CN110401412A - 探针和太阳能电池单元用测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于太阳能电池单元的电气特性测量的探针和太阳能电池单元用测量装置,用于比使用了金线的探针进一步提高测量精度和重复再现性,并且大幅度提高作为探针的耐久性,所述探针包括由导电体形成的一个或多个薄板件,所述薄板件具备:长条薄板状的主体部;一个或多个接触件,由沿所述主体部的长边方向延伸的细线形成;以及弹簧元件,由连接所述主体部和所述接触件之间的细线形成。
Description
技术领域
本发明涉及用于太阳能电池单元的输出测量的探针和使用该探针的太阳能电池单元用测量装置。
背景技术
基于从太阳模拟器照射光时太阳能电池单元发出的电的电流、电压特性的测量结果,进行太阳能电池单元的质量检查和分类。
例如在无母线的太阳能电池单元的情况下,在以往具有母线电极的位置配置棒状探针并使其与多个指形电极接触,测量来自太阳能电池单元的输出。
但是,通过丝网印刷形成于太阳能电池单元表面的指形电极在高度上会产生微小的偏差。因此,在以往的探针中,各指形电极的接触状态不稳定,每次测量时电阻也大幅度变化,在测量的再现性上存在问题。
为了解决这样的问题,本发明人提出了一种方案:开发了将金线保持在形成为长条状的保持件上的探针,使金线与各指形电极接触,由此测量太阳能电池的输出(参照专利文献1)。按照这样的结构,即使各指形电极存在高度的偏差,也能够利用金线内部的丝线的弹性发生变形来吸收该偏差,能够使接触状态稳定,从而能够提高测量的重复再现性。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2014-215132号。
发明内容
本发明的初始目的在于与使用金线的探针相比进一步提高测量精度和重复再现性,并且大幅度提高作为探针的耐久性。
即,本发明提供一种探针,其用于太阳能电池单元的电气特性的测量,所述探针包括由导电体形成的一个或多个薄板件,所述薄板件具备:长条薄板状的主体部;一个或多个接触件,由沿所述主体部的长边方向延伸的细线形成;以及弹簧元件,由连接所述主体部和所述接触件之间的细线形成。
在此,细线并不限定于其截面形状为等截面形状的细线,也包含截面形状为矩形截面等的细线。
按照这样的探针,即使在各指形电极之间存在高度的差异,也能够在将探针向太阳能电池单元按压时利用所述弹簧元件的弹性来吸收该差异,从而能够使各指形电极与所述接触件的接触状态稳定。因此,能够抑制在每次测量时接触阻力都发生变化,从而能够保证测量的重复再现性。
此外,由于所述接触件由导电体的细线形成,所以即使反复进行测量也不容易被指形电极磨损。此外,由于所述弹簧元件也由导电体的细线形成,所以在弹性变形区域内进行按压,弹簧性能不容易退化。因此,与以往的探针相比,容易实现长寿命化。
为了在将探针向所述太阳能电池单元按压时,所述接触件边在该太阳能电池单元的表面上滑动边被按压,实现与指形电极良好的接触状态,优选的是,所述弹簧元件具有相对于将所述接触件向所述太阳能电池单元按压的方向倾斜的部分。
为了使构成所述薄板件的导电体自身所具有的刚性容易反映在所述弹簧元件上,即使反复进行测量所述弹簧元件也不容易老化,并且能够进一步实现长寿命化,优选的是,所述弹簧元件朝向所述薄板件的厚度方向弯曲。此外,按照这样的结构,将探针向太阳能电池单元按压时,由于所述弹簧元件和所述接触件沿厚度方向发生位移,所以接触件沿指形电极的延伸的方向产生摩擦。因此,容易进一步使所述接触件与指形电极的接触状态稳定。
作为用于利用所述弹簧元件实现适合于测量的弹性的其它方式,可以列举的是,所述弹簧元件朝向所述主体部的长边方向弯曲。
为了不缩短所述弹簧元件和所述接触件的寿命,并且能够使各指形电极与所述接触件的接触面积变得更大,优选的是,多个所述薄板件沿厚度方向分别重叠。
