評価装置及び評価方法
【課題】太陽電池セルにおける一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる評価装置及び評価方法を得ること。
【解決手段】評価装置は、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構とを備えている。
【解決手段】評価装置は、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価装置及び評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルを生産していくなかで、原材料であるシリコン基板や工程プロセスによる不良品が発生してしまうことは不可避の事象である。不良品かどうかを判定する方法として一般的に用いられているのは、太陽電池セルの電気特性を計測することである。電気特性を計測する際には、電圧測定用端子と電流測定用端子とを接続し、太陽電池セルに擬似太陽光を照射させ測定を実施する。しかし、太陽電池セルの欠陥が発生する箇所は面内のどこに発生するかは偶発的であり、太陽電池セルの全面に擬似太陽光を照射する測定方法では、欠陥が発生している位置を特定することは不可能である。
【０００３】
それに対して、特許文献１には、太陽電池評価装置において、部分照明光源からｙ軸方向走査ミラー及びｘ軸方向走査ミラーで反射され太陽電池上に照射される光スポットを、ｙ軸方向走査ミラー及びｘ軸方向走査ミラーを回転させることにより太陽電池上で走査させ、太陽電池上の光スポットの位置ごとに太陽電池の電流を測定することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、部分照明の照射位置ごとに太陽電池の光・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得ることができ、太陽電池の光・電気変換効率分布から太陽電池の欠陥位置を検出することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、部分照明の照射位置を変更するために、太陽電池セルを水平方向に駆動させるロボットや、ミラーを回転駆動させる走査駆動機構を備える構成となっている。これらの機構を実現するためには、評価装置が全体として大型化せざるを得ない傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルにおける一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる評価装置及び評価方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる評価装置は、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池セル全体の電気特性を測定するための接続端子と、太陽電池セルの一部の箇所の電気特性を測定するための接続端子とを同一のものとすることが可能である。これにより、太陽電池セルにおける一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる評価装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１における太陽電池セルの構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる評価装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる評価装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１における太陽電池セルの欠陥箇所を特定する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態１における太陽電池セルの欠陥箇所を特定する際に評価される電流−電圧特性を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１における太陽電池セルの断線不良を検知する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態１における太陽電池セルの裏面電極の構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１における太陽電池セルの裏面電極同士の合金部の電気抵抗を測定する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２における評価装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２における接続プレートの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる評価装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる評価装置１００について説明する。
【００１２】
評価装置１００は、太陽電池セル１０における全体又は一部の箇所の電気特性の評価（検査）を行ったり、太陽電池セル１０における一部の箇所の欠陥などの不良解析を行なったりするための装置である。
【００１３】
図１は、評価対象となる太陽電池セル１０と、電流計測回路３４および、電圧計測回路３５との接続を表した回路図である。太陽電池セル１０の電気特性（例えば、Ｉ−Ｖ特性）を測定する際には、例えば擬似太陽光１を照射した状態で太陽電池セル１０に直流可変電源３３からバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧を直流可変電源３３によりスイープさせながらその時の電流値と電圧値とを電流計測回路３４及び電圧計測回路３５でそれぞれ計測する。電流計測回路３４は、直流可変電源３３と太陽電池セル１０とを接続する電流経路に対して直列に接続される。電流計測回路３４は、例えば、電流計である。電圧計測回路３５は、直流可変電源３３と太陽電池セル１０とを接続する電流経路における太陽電池セル１０の両端に並列に接続される。電圧計測回路３５は、例えば、電圧計である。
【００１４】
測定対象である太陽電池セル１０の基板は、例えば擬似太陽光１を受光すべき受光面２１と、受光面２１の反対側の裏面２４とを有する。太陽電池セル１０の（例えば、シリコン等の半導体で形成された）基板内における受光面２１近傍は、例えば、ｎ型半導体にて形成されている。太陽電池セル１０の基板内における裏面２４近傍は、例えば、ｐ型半導体にて形成されている。
【００１５】
このとき、図２（ａ）に示すように、受光面２１には、複数の細線電極２２と複数のバスバー電極２３−１、２３−２とが配置されている。複数の細線電極２２は、擬似太陽光１の太陽電池セル１０内への受光をなるべく妨げないように、所定の間隔で互いに（例えば、平行に）並んで配置されている。また、複数の細線電極２２は、太陽電池セル１０内で発電された電力を収集しバスバー電極２３−１、２３−２へ伝達するように、バスバー電極２３−１、２３−２と（例えば、直角に）交差して延びている。複数のバスバー電極２３−１、２３−２は、互いに（例えば、平行に）並んで配置されている。各バスバー電極２３−１、２３−２は、細線電極２２と（例えば、直角に）交差して延びている。
【００１６】
