態の下では、同図の点１の状態にあり、したがってセルＤ１の電流値がセルＤ２の電流より大きい（電流Ｉ１１＞電流Ｉ２１）ので、太陽電池２に生ずる出力電流は、セルＤ２の電流で制限され、電流Ｉ２１となる。この電流Ｉ２１は、分離回路５により直流分と交流分とが分離され、周波数弁別回路６により交流分の周波数Ｂが弁別される。したがって、太陽電池２を構成するセルＤ１，Ｄ２のうちのいずれのセルが短絡電流を制限しているのかを、太陽電池２の出力電流の周波数により判別できるので、電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができる。
【００２０】
そして、マイクロコンピュータ７は、周波数弁別回路６によって弁別された周波数Ｂの通知を受けてセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ２（一方のセル）が短絡電流を制限していることを判別した後、本実施の形態では、電流制限を及ぼさなかったセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ１（他方のセル）に対する照射量の漸減指示（同図の点１から点２に向かう方向）、換言すれば、直交流回路１の電流漸減指示を、周波数弁別回路６から通知される周波数からセルＤ１（他方のセル）によって短絡電流が制限されたと判別するまで、即ち、同図の点３（電流整合線上の）に達するまで繰り返し実行指示する。かかる点３が、セルＤ１の短絡電流とＤ２の短絡電流が合致するところであり、この点３において、セルＤ１，Ｄ２の発電効率はそれぞれの感度に見合う発電効率となる。しかし、直交流回路４ａ，４ｂに適当な電流を与えてＬＥＤ３ａ，３ｂを発光させてセルＤ１，Ｄ２を照射したときの照射状態、即ち、同図の点１の状態の下では、セルＤ２の発電効率は、照射光量Ｌ２１（ｍＷ）に対し電流Ｉ２１が発生している状態にあるので同図から見合った発電効率と言えるが、セルＤ１の発電効率は、照射光量Ｌ１１（ｍＷ）に対し電流Ｉ１１が発生すべきところ照射光量Ｌ１２に対応する電流Ｉ１２（＝電流Ｉ２１）しか発生しないことになり見合ったものと言えない。このような発電効率に関する情報は、今後の多接合太陽電池の設計資料としても有益である。
【００２１】
ところで、電流整合線上の点３に達するまでの実行指示をマイクロコンピュータ７で行う代わりに、手動によって、例えば図３（ｃ）の点１→点２→点４方向→点５方向に順次求めて行って電流整合線を得ることにより、例えば点３を得るようにしてもよい。因みに、点１→点２→点４方向への手順は、点１においては上述のようにセルＤ２が電流を制限していることを周波数弁別回路６から知って直交流回路１の電流を減らす操作を行って点２に達したときには、点２において周波数弁別回路６からの周波数Ａの情報を得て直交流回路２の電流を減らす操作を行えばよい。
【００２２】
次に、本装置１を用いて太陽電池２の受光感度を求める手順について図４を参照して説明する。
図４（ａ）の感度１（受光感度）や感度２（受光感度）については、上述した発電効率を求める段階で求められる。図３（ｃ）に於いて、電流整合線上の、例えば点３について考えると、その電流値Ｉ１２（ｍＡ）とＩ２１（ｍＡ）（Ｉ１２＝Ｉ２１）を与える光線１及び光線２の光量は、Ｌ１２（ｍＷ）とＬ２１（ｍＷ）である。この夫々の光量でその時の電流値を割ってＩ１２／Ｌ１２、即ち感度１（Ａ／Ｗ）及びＩ２１／Ｌ２１、即ち感度２（Ａ／Ｗ）が得られる。これを図示すれば図４（ａ）のようになる。尚、同図では光線１、光線２の照射光スペクトルの半値幅は５０ｎｍ或いはそれ以下なので、全ての光エネルギーがピーク波長に集中しているとして示してある。上記の感度１，２は、夫々の曲線Ｘ１，Ｘ２と光線１，２の波長との交点となる。
【００２３】
次に、図４（ｂ）の感度３や感度４を求める手順について説明する。