为了利用所述接触件提高能够得到与全部的指形电极的良好的接触状态的概率,并且进一步高精度地进行测量,优选的是,多个所述接触件沿长边方向每隔规定间隔设置,至少两个所述薄板件的多个所述接触件的设置周期错开。
为了即使在例如连续相邻的三个指形电极中位于中央的指形电极的高度低时,也能够防止发生所述接触件被其它两个指形电极支承而不能与位于中央的指形电极接触的状态,优选的是,多个所述接触件的长度尺寸被设定为小于各指形电极的设置间隔的两倍。
为了容易利用设置在一个薄板件上的多个接触件与全部的指形电极接触,优选的是,所述规定间隔被设定成多个所述接触件与一个或两个指形电极接触。
为了在将探针向所述太阳能电池单元按压时,将所述接触件沿所述主体部的长边方向延伸的状态保持为自然,并且每次测量时与各指形电极接触状态不容易产生偏差,优选的是,在一个所述接触件的两端部分别设置一个所述弹簧元件。按照这样的结构,由于在所述主体部与所述接触件之间形成有平行连杆机构,所以即使按压探针,所述接触件也不容易向所述太阳能电池单元的表面倾斜地入射,从而容易实现良好的接触状态。
为了能够利用一个探针同时从大体相同的地点测量由所述太阳能电池单元产生的电流和电压,并且能够更准确地测量例如I-V特性等,优选的是,沿厚度方向重叠的多个所述薄板件中的至少一个所述薄板件是电压测量用的薄板件,其它的所述薄板件是电流测量用的薄板件,所述探针还包括绝缘层,所述绝缘层形成在电压测量用的所述薄板件和电流测量用的所述薄板件之间。此外,按照这样的结构,能够使太阳能电池单元上的电压测量点与电流测量点接近,从而能够更高精度地评价I-V特性。
本发明还提供一种太阳能电池单元用测量装置,其包括:本发明的探针;以及保持件,在沿厚度方向重叠的多个所述薄板件中,沿厚度方向夹持所述主体部的端部并以能够导通的方式保持所述主体部的端部,按照该太阳能电池单元用测量装置,例如即使反复测量大量的太阳能电池单元的I-V特性,也能够持续保持规定的测量程度。
为了无需将用于引出由太阳能电池单元产生的电流和电压的布线直接设置于探针而能够实现无布线,并且能够充分地检测由太阳能电池单元产生的光电流,优选的是,所述探针的一方的最外表面由电流测量用的薄板件形成,并且另一方的最外表面由电压测量用的薄板件形成,所述保持件包括:电流取得端子,形成有被电流测量用的所述薄板件的主体部按压的承受面;以及电压取得端子,与电压测量用的薄板件的所述主体部接触,并将所述探针向所述承受面按压。
这样,按照本发明的探针,通过所述弹簧元件和所述接触件来吸收各指形电极的高度差异,能够保持很高的重复测量精度。此外,由于所述弹簧元件和所述接触件作为由导电体形成的所述薄板件的一部分由细线形成,所以能够耐磨损且不容易产生弹簧性能的退化,因此与以往相比能够延长寿命。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的探针和使用该探针的太阳能电池单元用测量装置的示意图。
图2是表示第一实施方式的探针相对于无母线太阳能电池设置的状态的示意性立体图。
图3是放大了第一实施方式的探针的一部分的示意性立体图和端面部分放大图。
图4是表示构成第一实施方式的探针的多个薄板件和各薄板件沿厚度方向重叠的状态的示意图。
图5是表示第一实施方式的探针的自然状态和被按压了的状态的示意性放大图。
图6是表示连接第一实施方式的探针和使探针上下动作的驱动装置之间的保持件的示意性立体图。
图7是表示第一实施方式的保持件的探针的夹持结构的示意图。
图8是表示第一实施方式的探针的变形例的示意性放大图。
图9是表示本发明第二实施方式的探针的示意图。
图10是表示本发明第三实施方式的探针的示意图。
图11是构成第三实施方式的探针的薄板件的示意性端面图。
