(57)【要約】【課題】太陽電池のそれぞれの位置における単位面積当たりの光・電気変換効率の特性分布や部分的な欠陥、部分不良及びその位置等を測定することができる太陽電池評価装置を得る。【解決手段】太陽電池１全面を照射する全面照射光源２と、太陽電池を部分的に照射する部分照明光源３と、部分照明光源を駆動して太陽電池上の照射位置を走査する部分照明光源用走査駆動機構７、８と、太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定する部分照明位置測定器９、１０と、太陽電池上に照射された部分照明位置毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器６とを備える。【選択図】図１
2009111215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池全面を照射する全面照射光源と、太陽電池を部分的に照射する部分照明光源と、前記部分照明光源による前記太陽電池上の照射位置を走査する部分照明光源用走査駆動機構と、前記太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定する部分照明位置測定器と、前記太陽電池上に照射された部分照明位置毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたことを特徴とする太陽電池評価装置。
【請求項２】
部分照明光源用走査駆動機構は、部分照明光源の太陽電池上の照射位置を太陽電池上のｘ軸方向に走査するｘ軸方向走査ミラーと、前記部分照明光源の太陽電池上の照射位置を太陽電池上のｙ軸方向に走査するｙ軸方向走査ミラーと、前記ｘ軸方向走査ミラーを回転するｘ軸方向走査駆動機構と、前記ｙ軸方向走査ミラーを回転するｙ軸方向走査駆動機構とから成り、部分照明位置測定器は、前記ｘ軸方向走査ミラーの回転角を測定し太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定するｘ軸方向部分照明位置測定器と、前記ｙ軸方向走査ミラーの回転角を測定し太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定するｙ軸方向部分照明位置測定器とから成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池評価装置。
【請求項３】
部分照明光源は、太陽電池のｙ軸方向又はｘ軸方向に部分的に照射する線状光源から成り、部分照明光源用走査駆動機構は、前記太陽電池のｙ軸方向の線状光源又はｘ軸方向の線状光源をｘ軸方向又はｙ軸方向に移動するｘ軸方向移動機構又はｙ軸方向移動機構から成り、部分照明位置測定器は、前記線状光源のｘ軸方向移動量又はｙ軸方向移動量を測定し部分照明位置を測定するｘ軸方向線状照明位置測定器又はｙ軸方向線状照明位置測定器から成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池評価装置。
【請求項４】
太陽電池全面を照射するように前記太陽電池ｘ軸方向及びｙ軸方向に複数個の光源を配列して構成されたマトリックス状光源と、前記マトリックス状に配列された光源毎に光源を駆動するマトリックス状光源駆動回路と、前記光源毎に光源の明るさを調整する光源調光制御回路と、前記光源調光制御回路によって前記マトリックス状の光源の明るさを変化させる毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたことを特徴とする太陽電池評価装置。
【請求項５】
太陽電池全面を照射する全面照射光源と、前記太陽電池と前記全面照射光源との間に配置され、前記全面照射光源によって前記太陽電池に照射される一部の光を透過する半透明材と、前記半透明材が太陽電池のｘ軸方向又はｙ軸方向に移動毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたことを特徴とする太陽電池評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は太陽電池の光・電気変換効率の特性分布や部分的な欠陥、部分不良及びその位置等を検査する太陽電池評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー資源枯渇や地球温暖化の問題から、太陽エネルギーを利用する太陽電池の技術開発が急速に進められている。太陽電池の最も重要な性能要素の一つは光・電気変換効率であり、その光・電気変換効率を評価する技術も重要である。