感度３や感度４は、セルＤ１，Ｄ２の曲線Ｘ１，Ｘ２が交叉する波長帯の感度である。この場合には、図３（ｂ）の光線１，２における直流分をゼロとし、且つ、交流分を検知できる程度に最低にするとともに、直交流回路４ｃにおいては交流分をゼロ（したがって、無変調）とし直流電流を所定量にした状態でＬＥＤ３ａ〜３ｃを駆動し太陽電池２を照射して測定を行う。
この条件下で、上述した、電流制限を生ぜしめているセルを判定する手順に準じて求めて行けばよい。即ち、図３（ｃ）の点１では、セルＤ２が電流を制限しているが、このときの感度は、このときの直流電流を光線３の光量で割って感度４として求めることができる。そして、直交流回路１の電流を減らすことにより同図の点２に移行した場合、この点２では、セルＤ１が電流を制限しているが、このときの感度は、このときの直流電流を光線３の光量で割って感度３として求めることができる。これを図示すると図４（ｂ）のようになる。
これを発展させると、逆に、光線１〜３に加えて当該光線１〜３とは異なる波長帯に光線４，５・・・等を増やし感度を求めて行けば、曲線Ｘ１，Ｘ２の形状を求めることができる。
【００２４】
図４（ｂ）において、曲線Ｘ１の長波長側はセルＤ１を構成する材料、ここではシリコン結晶の吸収端特性を反映しており、短波長側はセルＤ２材による吸収の残余の光量を反映している。同様に、曲線Ｘ２の長波長側はセルＤ２を構成する材料、ここではアモルファスシリコンの吸収端特性を反映しており、短波長側はセルＤ２の上部材による吸収の残余の光量を反映している。したがって、感度１、感度２、感度３及び感度４の評価結果は夫々別のデバイスパラメータ、製造パラメータに関係しており、改良の為に帰還すべき対象工程は異なる。このように、感度１〜４のパラメータを測定することはタンデム型太陽電池の開発や製造工程の管理に重要な情報を与えるものであり、感度１〜４の情報が得られると、現物と設計との乖離の原因が何処にあるのかを示唆する情報が迅速且つ的確に得られる。
【００２５】
本発明に係る第２の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置を、２接合型太陽電池に適用した場合について、図５及び図６を参照しつつ説明する。尚、図５中、図２と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明は割愛する。また、図６中、図９と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明は割愛する。
【００２６】
本装置１０が上記装置１と異なるところは、本装置１０がその光源をハロゲンランプやキセノンランプなどのランプ１１としたことから上記周波数設定手段４に代えて周波数設定手段１２とした点である。但し、これにより、マイクロコンピュータ７のプログラム内容も変更されている。
本装置１０のランプ１１は、下記のように周波数設定手段１２により、波長域Ｂ１（波長範囲Ｂ）の光線、波長域Ｃ１（波長範囲Ｃ）光線及び波長域Ａ１（波長範囲Ａ）の光線に区分けされ、これらの光線が互いに異なる周波数で変調されて太陽電池２に照射される。
また、本装置１０の周波数設定手段１２は、ランプ１１の光線の中から波長域Ｂ１、具体的には５００ｎｍより短波長の光線を選択分岐させる第１の波長選択性前段ハーフミラー１３ａと、この第１の波長選択性前段ハーフミラー１３ａを透過した光線の中から波長域Ｃ１、具体的には８００ｎｍより短波長の光線を選択分岐させる第２の波長選択性前段ハーフミラー１３ｂと、この第２の波長選択性前段ハーフミラー１３ｂを透過した光線の中から波長域Ａ１、具体的には８００ｎｍより長波長の光線を選択分岐させる第３の波長選択性前段ハーフミラー１３ｃ（本実施の形態の場合、通常のミラーでよい。）とが直列に配置された波長選択性前段ハーフミラー群を備え、また、第１の波長選択性前段ハーフミラー１３ａ〜第３の波長選択性前段ハーフミラー１３ｃに対応してこれらハーフミラー１３ａ〜１３ｃで選択分岐された光線の光量を加減する、透過率１〜９５％の第１の光減衰器１４ａ〜第３の光減衰器１４ｃがそれぞれ配置された光減衰器群を備えている。