また、図２（ｂ）に示すように、裏面２４には、電極２５がほぼ全面に配置されている。この電極２５は、例えば、後述するように、材料コストを低減するために複数種類の金属が用いられることもある。
【００１７】
この太陽電池セル１０の電気特性を評価装置１００により計測する場合、図３に示すように、受光面２１と裏面２４とにある各電極にプローブ治具２０−１〜２０−４の複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び複数の第２の接続端子３２−１〜３２−４を上下から挟み込むように太陽電池セル１０に接触させ、電流計測回路３４及び直流可変電源３３と電圧計測回路３５とにそれぞれ接続する。このとき、受光面２１側に位置するプローブ治具２０−１、２０−２の本体２７−１、２７−２は、擬似太陽光１の照射をできるだけ妨げないように細長い形状とする必要があり、接続させた場合の斜視図としては図３に示すような形状となる。また、裏面２４側に位置するプローブ治具２０−３、２０−４の本体２７−３、２７−４も、同様の形状としてもよい。
【００１８】
次に、各プローブ治具２０−１〜２０−４の詳細について説明する。
【００１９】
図３に示すように各プローブ治具２０−１〜２０−４は、本体２７−１〜２７−４、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４、及び第２の接続端子３２−１〜３２−４を有する。複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、本体２７−１〜２７−４の長手方向に沿って所定の間隔で（例えば、平行に）並んでいる。
【００２０】
本体２７−１〜２７−４は、バスバー電極２３−１、２３−２に対応した細長い形状を有している。本体２７−１〜２７−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び第２の接続端子３２−１〜３２−４により貫通されている。本体２７−１〜２７−４は、例えば、絶縁物で形成されている。これにより、本体２７−１〜２７−４は、各接続端子間の絶縁性を確保しながら各接続端子を保持する。
【００２１】
複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、本体２７−１〜２７−４を介して互いに絶縁されている。複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、太陽電池セル１０における異なる接続箇所と電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。各第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４には、例えば、スプリングプローブなどの接触機構を用いる。各第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、例えば、導体で形成されている。
【００２２】
また、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２及び複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４を有する。複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２は、太陽電池セル１０の受光面２１における異なる接続箇所と直流可変電源３３及び電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４は、太陽電池セル１０の裏面２４における異なる接続箇所と直流可変電源３３及び電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。
【００２３】
第２の接続端子３２−１〜３２−４は、太陽電池セル１０と電圧計測回路３５とを接続する。第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の間に配される。第２の接続端子３２−１〜３２−４には、例えば、スプリングプローブなどの接触機構を用いる。第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、導体で形成されている。受光面２１側に複数の第２の接続端子３２−１、３２−２が配される場合にはすべて短絡する配置とする。また、裏面２４側に複数の第２の接続端子３２−３、３２−４が配される場合にはすべて短絡する配置とする。
【００２４】
複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４のうちどの第１の接続端子を直流可変電源３３及び電流計測回路３４に接続するかはスイッチングリレー３６−１〜３６−４により切り替えられる。例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替えるように、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４から２つの接続端子を選択し、その２つの接続端子を介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる。また、スイッチングリレー３６−５、３６−６は、第２の接続端子３２−１〜３２−４を介して電圧計測回路３５を太陽電池セル１０に並列に接続させる。
【００２５】
また、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、例えば、複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２における受光面側接続端子と複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４における裏面側接続端子とを選択し、その選択された受光面側接続端子と選択された裏面側接続端子とを介して可変直流電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる。
【００２６】
次に、太陽電池セル１０の電気特性の測定と欠陥部分の特定方法との関係およびその手段について図５を説明する。図５は、評価装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の全てを介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる（ステップＳ１）。また、スイッチングリレー３６−５、３６−６は、第２の接続端子３２−１〜３２−４を介して電圧計測回路３５を太陽電池セル１０に並列に接続させる。
【００２８】
次に、評価装置１００は、太陽電池セル１０に擬似太陽光１を照射する。この状態で、評価装置１００は、電流計測回路３４及び電圧計測回路３５を用いて、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ測定を行う（ステップＳ２）。
【００２９】