太陽エネルギーを有効に利用するためには、単位面積当たりの高変換効率化の技術と太陽電池の大面積化への技術が重要な要素であり、大面積の全面にわたって光・電気変換効率の高い太陽電池を製造する開発技術が重要な課題である。
【０００３】
従来技術について説明する。例えば、図１０は、従来の太陽電池評価装置の一例を示す構成図である。図１０において、１は太陽電池、２は例えばキセノンランプやハロゲンランプの如き光源からなり、太陽電池１の全面を照明する全体照明光源である。６は太陽電池１の開放電圧、短絡電流、曲線因子を測定する電流測定器で、電流−電圧特性（ＩＶ特性）から太陽電池の光・電気変換効率を評価するものである。
図１１は、例えば、太陽電池セルの最も理想的な等価回路を表す説明図である。太陽電池セル表面に光が照射されると照射された光は電流に変換されて電流ｉが発生する。太陽電池セルに照射された光のエネルギーは、光・電気変換効率において電流に変換されるので、太陽電池に照射される光エネルギーと電流は比例の関係にある。照射される光エネルギーが大きければ大きいほど発生する電流は大きくなる。ただし、太陽電池表面に照射されていない部分があると電流の廻り込みが発生し、照射全光量と太陽電池出力値が比例関係でないことも一般的に知られている。
図１２は、例えば、太陽電池モジュールの最も理想的な等価回路を表す説明図である。複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎの表面に光が照射されると照射された光は電流に変換されてそれぞれの太陽電池セル１ａ１〜１ａｎに電流ｉが発生する。複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎに照射された光のエネルギーは、光・電気変換効率においてそれぞれの太陽電池セル１ａ１〜１ａｎにおいて電流ｉに変換されるので、太陽電池モジュール１ｂ全体に照射される光エネルギーと電流は比例の関係にあるが、複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎに変換効率差がある場合は、最も変換効率の低い太陽電池セルに発生する電流ｉに制限される。
図１３は、例えば、上記太陽電池モジュール１ｂの構成図を示す。上記太陽電池モジュール１ｂは、複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎから構成される。図１２で示された太陽電池モジュール１ｂは、複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎが直列に接続されていることを示す。
【０００４】
また、従来技術として、フレーム内の下部に、光学的に独立、かつ、上面を光学的に開放した隣接する個々の室にハロゲンランプとキセノンランプを設置するとともに各ランプの上方開放部に専用の光学フィルタを設置し、前記フレームの上部に被測定対象を配して、該被測定対象に下方から前記ランプの点灯による擬似太陽光を照射するようにしたソーラーシミュレータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４８７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１０に示す従来の太陽電池評価装置は、以上のように構成されているので、太陽電池全体の光・電気変換効率は測定できるが、太陽電池のそれぞれの位置における単位面積当たりの光・電気変換効率の特性分布や部分的な欠陥、部分不良及びその位置等を測定することができないという問題があった。
また、太陽電池の評価結果又は検査結果が所定の光・電気変換効率基準を満たさない場合、その光・電気変換効率基準を満たさない位置を特定できないという問題があった。
また、複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎから構成される太陽電池モジュール１ｂにおいて、複数台の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎの内、１台でも不良の太陽電池セルが存在すると、太陽電池モジュール１ｂは不良となるが、太陽電池モジュール全体の不良なのかそれとも一部の太陽電池セルの不良なのかを評価判断できないという問題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、太陽電池のそれぞれの位置における単位面積当たりの光・電気変換効率の特性分布や部分的な欠陥、部分不良及びその位置等を測定することができる太陽電池評価装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る太陽電池評価装置においては、太陽電池全面を照射する全面照射光源と、太陽電池を部分的に照射する部分照明光源と、部分照明光源による太陽電池上の照射位置を走査する部分照明光源用走査駆動機構と、太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定する部分照明位置測定器と、太陽電池上に照射された部分照明位置毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたものである。