【００２７】
更に、本装置１０の周波数設定手段１２は、上記第１の光減衰器１４ａ〜第３の光減衰器１４ｃに対応してこれら光減衰器１４ａ〜１４ｃを通過した光線をオン・オフするための第１のシャッター１５ａ〜第３のシャッター１５ｃ及びこれらシャッター１５ａ〜１５ｃに連設して、光減衰器１４ａを通過した光線を周波数Ｂ（５３０Ｈｚ）に変調する第１のＮＤフィルター１６ａ、光減衰器１４ｂを通過した光線を周波数Ｃ（後述のように、本実施の形態では周波数Ｃ＝０）に変調する第２のＮＤフィルター１６ｂ、光減衰器１４ｃを通過した光線を周波数Ａ（３２０Ｈｚ）に変調する第３のＮＤフィルター１６ｃをそれぞれ設け、且つ、これらＮＤフィルター１６ａ〜１６ｃがそれぞれ回転可能に支持されるようにして配置された光変調器群と、これら光変調器群からの光線が太陽電池２に同軸をなしてそれぞれ照射されるように配置された第１の後段ハーフミラー１７ａ〜第３の後段ハーフミラー１７ｃ（本実施の形態の場合、第３の後段ハーフミラー１７ｃは通常のミラーでよい。）とを備えている。尚、本実施の形態では、ＮＤフィルター１６ａ〜１６ｃには透過率が９５％と９８％との異なる部分で仕切られた２サイクルで図示されている。このため、例えば５３０Ｈｚとするためには、１５９００ｒｐｍの高速回転が必要に見えるが、実際のＮＤフィルターには透過率が異なる部分を１０サイクルとしてあるため、回転数は３１８０ｒｐｍでよい。
【００２８】
次に、本装置１０を用いて太陽電池２の、電流制限を生ぜしめているセルの判定方法及び各セルの発電効率を得る手順について図６を参照して説明する。
この場合の手順も基本的には上記装置１を用いたときの手順に準じており、概略的には、周波数弁別回路６により太陽電池２の出力電流の周波数が弁別され、マイクロコンピュータ７が周波数弁別回路６によって弁別された周波数の通知を受けて、セルＤ１及びセルＤ２のうちの、例えばセルＤ２（一方のセル）が電流を制限していることを判別し、その後に、電流制限を及ぼさなかったセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ１（他方のセル）に対する照射量の漸減指示（同図の点１から点２に向かう方向）、換言すれば、第３の光減衰器１４ｃに対する光量漸減指示を、周波数弁別回路６から通知される周波数からセルＤ１（他方のセル）によって電流が制限されたと判別するまで、即ち、同図の点３に達するまで繰り返し実行指示するものである。
【００２９】
まず、前処理として、波長域Ｂ１の光線と波長域Ａ１の光線は太陽電池２のセルＤ２とセルＤ１のそれぞれを励起（発電状態に）するが他方には影響を与えないこと、及び波長域Ｃ１の光線はセルＤ１，Ｄ２を励起することを確認しておく必要がある。
しかる後、ランプ１１の適宜に調整された光線を周波数設定手段１２を介して太陽電池２に照射する。この時、セルＤ２は波長域Ｂ１の光線（照射光量Ｗ２（ｍＷ））及び波長域Ｃ１の光線（照射光量Ｗ３（ｍＷ））に感度を有し、また、セルＤ１は波長域Ａ１の光線（照射光量Ｗ１（ｍＷ））及び波長域Ｃ１の光線（照射光量Ｗ３（ｍＷ））に感度を有する（図６（ａ）参照）。但し、波長域Ｂ１の光線には周波数Ｂとして５３０Ｈｚ、波長域Ａ１の光線には周波数Ａとして３２０Ｈの交流分が乗っている（図６（ｂ）参照）。これにより、セルＤ１，Ｄ２には、図６（ｃ）に示すように、セルＤ２では、波長域Ｂ１の光線（照射光量Ｗ２（ｍＷ））及び波長域Ｃ１の光線（照射光量Ｗ３（ｍＷ））を受けて、それぞれの波長域に対する平均感度Ｂ１及び平均感度Ｃ１２に対応してＩ２２（ｍＡ），Ｉ２３（ｍＡ）の電流が流れる状態になっており、また、セルＤ１では、波長域Ａ１の光線（照射光量Ｗ１（ｍＷ））及び波長域Ｃ１の光線（照射光量Ｗ３（ｍＷ））を受けて、それぞれの波長域に対する平均感度Ａ１及び平均感度Ｃ１１に対応してＩ１１（ｍＡ），Ｉ１３（ｍＡ）の電流が流れる状態になっている。