图12是放大了第三实施方式的探针的弹簧元件和接触件周边的示意性立体放大图。
图13是表示本发明第四实施方式的探针的示意图。
图14是第四实施方式的探针的示意性分解立体图。
图15是第四实施方式的探针的示意性端面图。
图16是将第四实施方式的探针的一部分放大了的示意性立体放大图。
图17是将第四实施方式的探针的一部分放大且将覆盖件取下了的示意性立体放大图。
附图标记的说明
100 太阳能电池单元测量装置
3 探针
3A 薄板件
31 主体部
32 接触件
33 弹簧元件
4 保持件
41 电流取得端子
42 承受面
44 电压取得端子
具体实施方式
参照图1至图5,说明本发明第一实施方式的探针3和使用该探针3的太阳能电池单元测量装置100。本实施方式的太阳能电池单元测量装置100用于测量太阳能电池单元SC的I-V特性,例如用于对制造的太阳能电池单元SC进行评价并按照其特性进行分类。在第一实施方式中,太阳能电池单元SC例如是异质结太阳能电池等高效率太阳能电池的I-V特性的测量对象。
接着,对构成太阳能电池单元测量装置100各部分的简要情况进行说明,如图1所示,该太阳能电池单元测量装置100至少包括:太阳模拟器1,向太阳能电池单元SC照射模拟太阳光;照射控制部13,控制太阳模拟器1;试样台2,放置太阳能电池单元SC;探针3,与形成在太阳能电池单元SC表面的指形电极F接触;I-V测试器5,测量太阳能电池单元SC的I-V特性;以及控制计算装置6(个人计算机),进行各部分的控制和各种计算。
太阳模拟器1由底面开口的大体长方体形状的箱体11和收容在箱体11内部的上面侧的光源12构成。光源12是例如形成为大体环形的长弧氙灯,将模拟太阳光作为闪光(脉冲光)向所述太阳能电池单元SC照射。
照射控制部13控制太阳模拟器1向太阳能电池单元SC照射的模拟太阳光的照射状态。
试样台2与真空泵22连接,以便能够吸附保持太阳能电池单元SC的背面,并且在I-V特性测量时,为了将所述太阳能电池单元SC的温度固定保持在被推荐为测量条件的温度,利用冷机21进行冷却。
I-V测试器5在太阳能电池单元SC放置在试样台2上时与该太阳能电池单元SC电连接,并且至少包括:负载电源,对太阳能电池单元SC扫描施加电压;施加电压控制部,控制负载电源向太阳能电池单元SC施加的电压;以及电流电压测量机构,由电流计IM、电压计VM构成,上述电流计IM、电压计VM在由负载电源向太阳能电池单元SC进行施加电压的扫描期间,通过探针3测量从该太阳能电池单元SC输出的电流、电压。
接着,对棒状探针3的详细情况进行说明。
探针3固定在未图示的驱动机构上,以相对于放置在试样台2上的太阳能电池单元SC接触分离的方式沿上下方向被驱动。如后所述,在驱动机构和探针3之间设置有连接它们的保持件4,相对于该保持件4装拆探针3。此外,该保持件4包括多个端子,上述多个端子以能导通的方式与探针3连接,取出由太阳能电池单元SC产生的电流和电压。通过电缆连接这些端子和I-V测试器5内的电流计IM、电压计VM。
在第一实施方式中,如图2所示,针对一个太阳能电池单元SC,以与各指形电极F垂直的方式平行地配置有合计五个探针3。即,太阳能电池单元SC是无母线太阳能电池单元SC,利用银浆等平行地通过丝网印刷形成有用于使从基板的各点输出的电流集中的多个指形电极F。此外,换句话说,每隔规定间隔设置有各指形电极F,沿各指形电极F的排列方向配置第一实施方式的探针3。此外,探针3配置成同时与各指形电极F接触。在此,在后工序中由多个太阳能电池单元SC形成太阳能板时,配置有探针3的部位也是形成金属丝电极等的部位。
通过丝网印刷形成的各指形电极F因形成在基板表面的反射结构等的微小的凹凸和印刷精度的问题,在其高度上产生偏差。具体地说,不仅沿延伸方向观察一个指形电极F时高度是变化的,而且在各指形电极F中配置有探针3的点的高度也分别存在微小差异。