そして、評価装置１００は、Ｉ−Ｖ測定の結果に応じて、規定の電気特性が得られているか否かを判断する（ステップＳ３）。評価装置１００は、規定の電気特性が得られている場合、太陽電池セル１０に対して検査が合格であると判定する（ステップＳ４）。一方、評価装置１００は、規定の電気特性が得られていない場合、図４に示すようにスイッチングリレー３６−１〜３６−６の開閉を切り替えることで太陽電池セル１０と第１の接続端子との接続箇所を切り替える。すなわち、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４から未選択の２つの接続端子例えば２つの第１の接続端子３１ｂ−１、３１ｂ−３を選択し、その２つの第１の接続端子３１ｂ−１、３１ｂ−３を介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる（ステップＳ５）。
【００３０】
そして、評価装置１００は、太陽電池セル１０に擬似太陽光１を照射する。この状態で、評価装置１００は、電流計測回路３４及び電圧計測回路３５を用いて、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ測定を行う（ステップＳ６）。
【００３１】
評価装置１００は、ステップＳ５及びステップＳ６の測定動作を複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の全てについて完了するまで繰り返し行う（ステップＳ７）。
【００３２】
このような測定動作を行うことにより、図６（ａ）に示すように太陽電池セル１０の基板内部に介在する欠陥箇所５１がある際には、この欠陥箇所５１が電気抵抗成分となる。そのため、欠陥箇所５１に近い接続箇所に第１の接続端子３１ｄ−１を接続した場合には、欠陥がない部分からの発電した電流を欠陥箇所５１でロスして流れてしまいやすい（矢印５２参照）ため欠陥箇所５１がＩ−Ｖ特性に影響してしまう。この場合の太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、例えば、図７に実線で示すＩ−Ｖ波形１１１のようになる。
【００３３】
逆に、図６（ｂ）のように欠陥箇所５１から離れた接続箇所に第１の接続端子３１ａ−１を接続した場合には、欠陥がない正常な箇所にて発電した電流が欠陥箇所５１を介した電流経路となりにくい（矢印５２参照）ため欠陥箇所５１がＩ−Ｖ特性に与える影響が少なくなる。この場合の太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、図７に破線で示すＩ−Ｖ波形１１２のようになる。すなわち、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、Ｉ−Ｖ波形１１１からＩ−Ｖ波形１１２へと変化する減少を得る。この際には、太陽電池セル１０の電気特性の一部である出力Ｐｍａｘやフィルファクターが変化することになり、欠陥部分５１の場所を特定するための材料となる（ステップＳ８）。
【００３４】
さらに、太陽電池セル１０の製造の欠陥の一例として挙げられるのが、図２（ａ）の細線電極２２の断線である。細線電極２２やバスバー電極２３はスクリーン印刷などで太陽電池セル１０の基板に印刷されるが、工程プロセスで不具合があると所望とパターンで印刷されないなどの不良が発生する。このような不良が発生した場合には、図８（ｂ）に示すように電流計測回路３４に流れる電流が断線箇所６１を回避して流れるため電気抵抗が上昇してしまう。この不良を検知するために、例えば、２つの第１の接続端子３１ｃ−１、３１ｃ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ａ）参照）と、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較する。両者の電気抵抗の評価結果が所定の閾値以上異なっていれば、断線箇所６１を検知することができる（ステップＳ８）。
【００３５】
なお、図３に示す評価装置１００においてスイッチングリレー３６−２とスイッチングリレー３６−４とが入れ替えられるように接続構成が変更された評価装置を用いた場合、２つの第１の接続端子３１ｃ−１、３１ｃ−２を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ａ）参照）と、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−２を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較することになる。
【００３６】
また、図２（ｂ）に示す裏面２４の電極２５に、複数種類の素材（複数種類の導電体）を用いた電極２５１、２５２が配置されている場合には、図９に示すような電極２５１、２５２同士を接続する部分（合金部分）２５３の出来が工程プロセスによって左右されてしまう。このときに、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないと電気抵抗値が高くなるため、結果として発電した電力をロスしてしまう。このような合金部分２５３の不具合を解析するためには、図１０に示すように裏面２４に配置された素材の異なる電極２５２、２５１にそれぞれ２つの第１の接続端子３１ａ−３、３１ｂ−１を接触させ、この状態で直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら、電圧計測を行うことで２箇所の電極２５２、２５１間の電気抵抗を測定する。この際に、どの電極に接触させるかの切替と電圧計測回路３５との接続は図３に示すようにスイッチングリレー３６−１〜３６−６の切替によって実施する。電極２５２、２５１間の電気抵抗が所定の閾値以上であれば、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないことを特定できる（ステップＳ８）。
【００３７】
なお、図３に示す評価装置１００においてスイッチングリレー３６−１の一部とスイッチングリレー３６−３の一部とが入れ替えられるように接続構成が変更された評価装置を用いた場合、図１０に示すように、電極２５２、２５１にそれぞれ２つの第１の接続端子３１ａ−３、３１ｂ−３を接触させ、この状態で直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら、電圧計測を行うことで２箇所の電極２５２、２５１間の電気抵抗を測定することになる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１では、スイッチングリレー３６−１〜３６−６が複数の第１の接続端子の全てを選択して電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させた状態で太陽電池セル１０全体の電気特性を測定する。また、スイッチングリレー３６−１〜３６−６が複数の第１の接続端子から２つの第１の接続端子を選択しその２つの第１の接続端子を介して電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させた状態で太陽電池セル１０の不良箇所等を特定する。これにより、太陽電池セル１０全体に擬似太陽光を照射して電気特性を測定するための接続端子と、太陽電池セル１０の一部の箇所の電気特性を測定するための接続端子とを同一のものとすることが可能なため、部分照明を用いた場合に必要となる駆動機構を用いずに装置を構成することが可能となる。すなわち、太陽電池セル１０における一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる。
【００３９】