【０００９】
また、部分照明光源用走査駆動機構は、部分照明光源の太陽電池上の照射位置を太陽電池上のｘ軸方向に走査するｘ軸方向走査ミラーと、部分照明光源の太陽電池上の照射位置を太陽電池上のｙ軸方向に走査するｙ軸方向走査ミラーと、ｘ軸方向走査ミラーを回転するｘ軸方向走査駆動機構と、ｙ軸方向走査ミラーを回転するｙ軸方向走査駆動機構とから成り、部分照明位置測定器は、ｘ軸方向走査ミラーの回転角を測定し太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定するｘ軸方向部分照明位置測定器と、ｙ軸方向走査ミラーの回転角を測定し太陽電池上に照明する部分照明の位置を測定するｙ軸方向部分照明位置測定器とから成ものである。
【００１０】
また、部分照明光源は、太陽電池のｙ軸方向又はｘ軸方向に部分的に照射する線状光源から成り、部分照明光源用走査駆動機構は、太陽電池のｙ軸方向の線状光源又はｘ軸方向の線状光源をｘ軸方向又はｙ軸方向に移動するｘ軸方向移動機構又はｙ軸方向移動機構から成り、部分照明位置測定器は、線状光源のｘ軸方向移動量又はｙ軸方向移動量を測定し部分照明位置を測定するｘ軸方向線状照明位置測定器又はｙ軸方向線状照明位置測定器から成るものである。
【００１１】
また、この発明に係る太陽電池評価装置においては、太陽電池全面を照射するように太陽電池ｘ軸方向及びｙ軸方向に複数個の光源を配列して構成されたマトリックス状光源と、マトリックス状に配列された光源毎に光源を駆動するマトリックス状光源駆動回路と、光源毎に光源の明るさを調整する光源調光制御回路と、光源調光制御回路によってマトリックス状の光源の明るさを変化させる毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたものである。
【００１２】
更にまた、この発明に係る太陽電池評価装置においては、太陽電池全面を照射する全面照射光源と、太陽電池と全面照射光源との間に配置され、全面照射光源によって太陽電池に照射される一部の光を透過する半透明材と、半透明材が太陽電池のｘ軸方向又はｙ軸方向に移動毎に電流を測定し太陽電池の光・電気変換効率を測定する電流測定器とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、部分照明光源によって照射された部分のみの太陽電池の光・電気変換効率を測定することができ、部分照明の照射位置に移動する毎に光・電気変換効率を測定することによって、太陽電池の光・電気変換効率分布を測定することができる。従って、太陽電池の光・電気変換効率分布の測定結果から、太陽電池の欠陥、不良部分、不良部分位置を検出することができ、製造過程における不具合箇所を早期に発見し改善ができるので、早期に歩留まり改善が図れる。また、欠陥の無い太陽電池モジュールにおいて、部分照明光源の照射位置を走査した場合の電流出力値を予め記録し、これに対する下方向の電流出力値の変化部分を欠陥部分として検出することでさらに高精度の欠陥位置検出ができる。また、太陽電池モジュールの欠陥位置を特定し、この情報をもとに太陽電池モジュール製造工程の上流域にフィードバックする構成にすることによって、早期に歩留まり改善が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１〜図５に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１における太陽電池評価装置を示す構成図、図２はこの発明の実施の形態１における太陽電池評価装置の太陽電池モジュールに部分照明を走査していく様子を示す説明図、図３は太陽電池モジュールに部分照明を走査して欠陥部分を発見する様子を示す説明図、図４はこの発明の実施の形態１における太陽電池評価装置の太陽電池モジュール上に照射された部分照明光源の照射位置毎に太陽電池モジュールの出力電流値を測定した結果を示す特性図、図５は太陽電池モジュール上に照射された部分照明光源の照射位置毎に太陽電池モジュールの出力電流値を測定した結果から欠陥部分を発見する様子を示す特性図である。