【００３０】
しかし、この時の太陽電池２に流れる短絡電流は、セルＤ１かセルＤ２の短絡電流の内小さい方の電流で制限される。今仮に、上記照射状態の下では、図６（ｃ）の点１の状態にあり、したがってセルＤ１の電流値がセルＤ２の電流より大きい（電流Ｉ１(＝Ｉ１１＋Ｉ１３)）＞電流Ｉ２（＝Ｉ２２＋Ｉ２３））ので、太陽電池２に生ずる出力電流は、セルＤ２の電流で制限され、電流Ｉ２となる。この電流Ｉ２は、分離回路５により直流分と交流分とが分離され、周波数弁別回路６により交流分の周波数Ｂが弁別される。したがって、太陽電池２を構成するセルＤ１，Ｄ２のうちのいずれのセルが短絡電流を制限しているのかを、太陽電池２の出力電流の周波数により判別できるので、電流制限情報を迅速且つ的確に知ることができる。
そして、マイクロコンピュータ７は、周波数弁別回路６によって弁別された周波数Ｂの通知を受けてセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ２（一方のセル）が電流制限を生ぜしめていることを判別した後、本実施の形態では、電流制限を及ぼさなかったセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ１（他方のセル）に対する照射量の漸減指示（同図の点１から点２に向かう方向）、換言すれば、第３の光減衰器１４ｃに対する光量漸減指示を、周波数弁別回路６から通知される周波数からセルＤ１（他方のセル）によって短絡電流が制限されたと判別するまで、即ち、同図の点３に達するまで繰り返し実行指示する。かかる点３が、セルＤ１の短絡電流とＤ２の短絡電流が合致するところであり、この点３において、セルＤ１，Ｄ２の発電効率はそれぞれの感度に見合う発電効率となるが、Ｄ１，Ｄ２を照射したときの照射状態、即ち、同図の点１の状態の下では、セルＤ２の発電効率は、照射光量Ｗ２（ｍＷ）＋照射光量Ｗ３（ｍＷ）に対し電流Ｉ２（＝Ｉ２２＋Ｉ２３）が発生している状態にあるので同図から見合った発電効率と言えるが、セルＤ１の発電効率は、照射光量Ｗ１（ｍＷ）＋照射光量Ｗ３（ｍＷ）に対し電流Ｉ１(＝Ｉ１１＋Ｉ１３)が発生していないため、見合ったものとは言えないことになる。
【００３１】
本発明に係る第３の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置を、２接合型太陽電池に適用した場合について、図７及び図８を参照しつつ説明する。但し、図７中、図５と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明は割愛する。尚、図８（ａ）中、ＡＭ１．５の波長域Ａ１における光線の表示で、実線は光減衰器１４ｃを回して約７％減衰せしめた光子数スペクトルを、また、破線は減衰させない状態の光子数スペクトルを表している。
【００３２】
本装置２０が上記装置１０と異なるところは、周波数Ａ〜Ｃの変調のしかたを変更したことにより、上記周波数設定手段１２に代えて周波数設定手段２２とした点である。但し、本装置２０のマイクロコンピュータ７のプログラム内容は、上記装置１０のそれとほぼ同一である。
具体的には、周波数設定手段２２においては、周波数設定手段１２の光変調器群の第１のＮＤフィルター１６ａを、波長域Ｂ１（波長範囲Ｂ）に属し、太陽電池（多接合型光電変換素子）２のセルＤ２（第２セル）にのみ感度を有する波長帯（本実施の形態では、発振波長４０５ｎｍ）の第２半導体発光素子２３ａ及びこの半導体発光素子２３ａからの周波数Ｂに変調された光線（図８（ａ）参照）を上記第１の後段ハーフミラー１７ａに向けて反射するとともに上記第１の光減衰器１４ａからの光線を通過させる第１の中段ハーフミラー２４ａに代え、また、その上記第２のＮＤフィルター１６ｂを、波長域Ｃ１（波長範囲Ｃ）に