例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、すなわち太陽電池セル１０における欠陥箇所５１を特定するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、欠陥箇所５１に近い接続箇所に第１の接続端子を接続した場合のＩ−Ｖ特性と欠陥箇所５１から遠い接続箇所に第１の接続端子を接続した場合のＩ−Ｖ特性とを比較することで、太陽電池セル１０の基板内部に介在する欠陥箇所５１の場所を特定することができる。
【００４０】
あるいは、例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、すなわち太陽電池セル１０における細線電極２２の断線不良を検知するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、例えば、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較することで、断線箇所６１を検知することができる。
【００４１】
あるいは、例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図１０に示すように、合金部分２５３の電気抵抗を測定するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、例えば、電極２５２、２５１間の電気抵抗が所定の閾値以上であれば、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないことを特定できる。すなわち、実施の形態１によれば、部分照明を用いる方法では発見できない太陽電池セルに配置される電極部分の性能評価も可能となる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる評価装置２００について図１１を用いて説明する。図１１は、評価装置２００における、評価対象である太陽電池セル１０と測定系との接続方式を表した図である。図１１において太陽電池セル１０の電気特性を測定する際には、受光面２１側に接続される受光面側プローブ治具２０−１、２０−２と、裏面２４側に接続される裏面側接続プレート２０２とで接続を行う。裏面側接続プレート２０２には、図１２に示すような区切り枠２０２１及び複数の導体部２０２２が配置されている。区切り枠２０２１は、例えば絶縁物によって形成されており、複数の導体部２０２２間を互いに絶縁性を保った状態で区切りながら保持するように格子状に延びている。これにより、複数の導体部２０２２は、互いに絶縁されている。
【００４３】
また、複数の導体部２０２２には、各々配線が施され、電流計測回路３４および電圧計測回路３５へと実施の形態１と同様のスイッチングリレー３６−３、３６−４（図３参照）を介して直列に接続される。本構成とすることで、受光面側プローブ治具２０−１、２０−２および裏面側接続プレート２０２と太陽電池セル１０との接続については実施の形態１と同様の評価方法を実施することが可能となる。また、本形態とする場合には各導体部２０２２の大きさを細かくすることで、欠陥箇所の特定精度を細かくすることが可能となる。
【００４４】
なお、複数の導体部２０２２と電流計測回路３４との接続箇所を切り替えるためのスイッチングリレーは、実施の形態１と同様のスイッチングリレー３６−３、３６−４に代えて、複数の導体部２０２２から２次元的に少なくとも２つを選択して電流計測回路３４へ接続されるようなものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる評価装置は、太陽電池セルの電気特性の評価に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 擬似太陽光
１０ 太陽電池セル
２０−１〜２０−４ プローブ治具
２１ 受光面
２２ 細線電極
２３ バスバー電極
２４ 裏面
２５ 電極
２７−１〜２７−４ 本体
３１ａ−１〜３１ｄ−４ 第１の接続端子
３２−１〜３２−４ 第２の接続端子
３３ 直流可変電源
３４ 電流計測回路
３５ 電圧計測回路
３６−１〜３６−６ スイッチングリレー
５１ 欠陥箇所
５２ 電流の向き
６１ 断線箇所
１１１ Ｉ−Ｖ波形
１１２ Ｉ−Ｖ波形
２０１ プローブ治具
２０２ 接続プレート
２５１ 電極
２５２ 電極
２５３ 合金部分
２０２１ 区切り枠
２０２２ 導体部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価装置及び評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルを生産していくなかで、原材料であるシリコン基板や工程プロセスによる不良品が発生してしまうことは不可避の事象である。不良品かどうかを判定する方法として一般的に用いられているのは、太陽電池セルの電気特性を計測することである。電気特性を計測する際には、電圧測定用端子と電流測定用端子とを接続し、太陽電池セルに擬似太陽光を照射させ測定を実施する。しかし、太陽電池セルの欠陥が発生する箇所は面内のどこに発生するかは偶発的であり、太陽電池セルの全面に擬似太陽光を照射する測定方法では、欠陥が発生している位置を特定することは不可能である。
【０００３】
それに対して、特許文献１には、太陽電池評価装置において、部分照明光源からｙ軸方向走査ミラー及びｘ軸方向走査ミラーで反射され太陽電池上に照射される光スポットを、ｙ軸方向走査ミラー及びｘ軸方向走査ミラーを回転させることにより太陽電池上で走査させ、太陽電池上の光スポットの位置ごとに太陽電池の電流を測定することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、部分照明の照射位置ごとに太陽電池の光・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得ることができ、太陽電池の光・電気変換効率分布から太陽電池の欠陥位置を検出することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、部分照明の照射位置を変更するために、太陽電池セルを水平方向に駆動させるロボットや、ミラーを回転駆動させる走査駆動機構を備える構成となっている。これらの機構を実現するためには、評価装置が全体として大型化せざるを得ない傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルにおける一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる評価装置及び評価方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる評価装置は、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池セル全体の電気特性を測定するための接続端子と、太陽電池セルの一部の箇所の電気特性を測定するための接続端子とを同一のものとすることが可能である。