(57)【要約】  本発明は、太陽電池モジュール（６）をテストするための太陽電池テスト装置（１１）に関する。この太陽電池テスト装置（１１）は、テストされるべき太陽電池モジュール（６）のためのテスト領域（１２）と、発光領域（１６）とを備え、当該発光領域（１６）は、前記テスト領域（１２）に対向して配置され且つ互いにピッチ（Ｐ）を有して配置されたＬＥＤモジュール（１７，１７Ａ）のアレイを含む。前記太陽電池テスト装置（１１）は、さらに、前記発光領域（１６）から前記テスト領域（１２）に向かう方向に延在する側壁ミラー（２１）を備えている。ガイド（２６）が設けられ、各ガイド（２６）が前記太陽電池モジュール（６）を支持するための当接面（２７）を有し、前記ガイド（２６）の前記当接面（２７）は前記テスト領域（１２）の面（Ａ）内にある。
2018516053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池又は太陽電池モジュール（６）をテストするための太陽電池テスト装置（１１；３１；６１）であって、テストされるべき少なくとも１つの太陽電池又は太陽電池モジュール（６）のためのテスト領域（１２；６２）と、前記テスト領域（１２；６２）に対向して配置された発光領域（１６；６６）とを備え、前記発光領域（１６；６６）が、互いにピッチ（Ｐ）を有して配置されたＬＥＤモジュール（１７，１７Ａ；６７，６７Ａ）のアレイを含み、当該太陽電池テスト装置が、さらに、前記発光領域（１６；６６）から前記テスト領域（１２；６２）に向かう方向に延在する側壁ミラー（２１；７１）を備えている太陽電池テスト装置において、
前記発光領域（１６；６６）と前記テスト領域（１２；６２）との間の距離（Ｈ）と、前記ＬＥＤモジュール（１７，１７Ａ；６７，６７Ａ）のピッチ（Ｐ）との比が、１．５〜３．５の範囲にあり、好ましくは２．３〜２．７の範囲にあることを特徴とする、太陽電池テスト装置。
【請求項２】
前記側壁ミラー（２１；７１）が前記発光領域（１６；６６）に対して、具体的には９１度〜９５度の、好ましくは９２度〜９４度の角度（β）を成して傾斜され、これにより、前記側壁ミラー（２１；７１）の傾斜が反対方向にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池テスト装置。
【請求項３】
前記側壁ミラー（２１）が枢動又は回転軸（２２）を中心として枢動され、前記回転軸（２２）が、好ましくは、前記発光領域（１６）と前記テスト領域（１２）との間で、前記距離（Ｈ）の半分に相当する距離（ｈ）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池テスト装置。
【請求項４】
前記側壁ミラー（２１；７１）に隣接して配置されたＬＥＤモジュール（１７Ａ；３７Ａ）の中心と、前記ミラー（２１；７１）の前記回転軸（２２）との間の距離（Ｂ）が、ＬＥＤモジュール（１７，１７Ａ；６７，６７Ａ）間の前記ピッチ（Ｐ）の２４％〜４０％の範囲にあり、好ましくは２８％〜３６％の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池テスト装置。
【請求項５】
前記発光領域（１６）と前記テスト領域（１２）との間の前記距離（Ｈ）が、３００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲にあり、好ましくは、３５０ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池テスト装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤモジュール（１７，１７Ａ；６７，６７Ａ）間の前記ピッチ（Ｐ）が、１４８ｍｍ〜１６８ｍｍの範囲にあり、好ましくは、１５３ｍｍ〜１６３ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池テスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の太陽電池又は太陽電池モジュールをテスト（検査）するための太陽電池テスト装置（サンシミュレータ又はフラッシーとも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、電気的に接続された太陽電池の組立体から成る。このような太陽電池又は太陽電池モジュールを検査するために、活性表面を照射して、出力を、それぞれの公称（目標）値と比較する。
【０００３】