属し、太陽電池２が３接合型太陽電池でセルＤ３（第３セル）を有する場合には当該セルＤ３にのみ感度を有する波長帯の第２半導体発光素子２３ｂ及びこの半導体発光素子２３ｂからの周波数Ｃに変調された光線を上記第２の後段ハーフミラー１７ｂに向けて反射するとともに上記第２の光減衰器１４ｂからの光線を通過させる第２の中段ハーフミラー２４ｂに代え、また、その上記第３のＮＤフィルター１６ｃを、波長域Ａ１（波長範囲Ａ）に属し、太陽電池２のセルＤ１（第１セル）にのみ感度を有する波長帯（本実施の形態では、発振波長９８０ｎｍ）の第２半導体発光素子２３ｃ及びこの半導体発光素子２３ｃからの周波数Ａに変調された光線（図８（ａ）参照）を上記第３の後段ハーフミラー１７ｃに向けて反射するとともに上記第３の光減衰器１４ｃからの光線を通過させる第３の中段ハーフミラー２４ｃに代える構成が採られ、これらの半導体発光素子２３ａ〜２３ｃは変調駆動回路２５ａ〜２５ｃにより変調駆動され、上述した所定周波数の光線をそれぞれ発光する。
但し、本実施の形態では、半導体発光素子２３ａには、上記発振波長９８０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザを、また、半導体発光素子２３ｃには、上記発振波長４０５ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザを採用し、これらの半導体発光素子２３ａ，２３ｃはほぼ１００％変調されてオン・オフをなす光線を発光するが、半導体発光素子２３ｂは、本実施の形態では、上述したように使用されておらず、発光することはない。
【００３３】
次に、本装置２０を用いて太陽電池２の、短絡電流を制限しているセルの判定方法及び各セルの発電効率を得る手順について図８を参照して説明する。尚、この説明においては、上述の図６（ｃ）に準じた図で説明してもよいが、図８（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。
この場合の手順も基本的には上記装置１０を用いたときの手順に準じており、概略的には、周波数弁別回路６により太陽電池２の出力電流の周波数が弁別され、マイクロコンピュータ７が周波数弁別回路６によって弁別された周波数の通知を受けて、第１の光減衰器１４ａ及び第３の光減衰器１４ｃのいずれかの光減衰器に対する光量漸増指示又は光量漸減指示により、例えば図６（ｃ）の点１→点３に達するまで繰り返し実行指示するものである。
【００３４】
具体的には、ランプ１１の光線を周波数設定手段２２により適当に調節して上記波長域Ｂ１及び波長域Ｃ１の光線（この光線にセルＤ２が感度を有する）を太陽電池２に照射するとともに、重畳して半導体発光素子２３ａからの周波数Ｂ（５３０Ｈｚ）に変調された光線（この光線にセルＤ２が感度を有する）を太陽電池２に照射し、また、上記波長域Ａ１及び波長域Ｃ１の光線（この光線にセルＤ１が感度を有する）を太陽電池２に照射するとともに、重畳して半導体発光素子２３ｃからの周波数Ａ（３２０Ｈｚ）に変調された光線（この光線にセルＤ１が感度を有する）を太陽電池２に照射する。この関係を図示したものが図８（ａ）である。このときのセルＤ１及びセルＤ２に発生すると考えられる短絡電流が図８（ｂ）に示されている。このときのセルＤ１，Ｄ２には、同図に示すように、電流Ｉｓｃ１，Ｉｓｃ２の短絡電流が発生し、このうちの電流Ｉｓｃ１には周波数Ａの交流分（同図中の黒塗り部）が、また、Ｉｓｃ２には周波数Ｂの交流分（同図中の黒塗り部）が乗る筈である。しかし、この時の太陽電池２に流れる出力電流は、セルＤ１かセルＤ２の短絡電流の内小さい方の電流で制限される。したがって、セルＤ１の電流値がセルＤ２の電流より大きい（電流Ｉｓｃ１＞電流Ｉｓｃ２）ので、この太陽電池２に流れる出力電流は、セルＤ２の電流で制限され、電流Ｉｓｃ２となる。この電流Ｉｓｃ２は、分離回路５により直流分と交流分とが分離され、周波数弁別回路６により交流分の周波数Ｂが弁別される。