これにより、太陽電池セルにおける一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる評価装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１における太陽電池セルの構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる評価装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる評価装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１における太陽電池セルの欠陥箇所を特定する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態１における太陽電池セルの欠陥箇所を特定する際に評価される電流−電圧特性を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１における太陽電池セルの断線不良を検知する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態１における太陽電池セルの裏面電極の構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１における太陽電池セルの裏面電極同士の合金部の電気抵抗を測定する際の評価装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２における評価装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２における接続プレートの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる評価装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる評価装置１００について説明する。
【００１２】
評価装置１００は、太陽電池セル１０における全体又は一部の箇所の電気特性の評価（検査）を行ったり、太陽電池セル１０における一部の箇所の欠陥などの不良解析を行なったりするための装置である。
【００１３】
図１は、評価対象となる太陽電池セル１０と、電流計測回路３４および、電圧計測回路３５との接続を表した回路図である。太陽電池セル１０の電気特性（例えば、Ｉ−Ｖ特性）を測定する際には、例えば擬似太陽光１を照射した状態で太陽電池セル１０に直流可変電源３３からバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧を直流可変電源３３によりスイープさせながらその時の電流値と電圧値とを電流計測回路３４及び電圧計測回路３５でそれぞれ計測する。電流計測回路３４は、直流可変電源３３と太陽電池セル１０とを接続する電流経路に対して直列に接続される。電流計測回路３４は、例えば、電流計である。電圧計測回路３５は、直流可変電源３３と太陽電池セル１０とを接続する電流経路における太陽電池セル１０の両端に並列に接続される。電圧計測回路３５は、例えば、電圧計である。
【００１４】
測定対象である太陽電池セル１０の基板は、例えば擬似太陽光１を受光すべき受光面２１と、受光面２１の反対側の裏面２４とを有する。太陽電池セル１０の（例えば、シリコン等の半導体で形成された）基板内における受光面２１近傍は、例えば、ｎ型半導体にて形成されている。太陽電池セル１０の基板内における裏面２４近傍は、例えば、ｐ型半導体にて形成されている。
【００１５】
このとき、図２（ａ）に示すように、受光面２１には、複数の細線電極２２と複数のバスバー電極２３−１、２３−２とが配置されている。複数の細線電極２２は、擬似太陽光１の太陽電池セル１０内への受光をなるべく妨げないように、所定の間隔で互いに（例えば、平行に）並んで配置されている。また、複数の細線電極２２は、太陽電池セル１０内で発電された電力を収集しバスバー電極２３−１、２３−２へ伝達するように、バスバー電極２３−１、２３−２と（例えば、直角に）交差して延びている。複数のバスバー電極２３−１、２３−２は、互いに（例えば、平行に）並んで配置されている。各バスバー電極２３−１、２３−２は、細線電極２２と（例えば、直角に）交差して延びている。
【００１６】
また、図２（ｂ）に示すように、裏面２４には、電極２５がほぼ全面に配置されている。この電極２５は、例えば、後述するように、材料コストを低減するために複数種類の金属が用いられることもある。
【００１７】
この太陽電池セル１０の電気特性を評価装置１００により計測する場合、図３に示すように、受光面２１と裏面２４とにある各電極にプローブ治具２０−１〜２０−４の複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び複数の第２の接続端子３２−１〜３２−４を上下から挟み込むように太陽電池セル１０に接触させ、電流計測回路３４及び直流可変電源３３と電圧計測回路３５とにそれぞれ接続する。このとき、受光面２１側に位置するプローブ治具２０−１、２０−２の本体２７−１、２７−２は、擬似太陽光１の照射をできるだけ妨げないように細長い形状とする必要があり、接続させた場合の斜視図としては図３に示すような形状となる。また、裏面２４側に位置するプローブ治具２０−３、２０−４の本体２７−３、２７−４も、同様の形状としてもよい。
【００１８】
次に、各プローブ治具２０−１〜２０−４の詳細について説明する。
【００１９】
図３に示すように各プローブ治具２０−１〜２０−４は、本体２７−１〜２７−４、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４、及び第２の接続端子３２−１〜３２−４を有する。複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、本体２７−１〜２７−４の長手方向に沿って所定の間隔で（例えば、平行に）並んでいる。
【００２０】
本体２７−１〜２７−４は、バスバー電極２３−１、２３−２に対応した細長い形状を有している。本体２７−１〜２７−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４及び第２の接続端子３２−１〜３２−４により貫通されている。本体２７−１〜２７−４は、例えば、絶縁物で形成されている。これにより、本体２７−１〜２７−４は、各接続端子間の絶縁性を確保しながら各接続端子を保持する。
【００２１】
複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、本体２７−１〜２７−４を介して互いに絶縁されている。複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、太陽電池セル１０における異なる接続箇所と電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。各第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４には、例えば、スプリングプローブなどの接触機構を用いる。各第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、例えば、導体で形成されている。
【００２２】