【００１５】
図１において、１は太陽電池、２はキセノンランプ又はハロゲンランプの如き光源からなり、太陽電池１の全面を照射する全体照明光源、３は例えばレーザの如きスポット状の光を照射する部分照明光源、４は部分照明光源３の光スポット３ａを太陽電池１上のｘ軸方向に走査するためのｘ軸方向走査ミラー、５は上記部分照明光源３の光スポット３ａを太陽電池１上のｙ軸方向に走査するためのｙ軸方向走査ミラー、７はｘ軸方向走査ミラー４を回転させるｘ軸方向走査駆動機構で、ｘ軸方向走査ミラー４を回転させることにより、部分照明光源３の光スポット３ａを太陽電池１上のｘ軸方向に走査させることができる。８はｙ軸方向走査ミラー５を回転させるｙ軸方向走査駆動機構で、ｙ軸方向走査ミラー５を回転させることにより、部分照明光源３の光スポット３ａを太陽電池１上のｙ軸方向に走査させることができる。上記ｘ軸方向走査ミラー４、ｙ軸方向走査ミラー５、ｘ軸方向走査駆動機構７、及びｙ軸方向走査駆動機構８により、部分照明光源用走査駆動機構が構成されている。９はｘ軸方向走査駆動機構７に直結されたｘ軸方向部分照明位置測定器で、ｘ軸方向走査ミラー４の回転角度を測定することにより、太陽電池１上に部分照明される光スポット３ａのｘ軸方向の位置を測定している。１０はｙ軸方向走査駆動機構８に直結されたｙ軸方向部分照明位置測定器で、ｙ軸方向走査ミラー５の回転角度を測定することにより、太陽電池１上に部分照明される光スポット３ａのｙ軸方向の位置を測定している。６はｘ軸方向部分照明位置測定器９及びｙ軸方向部分照明位置測定器１０に接続され、ｘ軸方向部分照明位置測定器９及びｙ軸方向部分照明位置測定器１０からの部分照明光源３の光スポット３ａの測定位置信号を受けて、上記部分照明３の照明位置を移動する毎に光照明によって太陽電池１に発生する電流を測定する電流測定器である。
【００１６】
図２において、１ａ１〜１ａｎは複数個の太陽電池セル、１ｂは複数個の太陽電池セル１ａ１〜１ａｎから構成される太陽電池モジュール、３ａは部分照明光源３によって照射された光スポット（位置）であり、その矢印は部分照明の位置を走査していく方向を示す。なお、全体照明光源２の照明光は太陽電池モジュール１ｂ全体に照射されている。
【００１７】
図３は太陽電池モジュールに部分照明を走査して欠陥部分を発見する様子を示しており、１ｃは太陽電池モジュール１ｂ上で発見された太陽電池欠陥部分である。
【００１８】
図４は電流測定器６において、太陽電池モジュール１ｂ上に照射された部分照明光源３の照射位置毎に太陽電池モジュール１ｂの電流出力値を測定した結果を、部分照明位置座標を横軸に、太陽電池モジュール１ｂの電流出力値を縦軸にグラフに示した特性図である。１ｄは太陽電池モジュール１ｂの電流出力値、２ａは太陽電池モジュール１ｂ全体に照射された全体照明の電流出力レベルである。この電流出力レベル２ａは、部分照明光源３を消灯した場合又は太陽電池モジュール１ｂの照射されない場合の太陽電池モジュール１ｂの電流出力値であり全体のバイアス値である。
【００１９】
図５は電流測定器６において、太陽電池モジュール１ｂ上に照射された部分照明光源３の照射位置毎に太陽電池モジュール１ｂの電流出力値を測定した結果から欠陥部分を発見する様子を示す特性図である。１ｅは太陽電池モジュール１ｂの太陽電池欠陥部分１ｃの電流出力値である。
【００２０】
次に動作について説明する。
まず、図１、図２において、部分照明光源３の光スポット３ａはｘ軸方向走査ミラー４、ｙ軸方向走査ミラー５、ｘ軸方向走査機構７及びｙ軸方向走査機構８によって太陽電池１上の原点位置（スタート位置）に照射される。図２において、原点位置は、予め定められた太陽電池１上の位置であって、部分照明光源３によって照射される太陽電池１上の全面にわたって走査される始点である。図２の実施例において、始点はｘ軸方向の座標１びｙ軸方向の座標１と定める。
次に、図２の実施例において、部分照明光源３の光スポット３ａは、ｙ軸方向走査ミラー５及びｙ軸方向走査機構８によって太陽電池１上のｙ軸方向に走査され、部分照明光源３の光スポット３ａの照明位置が太陽電池１のｙ軸上の座標ｎになるまで走査させる。次に、部分照明光源３の光スポット３ａは、ｘ軸方向走査ミラー４及びｘ軸方向走査機構７によって太陽電池１上のｙ軸方向に走査され、部分照明光源３の光スポット３ａの照明位置を太陽電池１のｘ軸上の座標２に走査させる。部分照明光源３による太陽電池１への照射位置は上記の走査位置を折り返し、太陽電池１上の全面に走査させていき、ｘ軸方向座標ｍ及びｙ軸方向座標ｎに到達する。