因此,像以往那样在探针3是刚体状的构件且不能吸收各指形电极F的高度差异的情况下,仅由相对于基板表面形成为比其它指形电极F高的指形电极F支承探针3,有可能不能与全部的指形电极F接触。如果在指形电极F中的多个指形电极F未与探针3接触的状态下测量I-V特性,则因过小地评价了电流或电压而不能进行正确的测量。
因此,第一实施方式的探针3以如下方式构成:即使在与各指形电极F的接触点处存在高度的差异,也能够吸收高度的差异而能够实现与全部的指形电极F良好的接触状态。
具体地说,如图3和图4所示,通过沿厚度方向重叠粘贴由导电体形成的多个薄板件3A来形成探针3。所述薄板件3A具备:长条薄板状的主体部31;多个接触件32,由沿主体部31的长边方向延伸的细线形成;以及弹簧元件33,由连接主体部31和接触件32之间的细线形成。在此,例如通过对铜合金的薄板进行冲压加工,形成薄板件3A的由细线形成的弹簧元件33和接触件32。在此,薄板件3A的厚度例如在1mm以下,弹簧元件33和接触件32的直径也在1mm以下。即,以使在将多个薄板件3A沿厚度方向重叠的状态下的探针3的厚度尺寸与上述金属丝电极的宽度大体相同的方式设定各薄板件3A的厚度。为了能够层叠多个电流测量用的薄板件3A,并且也能够层叠电压测量用的薄板件3A,各薄板件3A的厚度只要设定为例如0.05mm以上0.4mm以下即可。更优选的是薄板件3A的厚度为0.05mm以上0.2mm以下。
主体部31的两端部通过保持件4保持于未图示的驱动机构,并且主体部31将由太阳能电池单元SC产生且经由接触件32和弹簧元件33的电流或电压向电流计IM或电压计VM传递。此外,各薄板构件的主体部31通过粘接而成为一体。更具体地说,电流测量用的薄板件3A的各主体部31由导电性的粘接剂粘接。另一方面,在电压测量用的薄板件3A与电流测量用的薄板件3A之间由绝缘纸形成绝缘层31S(仅在后述的图7中图示)的状态下通过粘接剂来分别粘接它们之间。即,能够利用一个第一实施方式的探针3进行电流测量和电压测量双方。在第一实施方式中,使电流测量用的薄板件3A为多个,使电压测量用的薄板件3A仅为一个。使电流测量用的薄板件3A的个数为多个是为了能够容许由太阳能电池单元SC产生的大电流。另一方面,由于在电压测量用的薄板件3A中不会流过上述那样大的电流,所以使电压测量用的薄板件3A仅为一个。
此外,在第一实施方式中,电压测量用的薄板件3A的主体部31V和电流测量用的薄板件3A的主体部31C以分别形成探针3的表面或背面的面板部的方式重叠。即,电压测量用的薄板件3A和至少一个电流测量用的薄板件3A分别形成探针3A的最外表面。通过这样的结构,使用于测量电压和电流的探针一体化,并且使导电体与各个主体部31V、31C接触而分别单独引出电压或电流。
如图4和图5所示,在第一实施方式中,接触件32是多个细线,形成为与主体部31的长边方向平行,并且每隔规定间隔周期性地配置。接触件32的长边方向的长度尺寸设定为小于指形电极F的设置间隔的两倍。在第一实施方式中,接触件32的长度尺寸和设置间隔构成为仅能使一个指形电极F与接触件32接触。
弹簧元件33具有相对于探针3的按压方向(上下方向)倾斜的部分。在第一实施方式中,将一个接触件32的两端形成为分别单独与主体部31连接。各弹簧元件33呈大体く形,通过相对于一个接触件32形成有两个弹簧元件33,在主体部31与接触件32之间形成平行连杆结构。即,在第一实施方式中,主体部31、接触件32和弹簧元件33基本上配置在规定平面内,其变形也仅沿规定平面内的方向产生。