また、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４は、複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２及び複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４を有する。複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２は、太陽電池セル１０の受光面２１における異なる接続箇所と直流可変電源３３及び電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４は、太陽電池セル１０の裏面２４における異なる接続箇所と直流可変電源３３及び電流計測回路３４とをそれぞれ接続する。
【００２３】
第２の接続端子３２−１〜３２−４は、太陽電池セル１０と電圧計測回路３５とを接続する。第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の間に配される。第２の接続端子３２−１〜３２−４には、例えば、スプリングプローブなどの接触機構を用いる。第２の接続端子３２−１〜３２−４は、例えば、導体で形成されている。受光面２１側に複数の第２の接続端子３２−１、３２−２が配される場合にはすべて短絡する配置とする。また、裏面２４側に複数の第２の接続端子３２−３、３２−４が配される場合にはすべて短絡する配置とする。
【００２４】
複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４のうちどの第１の接続端子を直流可変電源３３及び電流計測回路３４に接続するかはスイッチングリレー３６−１〜３６−４により切り替えられる。例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替えるように、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４から２つの接続端子を選択し、その２つの接続端子を介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる。また、スイッチングリレー３６−５、３６−６は、第２の接続端子３２−１〜３２−４を介して電圧計測回路３５を太陽電池セル１０に並列に接続させる。
【００２５】
また、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、例えば、複数の受光面側接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−２における受光面側接続端子と複数の裏面側接続端子３１ａ−３〜３１ｄ−４における裏面側接続端子とを選択し、その選択された受光面側接続端子と選択された裏面側接続端子とを介して可変直流電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる。
【００２６】
次に、太陽電池セル１０の電気特性の測定と欠陥部分の特定方法との関係およびその手段について図５を説明する。図５は、評価装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の全てを介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる（ステップＳ１）。また、スイッチングリレー３６−５、３６−６は、第２の接続端子３２−１〜３２−４を介して電圧計測回路３５を太陽電池セル１０に並列に接続させる。
【００２８】
次に、評価装置１００は、太陽電池セル１０に擬似太陽光１を照射する。この状態で、評価装置１００は、電流計測回路３４及び電圧計測回路３５を用いて、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ測定を行う（ステップＳ２）。
【００２９】
そして、評価装置１００は、Ｉ−Ｖ測定の結果に応じて、規定の電気特性が得られているか否かを判断する（ステップＳ３）。評価装置１００は、規定の電気特性が得られている場合、太陽電池セル１０に対して検査が合格であると判定する（ステップＳ４）。一方、評価装置１００は、規定の電気特性が得られていない場合、図４に示すようにスイッチングリレー３６−１〜３６−６の開閉を切り替えることで太陽電池セル１０と第１の接続端子との接続箇所を切り替える。すなわち、スイッチングリレー３６−１〜３６−４は、複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４から未選択の２つの接続端子例えば２つの第１の接続端子３１ｂ−１、３１ｂ−３を選択し、その２つの第１の接続端子３１ｂ−１、３１ｂ−３を介して直流可変電源３３及び電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させる（ステップＳ５）。
【００３０】
そして、評価装置１００は、太陽電池セル１０に擬似太陽光１を照射する。この状態で、評価装置１００は、電流計測回路３４及び電圧計測回路３５を用いて、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ測定を行う（ステップＳ６）。
【００３１】
評価装置１００は、ステップＳ５及びステップＳ６の測定動作を複数の第１の接続端子３１ａ−１〜３１ｄ−４の全てについて完了するまで繰り返し行う（ステップＳ７）。
【００３２】
このような測定動作を行うことにより、図６（ａ）に示すように太陽電池セル１０の基板内部に介在する欠陥箇所５１がある際には、この欠陥箇所５１が電気抵抗成分となる。そのため、欠陥箇所５１に近い接続箇所に第１の接続端子３１ｄ−１を接続した場合には、欠陥がない部分からの発電した電流を欠陥箇所５１でロスして流れてしまいやすい（矢印５２参照）ため欠陥箇所５１がＩ−Ｖ特性に影響してしまう。この場合の太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、例えば、図７に実線で示すＩ−Ｖ波形１１１のようになる。
【００３３】
逆に、図６（ｂ）のように欠陥箇所５１から離れた接続箇所に第１の接続端子３１ａ−１を接続した場合には、欠陥がない正常な箇所にて発電した電流が欠陥箇所５１を介した電流経路となりにくい（矢印５２参照）ため欠陥箇所５１がＩ−Ｖ特性に与える影響が少なくなる。この場合の太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、図７に破線で示すＩ−Ｖ波形１１２のようになる。すなわち、太陽電池セル１０のＩ−Ｖ特性としては、Ｉ−Ｖ波形１１１からＩ−Ｖ波形１１２へと変化する減少を得る。この際には、太陽電池セル１０の電気特性の一部である出力Ｐｍａｘやフィルファクターが変化することになり、欠陥部分５１の場所を特定するための材料となる（ステップＳ８）。
【００３４】
さらに、太陽電池セル１０の製造の欠陥の一例として挙げられるのが、図２（ａ）の細線電極２２の断線である。細線電極２２やバスバー電極２３はスクリーン印刷などで太陽電池セル１０の基板に印刷されるが、工程プロセスで不具合があると所望とパターンで印刷されないなどの不良が発生する。このような不良が発生した場合には、図８（ｂ）に示すように電流計測回路３４に流れる電流が断線箇所６１を回避して流れるため電気抵抗が上昇してしまう。この不良を検知するために、例えば、２つの第１の接続端子３１ｃ−１、３１ｃ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ａ）参照）と、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較する。両者の電気抵抗の評価結果が所定の閾値以上異なっていれば、断線箇所６１を検知することができる（ステップＳ８）。