図１及び図４の実施例において、電流測定器６は、ｘ軸方向部分照明位置測定器９及びｙ軸方向部分照明位置測定器１０のｘ軸方向及びｙ軸方向の太陽電池１上の位置毎に太陽電池１の電流値を出力する。
図３及び図５の実施例において、太陽電池１上に太陽電池欠陥部分１ｃが存在する例について説明する。太陽電池欠陥部分１ｃは可視欠陥あるいは不可視欠陥を問わず、欠陥部分以外の領域に比べて光・電気変換効率が低い部分を示すものである。部分照明光源３の光スポット３ａの照射位置は、上記図２の動作と同様にして太陽電池１上を走査されていく。図３において、部分照明光源３の光スポット３ａの照射位置が太陽電池欠陥部分１ｃに到達すると、図５における電流出力値は、図５中の太陽電池欠陥部分電流出力値１ｅのように低下する。この太陽電池欠陥部分電流出力値１ｅの低下部分及び位置を検出することによって、太陽電池１の部分欠陥を検出することができる。
上記太陽電池モジュール１ｂ上の部分照明光源３の光スポット３ａの照射位置を走査していく間中、全体照明光源２は太陽電池モジュール１ｂ全体を照明している。
この太陽電池欠陥部分１ｃを検出する手段としては、電流出力値変化を目視判断しても良いし、欠陥部分検出回路（図示せず）を備えても良い。
また、図４において、太陽電池モジュールの電流出力値１ｄは欠陥部分の無い太陽電池の電流出力値を示しているが、この太陽電池モジュールの電流出力値１ｄが部分照明光源３の光スポット３ａの照射位置によって変動する場合は、この太陽電池モジュールの電流出力値１ｄを基準として比較補正回路（図示せず）を設け、太陽電池１の電流出力基準値に対する低下部分を欠陥部分として検出しても良い。例えば、部分照明光源３の照射角度による電流出力値の変化量は、上記太陽電池１の電流出力基準値として予め補正しても良い。
なお、太陽電池１は太陽電池モジュール１ｂであっても太陽電池セル１ａであっても良く、太陽電池１が太陽電池モジュール１ｂの場合は、上記実施の形態１の説明は太陽電池モジュール１ｂの評価装置の例を示し、太陽電池１が太陽電池セル１ａの場合は、上記実施の形態１の説明は太陽電池セル１ａの評価装置の例を示す。
また、上記実施例では電流測定器６の出力によって欠陥位置を判断したが、電流・電圧測定器を設けて部分照明光源の光スポットの照射位置毎に光・電気変換効率を求め、この光・電気変換効率の変化量から欠陥部分を判断しても良い。
また、ｘ軸方向走査ミラー４と、ｙ軸方向走査ミラー５と、ｘ軸方向走査駆動機構７と、ｙ軸方向走査駆動機構８と、ｘ軸方向部分照明位置測定器９と、ｙ軸方向部分照明位置測定器１０とを備えた実施例について示したが、上記の代わりに上記部分照明光源３の光スポット３ａの照射位置を手動にて走査しても良いし、ロボット等の別の機構にて走査しても良いことはもちろんである。
【００２１】
この実施の形態１によれば、部分照明光源によって照射された部分のみの太陽電池の光・電気変換効率を測定することができ、部分照明の照射位置ｘｙ軸方向に移動毎に上記光・電気変換効率を測定することによって、太陽電池の光・電気変換効率分布を測定することができる。従って、上記太陽電池の光・電気変換効率分布の測定結果から、太陽電池の欠陥、不良部分、不良部分位置を検出することができ、製造過程における不具合箇所を早期に発見し改善ができるので、早期に歩留まり改善が図れる。
なお、欠陥の無い太陽電池モジュールにおいて、部分照明光源の照射位置を走査した場合の電流出力値を予め記録し、これに対する下方向の電流出力値の変化部分を欠陥部分として検出することでさらに高精度の欠陥位置検出ができる。
また、太陽電池モジュールの欠陥位置を特定し、この情報をもとに太陽電池モジュール製造工程の上流域にフィードバックする構成にすることによって、早期に歩留まり改善が図れる。
【００２２】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施の形態２における太陽電池評価装置を示す構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図６において、１１は太陽電池１全体に照射するマトリックス状光源で、例えば発光ダイオードのような複数個の発光体１１ａから構成され、各発光体１１ａが太陽電池１のｘ軸方向とｙ軸方向に対応してマトリックス状に配列されている。１２は上記マトリックス状光源１１を構成する発光体１１ａの一つ一つを個別に駆動できる駆動回路で構成されたマトリックス状光源駆動回路、１３は上記マトリックス状光源駆動回路１２の一つ一つを個別に調光制御する光源調光制御回路、６は光源調光制御回路１３に接続され、光源調光制御回路１３からの信号を受けて、上記マトリックス状光源１１の調光毎に光照明によって太陽電池１に発生する電流を測定する電流測定器である。