即,如果将图5的(a)所示的自然状态的探针3向太阳能电池单元SC按压,则如图5的(b)所示,弹簧元件33以在中央部所成的角度变小的方式弯曲。由于在支承一个接触件32的一对弹簧元件33中产生同样的变形,所以接触件32边与主体部31的长边方向保持平行边接近该主体部31。此时,由主体部31、一对弹簧元件33和一个接触件32形成的平行连杆结构中还产生剪切变形,因此接触件32从自然状态的位置沿长边方向稍许移动。因此,将探针3向太阳能电池单元SC按压时,接触件32不仅被向下方按压,而且还与指形电极F轻微摩擦。因此,能够使接触件32与指形电极F之间的接触状态适合于I-V特性的测量。
此外,如图4的(a)~(c)所示,构成第一实施方式的探针3的多个薄板件3A各自的接触件32和弹簧元件33相对于主体部31的设置位置分别不同。
更具体地说,对于多个薄板件3A重叠的状态的探针3,以使从其厚度方向观察时如图4的(d)所示的、使各薄板件3A的接触件32成为一条直线的方式,确定各自的接触件32和弹簧元件33的配置关系。换句话说,各薄板件3A的弹簧元件33和接触件32的设置位置的相位配置成分别错开例如120°。换句话说,各薄板件3A形成为接触件32和弹簧元件33相对于主体部31成为梳齿部分。各薄板件3A的梳齿部分的各自的相位相对于长边方向分别错开,如果使各薄板件3A重叠,则梳齿局部互相重叠且前端部分呈直线。
此外,仅粘接各薄板件3A的主体部31的面板部之间,各薄板件3A的弹簧元件33和接触件32未与其它薄板件3A的弹簧元件33和接触件32粘接并能够自由变形或可动。
这样,通过使弹簧元件33和接触件32相对于主体部31的配置不同的多个薄板件3A沿厚度方向重叠,如图3的放大立体图所示,相对于厚度方向,能够形成接触件32重叠的部分,由于各个接触件32能够自由移动,所以能够提高任意一个薄板件3A的接触件32与指形电极F接触的概率。
此外,接触件32由铜合金等导电体的细线形成,与形成指形电极F的例如银浆相比能够提高硬度。因此,即使反复对多个太阳能电池单元进行SCI-V测量,接触件32也不容易磨损。
此外,由于弹簧元件33也由导电体的细线形成,所以与丝线等生物材料相比不容易产生塑性变形,即使反复进行测量,弹性也不容易产生变化。因此,不容易发生如下现象:因反复进行测量而导致弹簧元件33将接触件32向指形电极F按压的力下降。
因此,能够将接触件32和指形电极F保持为适合于I-V测量的接触状态,能够高精度地进行测量,并且能够长时间保持反复测量精度,与以往相比能够实现长寿命化。
接着,参照图6和图7,说明将探针3的端部保持成能够装拆并用于与驱动机构连接的保持件4。保持件4是大体长方体形状,分别沿厚度方向夹持并保持探针3的两端部。此外,以能够导通的方式与探针3的各面板部接触,能够从太阳能电池单元SC分别单独引出电流和电压。具体地说,如图6的(a)所示,在由绝缘体形成的主体47上形成有探针3的端部插入的凹部,电流取得端子41和电压取得端子44的一部分向该凹部露出。如图6的(b)所示,探针3的端部插入这些电流取得端子41和电压取得端子44之间,并且沿厚度方向被按压固定。
电流取得端子41和电压取得端子44分别通过主体47的内部,并且一部分从主体的上端面露出。由此,形成通过布线分别与电流计IM和电压计VM连接的电流端子台43和电压端子台46。即,不需要通过焊接等将布线与探针3直接连接。因此,由于能够非常简单地构成布线的布局,所以与以往相比,容易进行探针3相对于保持件4的更换作业。
如图7的(a)和图7的(b)所示,电流取得端子41具备承受面42,该承受面42被电流测量用的薄板件3A的主体部31C的面板部按压,主体部31C的面板部与承受面42之间实现面接触。由此,使电流取得端子41与电流测量用的薄板件3A的接触面积变大,能够使大电流流动。