【００３５】
なお、図３に示す評価装置１００においてスイッチングリレー３６−２とスイッチングリレー３６−４とが入れ替えられるように接続構成が変更された評価装置を用いた場合、２つの第１の接続端子３１ｃ−１、３１ｃ−２を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ａ）参照）と、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−２を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較することになる。
【００３６】
また、図２（ｂ）に示す裏面２４の電極２５に、複数種類の素材（複数種類の導電体）を用いた電極２５１、２５２が配置されている場合には、図９に示すような電極２５１、２５２同士を接続する部分（合金部分）２５３の出来が工程プロセスによって左右されてしまう。このときに、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないと電気抵抗値が高くなるため、結果として発電した電力をロスしてしまう。このような合金部分２５３の不具合を解析するためには、図１０に示すように裏面２４に配置された素材の異なる電極２５２、２５１にそれぞれ２つの第１の接続端子３１ａ−３、３１ｂ−１を接触させ、この状態で直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら、電圧計測を行うことで２箇所の電極２５２、２５１間の電気抵抗を測定する。この際に、どの電極に接触させるかの切替と電圧計測回路３５との接続は図３に示すようにスイッチングリレー３６−１〜３６−６の切替によって実施する。電極２５２、２５１間の電気抵抗が所定の閾値以上であれば、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないことを特定できる（ステップＳ８）。
【００３７】
なお、図３に示す評価装置１００においてスイッチングリレー３６−１の一部とスイッチングリレー３６−３の一部とが入れ替えられるように接続構成が変更された評価装置を用いた場合、図１０に示すように、電極２５２、２５１にそれぞれ２つの第１の接続端子３１ａ−３、３１ｂ−３を接触させ、この状態で直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら、電圧計測を行うことで２箇所の電極２５２、２５１間の電気抵抗を測定することになる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１では、スイッチングリレー３６−１〜３６−６が複数の第１の接続端子の全てを選択して電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させた状態で太陽電池セル１０全体の電気特性を測定する。また、スイッチングリレー３６−１〜３６−６が複数の第１の接続端子から２つの第１の接続端子を選択しその２つの第１の接続端子を介して電流計測回路３４を太陽電池セル１０に直列に接続させた状態で太陽電池セル１０の不良箇所等を特定する。これにより、太陽電池セル１０全体に擬似太陽光を照射して電気特性を測定するための接続端子と、太陽電池セル１０の一部の箇所の電気特性を測定するための接続端子とを同一のものとすることが可能なため、部分照明を用いた場合に必要となる駆動機構を用いずに装置を構成することが可能となる。すなわち、太陽電池セル１０における一部の箇所の電気特性を簡易な構成で評価できる。
【００３９】
例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、すなわち太陽電池セル１０における欠陥箇所５１を特定するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、欠陥箇所５１に近い接続箇所に第１の接続端子を接続した場合のＩ−Ｖ特性と欠陥箇所５１から遠い接続箇所に第１の接続端子を接続した場合のＩ−Ｖ特性とを比較することで、太陽電池セル１０の基板内部に介在する欠陥箇所５１の場所を特定することができる。
【００４０】
あるいは、例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、すなわち太陽電池セル１０における細線電極２２の断線不良を検知するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、例えば、２つの第１の接続端子３１ｄ−１、３１ｄ−４を選択して直流可変電源３３にて任意の電流を流しながら電圧計測回路３５で電圧計測を行って電気抵抗を評価した場合（図８（ｂ）参照）とで計測結果を比較することで、断線箇所６１を検知することができる。
【００４１】
あるいは、例えば、スイッチングリレー３６−１〜３６−６は、図１０に示すように、合金部分２５３の電気抵抗を測定するように、太陽電池セル１０における接続箇所を切り替える。これにより、例えば、電極２５２、２５１間の電気抵抗が所定の閾値以上であれば、合金部分２５３の接合がうまく形成されていないことを特定できる。すなわち、実施の形態１によれば、部分照明を用いる方法では発見できない太陽電池セルに配置される電極部分の性能評価も可能となる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる評価装置２００について図１１を用いて説明する。図１１は、評価装置２００における、評価対象である太陽電池セル１０と測定系との接続方式を表した図である。図１１において太陽電池セル１０の電気特性を測定する際には、受光面２１側に接続される受光面側プローブ治具２０−１、２０−２と、裏面２４側に接続される裏面側接続プレート２０２とで接続を行う。裏面側接続プレート２０２には、図１２に示すような区切り枠２０２１及び複数の導体部２０２２が配置されている。区切り枠２０２１は、例えば絶縁物によって形成されており、複数の導体部２０２２間を互いに絶縁性を保った状態で区切りながら保持するように格子状に延びている。これにより、複数の導体部２０２２は、互いに絶縁されている。
【００４３】
また、複数の導体部２０２２には、各々配線が施され、電流計測回路３４および電圧計測回路３５へと実施の形態１と同様のスイッチングリレー３６−３、３６−４（図３参照）を介して直列に接続される。本構成とすることで、受光面側プローブ治具２０−１、２０−２および裏面側接続プレート２０２と太陽電池セル１０との接続については実施の形態１と同様の評価方法を実施することが可能となる。また、本形態とする場合には各導体部２０２２の大きさを細かくすることで、欠陥箇所の特定精度を細かくすることが可能となる。
【００４４】
なお、複数の導体部２０２２と電流計測回路３４との接続箇所を切り替えるためのスイッチングリレーは、実施の形態１と同様のスイッチングリレー３６−３、３６−４に代えて、複数の導体部２０２２から２次元的に少なくとも２つを選択して電流計測回路３４へ接続されるようなものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる評価装置は、太陽電池セルの電気特性の評価に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 擬似太陽光