そして、マイクロコンピュータ７は、周波数弁別回路６によって弁別された周波数Ｂの通知を受けてセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ２（一方のセル）が短絡電流を制限していることを判別し、この例では、電流制限を及ぼさなかったセルＤ１及びセルＤ２のうちのセルＤ１（他方のセル）に対する照射量の漸減指示、換言すれば、第３の光減衰器１４ｃに対する光量漸減指示を、周波数弁別回路６から通知される周波数からセルＤ１（他方のセル）によって短絡電流が制限されたと判別するまで、即ち、例えば図６（ｃ）の点３に達するまで繰り返し実行指示する。この点３において、セルＤ１，Ｄ２の発電効率はそれぞれの感度に見合う発電効率となるが、Ｄ１，Ｄ２を照射したときの照射状態、即ち、例えば同図の点１の状態の下では、セルＤ２の発電効率は、所定の照射光量に対し電流Ｉｓｃ２が発生している状態にあるので見合った発電効率と言えるが、セルＤ１の発電効率は、所定の照射光量に対し電流Ｉｓｃ１が発生しておらず、電流Ｉｓｃ２であるため、見合ったものとは言えないことになる。
尚、図８（ｃ）は、電流Ｉｓｃ１を減少させて電流Ｉｓｃ１１にしたとき（図８（ｂ）参照）とき、今度はセルＤ１が電流を制限し、出力電流として電流Ｉｓｃ１１が流れることを示している。
【００３５】
以上の実施の形態では多接合型光電変換素子のうち２接合型太陽電池の場合について説明したが、３接合型太陽電池についても概略的に説明する。
まず、上記装置２０を、シリコン薄膜系３セル型太陽電池に適用して当該太陽電池において電流制限を生ぜしめているセルの判定方法及び各セルの発電効率を得る手順について図９を参照して説明する。
多接合型光電変換素子がシリコン薄膜系３セル型太陽電池の場合、先ず、  １．３種の波長域Ａ１〜Ｃ１全ての光量をＡＭ１．５に近い形にして、短絡電流が流れることを確認すると同時に開放電圧が１Ｖ程以上出ていることを確認する。  ２．波長域Ａ１のシャッター１５ｃをオフにし、半導体発光素子２３ｃも消灯しても、短絡電流は減るがやはり電流が流れることを確認する。  ３．波長域Ａ１のシャッター１５ｃをオン、波長域Ｂ１のシャッター１５ａをオン、波長域Ｃ１のシャッター１５ｂをオフにしても、短絡電流は流れ、開放時の電圧は１Ｖ以上発生していることを確認する。  ４．波長域Ｂ１と波長域Ｃ１を共にオフにし、半導体発光素子２３ａも消灯して、波長域Ａ１の光のみを照射して、この時の開放電圧が０．７Ｖ程度或はそれ以下であることを確認する。これらの確認作業によって、装置２０の波長域Ａ１〜Ｃ１の設定が当該シリコン薄膜系３セルの波長域区分と合致していて、図９（ａ）のようになっていることを事前に確認する。尚、この例においても、上述した第３の実施形態と同様に、半導体発光素子２３ｂは使用されていない。
【００３６】
この状態で、波長域Ａ１、波長域Ｂ１及び波長域Ｃ１の光線と周波数Ａ（３２０Ｈｚ）で全幅変調された半導体発光素子２３ｃの光線、及び周波数Ｂ（５３０Ｈｚ）で全幅変調された半導体発光素子２３ａの光線を３接合型太陽電池に照射する。このときの出力電流の交流分の周波数が３２０Ｈｚであった。この周波数から電流を制限しているセルはセルＤ１であることがわかる。同図（ｂ）は、このときの各セルＤ１〜Ｄ３の発電量を想定短絡電流として棒グラフ化したものである。尚、セルＤ１，２の棒グラフの黒塗り部は、それぞれ周波数Ａ，Ｂの交流分である。この場合、セルＤ１の短絡電流Ｉｓｃ１が一番小さいということがわかるが、セルＤ２、セルＤ３のどちらが大きいのかはわからない。ここで、図７の光減衰器１４ｃを回して減衰量を低減し、即ち、波長域Ａ１の光量を漸増して行くと、出力電流の交流分の周波数が５３０Ｈｚに変わる。これはセルＤ２の電流Ｉｓｃ２がセルＤ１の短絡電流Ｉｓｃ１より小さくなったことを示している。