特許文献１は、太陽電池又は太陽電池モジュールのための太陽電池テスト装置を示している。このテスト装置は、テストされるべき少なくとも１つの太陽電池又は太陽電池モジュールのためのテスト領域と、前記テスト領域に対向して配置されたＬＥＤモジュールのアレイを含む発光領域とを備えている。前記ＬＥＤモジュールは、互いに所定のピッチを有して配置されている。前記テスト装置は、さらに側壁ミラーを備え、この側壁ミラーは、前記発光領域から前記テスト領域に向かう方向に延在している。前記太陽電池又は太陽電池モジュールは、その活性表面が、テスト領域を画成しているテスト面ガラス上にあるように配置される。
【０００４】
有用で信頼性の高い太陽電池モジュールを市場に提供するために、このテストは非常に高いレベルでなければならない。特許文献１によれば、太陽電池モジュールを均一に照射することは、特に困難で労力を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０３２８５８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記の欠点を有さず、且つ、特に、より高い検査品質を有する太陽電池テスト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項に記載の特徴により達成される。有利なさらなる実施形態は、図面及び従属請求項に示されている。
【０００８】
本発明によれば、発光領域とテスト領域との間の距離と、ＬＥＤモジュールのピッチとの比は、１．５〜３．５の範囲にある。これにより、完全な照射が保証される。より好ましくは、前記比は２．３〜２．７の範囲にある。これにより、前記太陽電池又は太陽電池モジュールを均一且つ均等に照射することが、さらに促進される。
【０００９】
好ましくは、側壁ミラーが前記発光領域に対して傾斜しており、前記側壁ミラーの傾斜は互いに反対の方向にある。すなわち、前記側壁ミラーは発光領域から離れる方向に、互いに対して開いている。これにより、前記ＬＥＤモジュール（特に、前記側壁ミラーに隣接して配置されたＬＥＤモジュール）により提供される光が前記テスト領域に好適にガイドされることになる。この手段により、前記側壁ミラーに隣接しているＬＥＤモジュールに必要な電力を低減でき、太陽電池テスト装置全体において、１つのタイプのＬＥＤモジュールのみを使用すればよい。これにより、太陽電池テスト装置のコスト及び複雑性が低減される。
【００１０】
より好ましくは、前記側壁ミラーは、前記発光領域に対して、９１度〜９５度、好ましくは９２度〜９４度傾斜しており、これにより、前記テスト領域の照射がさらに促進される。
【００１１】
好ましくは、前記側壁ミラーは、枢動又は回転軸を中心に枢動される。これにより、前記太陽電池テスト装置の簡単な構成が可能である。好ましくは、前記枢動又は回転軸は、前記発光領域と前記テスト領域との間にて、この距離の半分の距離に配置されている。
【００１２】
好ましくは、前記側壁ミラーに隣接して配置されたＬＥＤモジュールの中心と、それぞれの側壁ミラー又はその回転軸との距離は、前記ＬＥＤモジュール間のピッチの２４％〜４０％の範囲にあり、好ましくは２８％〜３６％の範囲にあり、これにより、最適な照射が保証される。
【００１３】
好ましくは、前記発光領域と前記テスト領域との間の距離は、３００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲にある。これにより、長い寿命を有する慣用的なＬＥＤモジュールを用いて十分な照射を保証できる。より好ましくは、この距離は３５０ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲にあり、これにより、低消費電力のＬＥＤモジュールを使用できる。
【００１４】
好ましくは、ＬＥＤモジュール間のピッチは１４８ｍｍ〜１６８ｍｍの範囲にあり、これにより、長い寿命を有する慣用的なＬＥＤモジュールを用いて、好ましい照射が保証される。より好ましくは、このピッチは１５３ｍｍ〜１６３ｍｍの範囲にあり、これにより、低消費電力のＬＥＤモジュールを使用できる。
【００１５】
好ましくは、ガイドが設けられ、ガイドの各々が、前記太陽電池又は太陽電池モジュールを支持するための当接面を有する。各ガイドの前記当接面は前記テスト領域の面内にある。このような太陽電池テスト装置は、テストされるべき前記太陽電池又は太陽電池モジュールの最適化された照射を保証する簡単な構造を有する。さらに、このような太陽電池テスト装置を、低コストで製造できる。
【００１６】
好ましくは、各ガイドは、前記発光領域に面した反射面又は反射面部を有し、この反射面又は反射面部は、前記発光領域に対して所定の角度を成している。この反射面又は反射面部により、シェーディングが低減され、こうして、テストされるべき前記太陽電池又は太陽電池モジュールの、均一且つ均等な照射を促進する。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記ガイドは、各々、反射面又は反射面部を有する三角形の断面を有し、当該反射面又は反射面部は、発光領域に対して傾斜された角度付き領域を形成している。この角度付き領域を、前記三角形の最長辺（例えば、直角三角形の斜辺）の領域としても定義できる。