１０ 太陽電池セル
２０−１〜２０−４ プローブ治具
２１ 受光面
２２ 細線電極
２３ バスバー電極
２４ 裏面
２５ 電極
２７−１〜２７−４ 本体
３１ａ−１〜３１ｄ−４ 第１の接続端子
３２−１〜３２−４ 第２の接続端子
３３ 直流可変電源
３４ 電流計測回路
３５ 電圧計測回路
３６−１〜３６−６ スイッチングリレー
５１ 欠陥箇所
５２ 電流の向き
６１ 断線箇所
１１１ Ｉ−Ｖ波形
１１２ Ｉ−Ｖ波形
２０１ プローブ治具
２０２ 接続プレート
２５１ 電極
２５２ 電極
２５３ 合金部分
２０２１ 区切り枠
２０２２ 導体部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、
互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、
前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、
前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構と、
を備えたことを特徴とする評価装置。
【請求項２】
前記切替機構は、前記太陽電池セルにおける欠陥箇所を特定するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
前記切替機構は、前記太陽電池セルにおける電極の断線不良を検知するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項４】
前記太陽電池セルは、
第１の導電体で形成された第１の電極と、
第２の導電体で形成された第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極を接続する合金部分と、
を有し、
前記切替機構は、前記合金部の電気抵抗を測定するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項５】
前記複数の第１の接続端子は、
前記太陽電池セルの受光面における異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の受光面側接続端子と、
前記太陽電池セルの裏面における異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の裏面側接続端子と、
を有し、
前記切替機構は、前記複数の受光面側接続端子における受光面側接続端子と前記複数の裏面側接続端子における裏面側接続端子とを選択し、前記選択された受光面側接続端子と前記選択された裏面側接続端子とを介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項６】
前記複数の裏面側接続端子は、前記太陽電池セルの裏面側に配されたプレートにおける格子状の絶縁体で区切られ互いに絶縁された複数の導体部を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の評価装置。
【請求項７】
互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子とを用いて、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価方法であって、
前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの接続端子を選択し、前記少なくとも２つの接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替工程を備えたことを特徴とする評価方法。
【請求項１】
太陽電池セルの電気特性を評価するための評価装置であって、
互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、
前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子と、
前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの第１の接続端子を選択し、前記少なくとも２つの第１の接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替機構と、
を備えたことを特徴とする評価装置。
【請求項２】
前記切替機構は、前記太陽電池セルにおける欠陥箇所を特定するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
前記切替機構は、前記太陽電池セルにおける電極の断線不良を検知するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項４】
前記太陽電池セルは、
第１の導電体で形成された第１の電極と、
第２の導電体で形成された第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極を接続する合金部分と、
を有し、
前記切替機構は、前記合金部の電気抵抗を測定するように、前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項５】
前記複数の第１の接続端子は、
前記太陽電池セルの受光面における異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の受光面側接続端子と、
前記太陽電池セルの裏面における異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の裏面側接続端子と、
を有し、
前記切替機構は、前記複数の受光面側接続端子における受光面側接続端子と前記複数の裏面側接続端子における裏面側接続端子とを選択し、前記選択された受光面側接続端子と前記選択された裏面側接続端子とを介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項６】
前記複数の裏面側接続端子は、前記太陽電池セルの裏面側に配されたプレートにおける格子状の絶縁体で区切られ互いに絶縁された複数の導体部を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の評価装置。
【請求項７】
互いに絶縁されており、前記太陽電池セルにおける異なる接続箇所と電流計測回路とをそれぞれ接続する複数の第１の接続端子と、前記太陽電池セルと電圧計測回路とを接続する第２の接続端子とを用いて、太陽電池セルの電気特性を評価するための評価方法であって、
前記太陽電池セルにおける接続箇所を切り替えるように、前記複数の第１の接続端子から少なくとも２つの接続端子を選択し、前記少なくとも２つの接続端子を介して前記電流計測回路を前記太陽電池セルに直列に接続させる切替工程を備えたことを特徴とする評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３１００６（Ｐ２０１２−２３１００６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８２５７（Ｐ２０１１−９８２５７）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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