电压取得端子44包括偏心螺丝45。在探针3插入电流取得端子41和电压取得端子44之间的状态下,如果使偏心螺丝45转动,则如图7的(a)和图7的(b)所示,偏心螺丝45的侧面沿厚度方向对探针3进行按压。其结果,将探针3的端部夹持并固定在偏心螺丝45的侧面与承受面42之间。即,电压取得端子44与电压取得用的薄板件3A的主体部31V的面板部线接触。这样,使接触不是面接触而是线接触是因为不让像电流取得端子41那种程度的大电流向电压取得端子44流动。此外,按照利用这样的偏心螺丝45和承受面42的线接触和面接触的夹持结构,能够实现简单的装拆结构,并且能够实现适合于电流测量和电压测量的接触状态。
接着,参照图8,对第一实施方式的探针3的变形例进行说明。另外,为了便于理解,图8中仅图示了一个薄板件3A,但是实际上多个薄板件3A沿厚度方向层叠,在全部的指形电极F上,任意一个薄板件3A的接触件32的至少一个与指形电极F接触。在该变形例中,假设是指形电极F的设置个数比在图1等中说明过的例子多的情况。即,在该变形例中,接触件32的长边方向的尺寸和设定的规定间隔构成为如图8的(a)所示的、一个接触件32只能最多与两个指形电极F接触。具体地说,设置为:接触件32的长边方向的尺寸比指形电极F的设置间隔稍大,但是小于指形电极F的设置间隔的两倍。
通过设定为这样的长度尺寸,在将探针3向太阳能电池单元SC按压的状态下,能够防止在指形电极F中出现未与接触件3A接触的指形电极F。即,如图8的(a)所示,即使相邻的指形电极F的高度不同,由于接触件32能够利用弹簧元件33的弹性而倾斜,所以能够可靠地与高度不同的两个指形电极F接触。
此外,由于接触件32的长度尺寸被设定为小于指形电极的设置间隔的两倍,所以不会成为图8的(b)所示的状态:在三个相邻的指形电极F中,当中央的指形电极F的高度低时,接触件32与外侧的指形电极F接触而呈桥梁状态。因此,按照该变形例,能够防止出现未与任意一个接触件32接触的指形电极F。
接着,参照图9,对本发明的第二实施方式进行说明。另外,与第一实施方式中说明过的构件对应的构件采用相同的附图标记。
如图9所示,第二实施方式的探针3与第一实施方式相比较,弹簧元件33和接触件32的形状不同。具体地说,弹簧元件33形成为多次弯曲成大体S形的细线。此外,接触件32并未分割成多个,而是作为一个细线形成为能够与全部的指形电极F交叉的长度。此外,对于接触件32的两端,将一部分形成为向上朝向主体部31侧,按压时不进入指形电极F或太阳能电池单元SC的表面而沿表面滑动。
按照这样的结构,也能够与第一实施方式同样地实现与太阳能电池单元SC良好的接触状态,并且即使反复进行测量也能够不容易发生因磨损或弹簧性能的退化导致的接触状态的变化。因此,能够实现高精度的测量,并且能够实现长寿命化。
接着,参照图10至图12,对本发明的第三实施方式进行说明。另外,与在第一实施方式中说明过的构件对应的构件采用相同的附图标记。
第三实施方式的探针3与第一实施方式的探针3相比不同点在于:沿厚度方向层叠的薄板件3A的个数不同、以及弹簧元件相对于薄板件3A的厚度方向弯曲。即,形成为在由主体部31规定的规定平面的外侧也配置有弹簧元件33。
具体地说,如图10的(a)~(i)所示,探针3层叠有九个薄板件3A。层叠了九个薄板件3A的状态的探针3如图10的(j)所示。各薄板件3A的弹簧元件33由其截面的形状呈矩形或椭圆形的细线形成,如图11的端面图所示,相对于厚度方向弯曲成大体く形。此外,在自然状态下,以使主体部31与接触件32的各自的厚度方向上的位置大体一致的方式使弹簧元件32弯曲。另外,通过冲压加工来实现这样的弹簧元件32的形状。
如图12的立体放大图所示,层叠了九个薄板件3A的状态的探针3A呈五个接触件32以台阶状相连的部分和四个接触件以台阶状相连的部分交替重复的周期为固定周期的结构。即,各薄板件3A的弹簧元件32的相对于厚度方向弯曲的方向一致。