【００１８】
好ましくは、前記反射面又は反射面部の、前記発光領域に対する角度、或いは、前記それぞれのガイドの前記当接面に対する角度は、それぞれ、４５度以下である。これにより、前記太陽電池又は太陽電池モジュールの均一且つ均等な照射が、さらに促進される。より好ましくは、前記角度は２５度未満であり、これにより、前記太陽電池又は太陽電池モジュールの照射がさらに促進される。
【００１９】
好ましくは、前記ガイドはローラを含み、当該ローラの外周面が、それぞれのガイドの当接面を形成している。前記テスト領域は、前記ローラの前記周面に接線方向に当接している面であって且つ前記発光領域に平行な面により定義される。このようなガイドは、前記テストされる領域が前記太陽電池又は太陽電池モジュールの外縁まで延在する場合に特に好ましい。なぜなら、前記ローラにより、シャドウイングが、それぞれの縁に沿って線状に延在する当接面よりも低減されるからである。
【００２０】
好ましくは、突出部が、前記ガイドの前記当接面から、これらの間に前記太陽電池又は太陽電池モジュールをガイドするために延在している。前記突出部は、前記太陽電池又は太陽電池モジュールを前記テスト領域上に、前記太陽電池テスト装置の少なくとも横方向においてガイドし、前記太陽電池又は太陽電池モジュールのテストが確実に行われることを保証する。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態を、図面及び従属請求項に示す。参照符号のリストが本開示の一部を形成している。ここで、本発明を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による太陽電池テスト装置の第１の実施形態の上面図である。
【図２】図１の太陽電池テスト装置の平面図である。
【図３】太陽電池テスト装置の、図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】本発明による太陽電池テスト装置の第２の実施形態の斜視図である。
【図５】図４に示した本発明による太陽電池テスト装置の詳細図である。
【図６】本発明による太陽電池テスト装置の第３の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を例示的な実施形態に関して説明する。本発明は、添付の特許請求の範囲にて定義されるものを除き、特定の相互接続部、装置、用途又は方法に限定されるものではない。本発明の実施形態は、様々な方法及びシステムと共に使用され得る。本発明を特許請求の範囲内の様々な方法で実施し得ることが当業者には明らかであろう。図面に関連して示されている全ての特徴は、特許請求の範囲に記載されているように本発明に準用され得る。
【００２４】
本明細書で使用する不定冠詞(“a”，“an”)は、言及される項目の少なくとも１つの存在を示し、用語「複数」(‘a plurality’)又は「多数」(‘multiple’)は、２以上の存在を示す。
【００２５】
図面において、本発明がより良好に理解されるように、本発明に必須の部品のみを概略的に示す。
【００２６】
太陽電池又は太陽電池モジュール６をテストするための、本発明による太陽電池テスト装置１１が図１〜図３に示されている。装置１１は、テストされるべき少なくとも１つの太陽電池又は太陽電池モジュール６のためのテスト領域１２と、ＬＥＤモジュール１７，１７Ａのアレイを含む発光領域１６とを備えている。ＬＥＤモジュール１７，１７Ａは、テスト領域１２に対向する側に配置され、且つ、互いにピッチＰを有して配置されている。太陽電池テスト装置１１は、さらに側壁ミラー２１を備え、側壁ミラー２１は、発光領域１６の縁からテスト領域１２の方向に延在し、これにより、側壁ミラー２１は、互いに対して離れる方向に開いている。
【００２７】
ガイド２６が設けられており、各ガイド２６が、太陽電池又は太陽電池モジュール６を支持するための当接面２７を有する。ガイド２６の当接面２７は、テスト領域１２の面Ａ内にある。テスト領域１２の面Ａは、発光領域１６の面に対して平行に延在している。
【００２８】
ガイド２６は、各々、発光領域１６に対して４５度よりも小さい角度αで傾斜している反射面２８又は反射面部を有する三角形の断面を有する。反射面２８は三角形断面の最長辺の面に対応している。反射面２８は、各ガイド２６の当接面２７に対して傾斜された傾斜角度領域である。
【００２９】
突出部２９が、ガイド２６の当接面２７から、これらの間に太陽電池又は太陽電池モジュール６をガイドするために延在している。
【００３０】
発光領域１６とテスト領域１２との間の距離Ｈと、ＬＥＤモジュール１７，１７ＡのピッチＰとの比は、１．５〜３．５の範囲にあり、好ましくは２．３〜２．７の範囲にある。