ここで、マトリックス状光源11は、太陽電池１上のｘ軸方向に１、２・・・ｎ個の発光体１１ａが配列されている。また、太陽電池１上のｙ軸方向に１、２・・・ｍ個の発光体１１ａが配列されている。上記複数個の発光体１１ａから構成されるマトリックス状光源１１の内、ｘ軸方向光源配列１及びｙ軸方向光源配列１の発光体１１ａは、マトリックス状光源駆動回路１２の内（１、１）で駆動され、ｘ軸方向光源配列１及びｙ軸方向光源配列２の発光体１１ａは、マトリックス状光源駆動回路１２の内（１、２）で駆動され、ｘ軸方向光源配列１及びｙ軸方向光源配列３の発光体１１ａは、マトリックス状光源駆動回路１２の内（１、３）で駆動され、ｘ軸方向光源配列１及びｙ軸方向光源配列ｍの発光体１１ａは、マトリックス状光源駆動回路１２の内（１、ｍ）で駆動され、ｘ軸方向光源配列ｎ及びｙ軸方向光源配列ｍの発光体１１ａは、マトリックス状光源駆動回路１２の内（ｎ、ｍ）で駆動され、以上のようにしてｎ×ｍ個の発光体１１ａは、個別のマトリックス状光源駆動回路１２で駆動される。
【００２３】
次に動作について説明する。
図６において、例えば、まず、発光体１１ａのマトリックス状光源駆動回路１２の内（１、１）のみを１００％の発光輝度で駆動し、これ以外の発光体１１ａを５０％の発光輝度で駆動する。次に発光体１１ａのマトリックス状光源駆動回路１２の内（１、２）のみを１００％の発光輝度で駆動し、これ以外の発光体１１ａを５０％の発光輝度で駆動する。次に発光体１１ａのマトリックス状光源駆動回路１２の内（１、３）のみを１００％の発光輝度で駆動し、これ以外の発光体11ａを５０％の発光輝度で駆動する。順次この発光体１１ａの調光制御をしていき、発光体１１ａのマトリックス状光源駆動回路１２の内（１、ｍ）のみを１００％の発光輝度で駆動し、これ以外の発光体11ａを５０％の発光輝度で駆動する。次に発光体１１ａのマトリックス状光源駆動回路１２の内（２、ｍ）のみを１００％の発光輝度で駆動し、これ以外の発光体１１ａを５０％の発光輝度で駆動する。と言うように順次この発光体１１ａの調光制御を進めて、ひとつ以外の発光体１１ａの輝度を同じに調光制御していき、発光体（１、１）を始点、（ｎ、ｍ）を終点とする調光制御を行う。
電流測定器６は、上記発光体１１ａの調光制御切替毎に太陽電池１の電流値を出力する。上記調光制御する発光体１１ａの配列を横軸に、縦軸を調光制御する発光体１１ａの配列毎の電流出力値とすると、図４または図５と同等のものが得られる。以下上記実施の形態１と同様にして、太陽電池１の欠陥部分１ｃの位置が検出されるので以降の説明は省略する。なお、上記発光体１１ａの調光制御は光源調光制御回路１３が行う。
また、上記の説明では、発光体１１ａの発光輝度を１００％と５０％について説明したが、１００％と１０％でも良く、逆に１０％と１００％でも良く、０％以外の発光輝度であれば良い。
また、上記の説明では、発光体の調光制御を（１、１）から（ｎ、ｍ）の順序で制御する場合について説明したが、その他の順序でも良く順序を特定しないで良い。
【００２４】
この実施の形態２によれば、太陽電池のｘｙ軸方向に配列されたマトリックス状光源の個々の光源を個別に調光することによって、太陽電池の光・電気変換効率分布を測定することができる。従って、上記太陽電池の光・電気変換効率分布の測定結果から、太陽電池の欠陥、不良部分、不良部分位置を検出することができ、製造過程における不具合箇所を早期に発見し改善ができるので、早期に歩留まり改善が図れる。
なお、欠陥の無い太陽電池モジュールにおいて、部分照明光源の照射位置を走査した場合の電流出力値を予め記録し、これに対する下方向の電流出力値の変化部分を欠陥部分として検出することでさらに高精度の欠陥位置検出ができる。
また、太陽電池モジュールの欠陥位置を特定し、この情報をもとに太陽電池モジュール製造工程の上流域にフィードバックする構成にすることによって、早期に歩留まり改善が図れる。
【００２５】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態３における太陽電池評価装置を示す構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図７において、１４は例えばレーザによる太陽電池１のｙ軸方向にライン状に広がりをもつ光源からなり、太陽電池１に照射する線状光源、１５は上記線状光源１４のライン状の光を太陽電池１のｘ軸方向に移動させるためのｘ軸方向移動機構で、部分照明光源用走査駆動機構を構成する。１６は上記線状光源１４の移動量から太陽電池１に照射される位置を測定するｘ軸方向線状照明位置測定器である。６はｘ軸方向線状照明位置測定器１６に接続され、ｘ軸方向線状照明位置測定器１６からの線状光源１４の測定位置信号を受けて、上記線状光源１４が一定移動する毎に光照明によって太陽電池１に発生する電流を測定する電流測定器である。