これらの事実から当初の想定短絡電流はＩｓｃ１が一番小さく、次にＩｓｃ２で、最も大きかったのはセルＤ３のＩｓｃ３であったことがわかる。これを等価回路で描けば同図（ｃ）に示すようになる。また、波長域Ｃ１の光減衰器１４ｂの減衰量を増して行く、即ち、波長域Ｃ１の光量を減じて行く(同図（ｄ）)と、ある減衰量のとき、出力電流の交流成分が急激にゼロになる。この時、セルＤ３の電流Ｉｓｃ３が電流Ｉｓｃ１以下になってＤＣ電流のみになった(同図（ｅ）)ことを示している。電流Ｉｓｃ３が電流Ｉｓｃ１に等しい時の光減衰器１４ｂの減衰量を読めばその差の程度を発電力の差として定量化できる。同様に、光減衰器１４ｂの減衰量をこれより減らし、光減衰器１４ａの減衰量を増して行くと、出力電流のＡＣ成分の周波数が周波数Ａから周波数Ｂに変わる。ここで光減衰器１４ａの減衰量を読めば、セルＤ２のセルＤ１に対する発電力の差を定量化できる。これにより、上記装置２０を用い、且つ、そのマイクロコンピュータ７のプログラム内容を多少変更すれば、３セル型太陽電池についてその短絡電流を制限しているセルを判定でき、加えて各セルの発電効率を得ることができる。
【００３７】
次に、上記装置２０を、多接合型光電変換素子の化合物結晶系３セル型太陽電池に適用して当該太陽電池において電流制限を生ぜしめているセルの判定方法及び各セルの発電効率を得る手順について図１０を参照して説明する。
同図（ａ）には、ＡＭ１．５相当の照射光スペクトルを示し、このスペクトル上にこの化合物結晶系３セル型太陽電池の想定セル別感度スペクトルが重ねて描かれている。このセルの感度特性に合わせてそのスペクトル域を３波長域、即ち、波長域Ｂ２を６００ｎｍより短い波長域とし、波長域Ａ１を８９０ｎｍ以上の波長域とし、波長域Ｃ２をこれらの間の波長域として示され、また、各波長域にあって、想定スペクトル上、どれか一つのセルのみを励起すると考えられる波長に発光スペクトルのピークを持つ半導体発光素子を採用している。具体的には、波長域Ｂ２（波長範囲Ｂ）に属し、セルＤ２（第２セル）が感度を有する波長帯の第２半導体発光素子として波長４０５ｎｍで出力１００ｍＷ以上級の半導体レーザ２３ａを採用し、また、波長域Ｃ２（波長範囲Ｃ）に属し、セルＤ３（第３セル）が感度を有する波長帯の第２半導体発光素子として波長７８０ｎｍで出力１００ｍＷ以上級の半導体レーザ２３ｂを採用し、また、波長域Ａ２（波長範囲Ａ）に属し、セルＤ１（第１セル）が感度を有する波長帯の第２半導体発光素子として波長９８０ｎｍで出力１００ｍＷ以上級の半導体レーザ２３ｃを採用している。
【００３８】
図１０（ｂ）は、化合物結晶系３セル型太陽電池の適当なＡＭ１．５照射下で上記実施例と同様の実験をした結果に基づき、各セルＤ１〜Ｄ３の発電量を想定短絡電流として棒グラフ化したものである。尚、セルＤ１の電流には、半導体レーザ２３ｃによって周波数Ａ（３２０Ｈｚ）に変調された光線に伴う交流成分（黒塗り部）が重畳され、また、セルＤ２の電流には、半導体レーザ２３ａによって周波数Ｂ（５３０Ｈｚ）に変調された光線に伴う交流成分（黒塗り部）が重畳され、セルＤ３の電流には、半導体レーザ２３ｂによって周波数Ｃ（６７０Ｈｚ）に変調された光線に伴う交流成分（黒塗り部）が重畳されている。また、上記実施例と同様に、等価回路等を含めて同図（ｃ）〜（ｅ）に図解した。
同図（ｄ）のように、波長域Ｃ２の光減衰器１４ｂの減衰量を、太陽電池の出力電流の周波数が周波数Ａから周波数Ｃに入れ替わるように調整して、この太陽電池の出力電流がセルＤ３の電流で制限され、電流Ｉｓｃ３１となるようにすれば（同図（ｅ））、セルＤ１とセルＤ３とにおいて短絡電流を制限しているセルの判定が容易になり、その時の光減衰器１４ｂの減衰量から両者の発電量の差を定量化できる。
ここで、半導体レーザ２３ｂを敢えて加えたのは、セルＤ１とセルＤ２の感度曲線（量子効率スペクトル）が重ならず、且つ、セルＤ３だけに感度を持つ波長帯に周波数Ｃで変調された光線を設定できたことで、非常に効率的に短絡電流を制限しているセルの判別が容易になり、両者の発電量の差を定量化できるからである。