【００３１】
側壁ミラー２１に隣接して配置されたＬＥＤモジュール１７Ａの中心と、それぞれの側壁ミラー２１との間の距離Ｂは、ＬＥＤモジュール１７，１７Ａ間のピッチＰの２４％〜４０％の範囲にあり、好ましくは２８％〜３６％の範囲にある。ＬＥＤモジュール１７，１７Ａ間のピッチＰは、１４８ｍｍ〜１６８ｍｍの範囲にあり、好ましくは１５３ｍｍ〜１６３ｍｍの範囲にある。
【００３２】
４つの側壁ミラー２１の全てが、発光領域１６に対して角度を成して配置されている。発光領域１６により提供される面と側壁ミラー２１との間の角度βは、９１度〜９５度の範囲にある。
【００３３】
対向する側壁ミラー２１の傾斜は互いに反対の方向にある。従って、テスト領域１２に隣接している側壁ミラー２１間の距離は、発光領域１６に隣接している側壁ミラー２１間の距離よりも大きい。
【００３４】
側壁ミラー２１は、枢動又は回転軸２２を中心として枢動されるように示されている。枢動又は回転軸２２は、発光領域１６からの距離ｈに配置されている。この距離ｈは、発光領域１６とテスト領域１２との間の距離Ｈの半分に相当する。発光領域１６とテスト領域１２との間の距離Ｈは、３００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲にあり、好ましくは、３５０ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲にある。
【００３５】
側壁ミラー２１に隣接して配置されたＬＥＤモジュー１７Ａの中心と、それぞれの側壁ミラー２１の回転軸２２との距離Ｂは、ＬＥＤモジュール１７，１７Ａ間のピッチＰの２４％〜４０％の範囲にある。
【００３６】
別の実施形態において、側壁２１ミラーは、枢動又は回転軸２２を中心に枢動可能であり、ガイド２６は、テスト領域１２の面Ａに沿って移動可能である。このような太陽電池テスト装置は、調節可能であり、異なる寸法（例えば、幅）を有する太陽電池又は太陽電池モジュール６を、１つの同一の太陽電池テスト装置によってテストできる。
【００３７】
太陽電池又は太陽電池モジュール６を太陽電池テスト装置１１上に配置した後に密閉箱が形成される。従って、太陽電池又は太陽電池モジュール６をテストするときに周囲光がテスト結果に影響を与えることはない。
【００３８】
図４及び図５に示した本発明の太陽電池テスト装置３１の実施形態において、ガイド４６はローラ５１を含み、ローラ５１の外周面５２（図５において、ローラ５１の上部）が当接面４７を形成している。テスト領域面Ａは、ローラ５１に対して接線方向に、且つ、発光領域（図４及び図５には示さず）に対して平行に延在する。
【００３９】
ガイド４６は、発光領域に面した反射面４８を有し、反射面４８は、この発光領域に対して所定の角度を成している。発光領域に対する反射面４８の角度α（この角度αは、反射面４８と当接面４７との間の角度と同一の値を有する）は４５度以下であり、好ましくは２５度未満である。
【００４０】
この実施形態において、突出部５９は、ストランド鋳造プロファイル、例えばアルミニウムストランド鋳造プロファイルからつくられる。
【００４１】
図６に示されている本発明の太陽電池テスト装置６１の実施形態において、ガイド７６は、ほぼ矩形の断面を有し、この矩形断面の縁部が切り取られている。こうして得られた傾斜部が、発光領域６６に対して傾けられたガイド７６の反射面又は反射面部７８を形成している。
【符号の説明】
【００４２】
６  太陽電池モジュール
１１  太陽電池テスト装置
１２  テスト領域
１６  発光領域  
１７，１７Ａ  ＬＥＤモジュール
２１  側壁ミラー
２２  回転軸
２６  ガイド
２７  当接面
２８  反射面
２９  突出部
３１  太陽電池テスト装置
４６  ガイド
４７  当接面
４８  反射面
５１  ローラ
５２  外周面
５９  突出部
６１  太陽電池テスト装置
６２  テスト領域
６６  発光領域
６７，６７ａ  ＬＥＤモジュール
７１  側壁ミラー
７６  ガイド
７８  反射面
Ａ  テスト領域面
Ｂ  １７Ａと２１との距離、又は、６７Ａと７１との距離
Ｈ  １６と１２との距離、又は、７６と６２との距離
ｈ  距離Ｈの半分
Ｐ  １７Ａと１７とのピッチ、又は、６７Ａと６７とのピッチ
【図１】
2018516053.tif 000003
【図２】
2018516053.tif 000004
【図３】
2018516053.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018516053.tif 000007
【図６】
2018516053.tif 000008
【国際調査報告】
2018516053.tif 000009
2018516053.tif 000010