【００２６】
次に動作について説明する。
まず、図７において、線状光源１４はｘ軸方向移動機構１５によって太陽電池１上の端部位置に照射される。図７において、端部位置は予め定められた太陽電池１上の位置であって、線状光源１４によって照射される太陽電池１上の全面にわたって走査される始点で、終点は太陽電池１の反対側の端部と定める。
次に、図７の実施例において、線状光源１４は、ｘ軸方向移動機構１５によって太陽電池１上の上記始点から終点へと走査される。
電流測定器６は、上記線状光源１４の太陽電池１上に照射位置毎に太陽電池１の電流値を出力する。上記線状光源１４のｘ軸方向照射位置を横軸に、縦軸を線状光源１４の太陽電池１上の照射位置毎の電流出力値とすると、図４または図５とほぼ同等のものが得られる。以下、上記実施の形態１と同様にして、太陽電池１の欠陥部分１ｃの位置が検出されるので以降の説明は省略する。
なお、上記の説明では、ｙ軸方向にライン状の広がりをもつ線状光源１４をｘ軸方向に走査する例について示したが、ｘ軸方向にライン状の広がりをもつ線状光源（図示せず）をｙ軸方向に走査するようにしても良い。また好ましくは、ｙ軸方向にライン状の広がりをもつ線状光源１４をｘ軸方向に走査するとともに、ｘ軸方向にライン状の広がりをもつ線状光源（図示せず）をｙ軸方向に走査する両者を組合せたものであっても良い。
また、線状光源１４を移動するｘ軸方向移動機構１５とｘ軸方向線状照明位置測定器１６を備えた評価装置について示したが、上記のｘ軸方向移動機構１５及びｘ軸方向線状照明位置測定器１６の代わりに手動またはロボット等による別の移動機構を備えても良い。
【００２７】
また、図７において、線状光源１４は、例えばレーザによるライン状の広がりをもつ線状光源について示したが、図８に示すように、レーザによるライン状の広がりをもつ線状光源の代わりに、蛍光灯のような棒状光源を集光した線状光源１４を備えても良い。
なお、この場合でも、レーザによるライン状の広がりをもつ線状光源の代わりに、蛍光灯のような棒状光源を集光した線状光源１４をｘ軸方向に走査する例について示したが、レーザによるライン状の広がりをもつ線状光源の代わりに、蛍光灯のような棒状光源を集光した線状光源（図示せず）をｙ軸方向に走査するようにしても良い。また好ましくは、レーザによるライン状の広がりをもつ線状光源の代わりに、蛍光灯のような棒状光源を集光した線状光源１４をｘ軸方向に走査するとともに、レーザによるライン状の広がりをもつ線状光源の代わりに、蛍光灯のような棒状光源を集光した線状光源（図示せず）をｙ軸方向に走査する両者を組合せたものであっても良い。
【００２８】
この実施の形態３によれば、線状光源によって照射された部分のみの太陽電池の光・電気変換効率を測定することができ、部分照明の照射位置ｘ軸方向に移動毎に上記光・電気変換効率を測定することによって、太陽電池の光・電気変換効率分布を測定することができる。従って、上記太陽電池の光・電気変換効率分布の測定結果から、太陽電池の欠陥、不良部分、不良部分位置を検出することができ、製造過程における不具合箇所を早期に発見し改善ができるので、早期に歩留まり改善が図れる。
なお、欠陥の無い太陽電池モジュールにおいて、部分照明光源の照射位置を走査した場合の電流出力値を予め記録し、これに対する下方向の電流出力値の変化部分を欠陥部分として検出することでさらに高精度の欠陥位置検出ができる。
また、太陽電池モジュールの欠陥位置を特定し、この情報をもとに太陽電池モジュール製造工程の上流域にフィードバックする構成にすることによって、早期に歩留まり改善が図れる。
【００２９】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図９に基づいて説明する。図９はこの発明の実施の形態４における太陽電池評価装置を示す構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図９において、１７は太陽電池１と全体照明光源２との間にｘ軸方向及びｙ軸方向に移動可能に設けられ、太陽電池１に平行に配置された半透明材であり、全体照明光源２によって太陽電池１に照射される一部の光を透過する。６は上記半透明材１７の位置をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動する毎に光照明によって太陽電池１に発生する電流を測定する電流測定器である。
【００３０】
次に動作について説明する。