このように、上記装置２０を用い、且つ、そのマイクロコンピュータ７のプログラム内容を多少変更すれば、３セル型太陽電池に対しても電流制限を生ぜしめているセルの判別が可能になり、両者の発電量の差を定量化できる。
ここでは、照射光源にソーラーシュミレータに新規工夫を加えたり、高出力半導体発光素子を使った新しい実施の形態を示したが、既存のソーラーシュミレータや自然の太陽光の下でも、短波長側の１セルのみを励起できる波長の半導体発光素子（具体的にはＬＥＤ）と長波長側の１セルのみを励起できる波長の半導体発光素子（具体的にはＬＥＤ）の少なくとも２波長域の半導体発光素子をそれぞれ別の周波数で変調した光を照射しさえすれば、本発明の原理でどのセルが電流を制限しているかがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本装置は、多接合型光電変換素子のセルについて、その短絡電流を制限しているセルの判別をしたり、セル別の発電効率の情報を得たりする装置であり、多接合型光電変換素子の研究開発における利用が期待され、また、量産ラインでの検査工程における利用も期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】２接合型太陽電池の等価回路図とその分光感度特性図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置の構成図である。
【図３】図２の装置よる電流制限を生ぜしめているセルの判定手順及び各セルの発電効率の情報を得る手順の説明図である。
【図４】図２の装置よって得られる分光感度特性曲線上の感度の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置の構成図である。
【図６】図５の装置よる電流制限を生ぜしめているセルの判定手順及び各セルの発電効率の情報を得る手順の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る多接合型光電変換素子の評価装置の構成図である。
【図８】図７の装置による電流制限を生ぜしめているセルの判定手順及び各セルの発電効率の情報を得る手順の説明図である。
【図９】３セル型太陽電池の場合の、図７の装置による電流を制限しているセルの判定手順及び各セルの発電効率の情報を得る手順の説明図である。
【図１０】３セル型太陽電池の場合の、図７の装置による電流を制限しているセルの判定手順及び各セルの発電効率の情報を得る手順の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１０，２０            多接合型光電変換素子の評価装置
２                        太陽電池（多接合型光電変換素子）
３ａ〜３ｃ                ＬＥＤ（第１半導体発光素子）
４，１２，２２            周波数設定手段
４ａ〜４ｃ                直交流回路
５                        分離回路
６                        周波数弁別回路
７                        マイクロコンピュータ
１１                      ランプ（ハロゲンランプやキセノンランプなど）
１６ａ〜１６ｃ            ＮＤフィルター（光変調器）
２３ａ〜２３ｃ            第２半導体発光素子
【図１】
2012156406.tif 000003
【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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