まず、図９において、半透明材１７は予め定められた太陽電池１上の原点位置にセットされ、電流測定器６によってこの半透明材位置の太陽電池１の電流出力値を得る。続いて、半透明材１７を太陽電池１のｙ軸方向に所定の距離移動させて、上記同様に電流測定器６によってこの半透明材位置の太陽電池１の電流出力値を得る。順次上記半透明材１７をｙ軸方向及びｘ軸方向に移動し太陽電池１の電流出力値を得る。上記のようにして、半透明材１７を太陽電池１の全面にわたって移動させながら太陽電池１の電流出力値を得る。
上記半透明材１７の太陽電池１上のセット位置を横軸に、縦軸を半透明材１７の太陽電池１上のセット位置毎の電流出力値とすると、図４または図５と同等のものが得られる。以下上記実施の形態１と同様にして、太陽電池１の欠陥部分１ｃの位置が検出されるので以降の説明は省略する。
【００３１】
この実施の形態４によれば、半透明材によって減衰した光が照射された部分のみの太陽電池の光・電気変換効率を測定することができ、半透明材の位置をｘｙ軸方向に移動毎に上記光・電気変換効率を測定することによって、太陽電池の光・電気変換効率分布を測定することができる。従って、上記太陽電池の光・電気変換効率分布の測定結果から、太陽電池の欠陥、不良部分、不良部分位置を検出することができ、製造過程における不具合箇所を早期に発見し改善ができるので、早期に歩留まり改善が図れる。
なお、欠陥の無い太陽電池モジュールにおいて、部分照明光源の照射位置を走査した場合の電流出力値を予め記録し、これに対する下方向の電流出力値の変化部分を欠陥部分として検出することでさらに高精度の欠陥位置検出ができる。
また、太陽電池モジュールの欠陥位置を特定し、この情報をもとに太陽電池モジュール製造工程の上流域にフィードバックする構成にすることによって、早期に歩留まり改善が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１における太陽電池評価装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における太陽電池評価装置の太陽電池モジュールに部分照明を走査していく様子を示す説明図である。
【図３】太陽電池モジュールに部分照明を走査して欠陥部分を発見する様子を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１における太陽電池評価装置の太陽電池モジュール上に照射された部分照明光源の照射位置毎に太陽電池モジュールの出力電流値を測定した結果を示す特性図である。
【図５】太陽電池モジュール上に照射された部分照明光源の照射位置毎に太陽電池モジュールの出力電流値を測定した結果から欠陥部分を発見する様子を示す特性図である。
【図６】この発明の実施の形態２における太陽電池評価装置を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３における太陽電池評価装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３における太陽電池評価装置の変形例を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態４における太陽電池評価装置を示す構成図である。
【図１０】従来の太陽電池評価装置の一例を示す構成図である。
【図１１】太陽電池の最も理想的な等価回路を表す説明図である。
【図１２】太陽電池モジュール最も理想的な等価回路を表す説明図である。
【図１３】従来の太陽電池モジュールを示す構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  太陽電池
１ａ  太陽電池セル
１ｂ  太陽電池モジュール
１ｃ  太陽電池欠陥部分
１ｄ  太陽電池モジュール電流出力値
１ｅ  欠陥部分電流出力値
２  全体照明光源
３  部分照明光源
３ａ  光スポット
４  ｘ軸方向走査ミラー
５  ｙ軸方向走査ミラー
６  電流測定器
７  ｘ軸方向走査駆動機構
８  ｙ軸方向走査駆動機構
９  ｘ軸方向部分照明位置測定器
１０  ｙ軸方向部分照明位置測定器
１１  マトリックス状光源
１１ａ  発光体
１２  マトリックス状光源駆動回路
１３  光源調光制御回路
１４  線状光源
１５  ｘ軸方向移動機構
１６  ｘ軸方向線状照明位置測定器
１７  半透明材
【図１】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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