按照这样构成的探针3,由于能够利用板的刚性实现弹簧元件33的弹性,所以与第一实施方式的弹簧元件33相比能够进一步提高耐久性,并且能够进一步延长寿命。此外,由于能够利用板的刚性,所以能够进一步减小薄板件3A的厚度,能够使沿厚度方向存在的接触件数量增加来提高与指形电极3A的接触概率。因此,利用平均化效果,能够进一步提高各指形电极F与探针3之间的接触状态的稳定性。
接着,参照图13至图17,对本发明的第四实施方式进行说明。此外,对于与在第一实施方式中说明过的构件对应的构件采用相同的附图标记。
第四实施方式的探针3如图13和图14的(a)~(g)所示,以夹在中央的间隔板50为基准对称地配置有两组一对的薄板件3A,此外,在两组薄板件3A的外侧设有覆盖件60。通过将各构件在厚度方向上层叠而形成图13的(h)所示的探针3。
对于如图13所示的周期地设于薄板件3A的弹簧元件33和接触件32,图13和图14所示的一对薄板件3A以使各自的弹簧元件33和接触件32的相位错开大体半个周期的方式设置。此外,各个一对薄板件3A彼此的相位也错开,当从厚度方向观察处于层叠状态的全部的薄板件3A时,如图13的(h)所示,由全部的接触件32形成直线。
如图14和图15所示,与第三实施方式的探针3相比较,不同点为:弹簧元件33相对于薄板件3A的厚度方向平滑地弯曲。即,在由主体部31规定的规定平面的外侧也配置有弹簧元件33。此外,仅在弹簧元件33与接触件32连接的前端部分形成有折边,并且该部位以外的部位相对于薄板件3A的厚度方向弯曲为平滑的S形。弹簧元件33以将主体部31作为基准分别向表面侧和背面侧凸的方式弯曲。此外,在成为层叠的探针3的状态下,在一个薄板件3A中相邻的弹簧元件33之间存在有一个或两个另外的薄板件3A的弹簧元件33。
如图15至图17所示,接触件32弯折为大体V形,在未将探针3向太阳能电池单元SC按压的自然状态下,接触件32的山脊线部分与指形电极F接触,在将探针3向太阳能电池单元SC按压的状态下,山脊线部分或平板部分与指形电极F接触。
按照这样构成的探针3,相比于第三实施方式的探针3,能够利用板的刚性实现更强的弹簧元件33的弹性,因此耐久性比第三实施方式的弹簧元件22更强,并且能够进一步延长寿命。
对其它实施方式进行说明。
在第一实施方式中,探针构成为将多个薄板件的主体部彼此粘接,但是例如探针也可以仅由单一薄板件构成。在各实施方式中,探针构成为仅层叠薄板件,但是可以将具有柔软性的树脂材料以膜状填充在各弹簧元件之间的间隙中。由此,能够提高弹簧元件的弹性和耐久性。例如可以以使每个薄板件的接触件部分向外部露出的方式,在主体部和接触件之间将树脂材料形成为沿长边方向延伸的膜状构件。由此,能够使各薄板件的弹簧元件和接触件分别独立可动,并且能够提高弹性和耐久性。
弹簧元件并不限定于第一实施方式和第二实施方式所示的形状,只要是按压时能够利用弹性将接触件以规定的力向指形电极按压的形状即可。
构成薄板件的材料并不限定于铜合金,也可以是其它的导电性材料。
可以不是仅粘接主体部彼此,而是也粘接弹簧元件彼此或接触件彼此而使其一体化。
在测量太阳能电池单元的I-V特性以外的用途中,也可以使用本发明的探针和太阳能电池单元测量装置。
在第一实施方式中说明的保持件适用于本发明的探针,但是也可以用于其它的探针。例如可以用于像以往那样将销用作接触件并用两个板材夹持该销的结构的探针等。即使是这样的探针,探针自身也不需要进行布线,能够容易地进行更换作业。
对于在第四实施方式中说明过的探针,接触件未弯折为大体V形,与其它实施方式同样地,可以形成为在长边方向上延伸的板形或线形。如果是这样的简单化了的接触件,则能够省略弯曲加工,因此能够降低制造成本。
在各实施方式中,为了测量无母线型太阳能电池单元的电气特性而使用探针,但是也可以将本发明的探针用于测量以与各指形电极垂直的方式形成有母线的太阳能电池单元的电气特性。在这样的情况下,探针的各接触件可以配置在母线上并配置成不与指形电极接触。即,本发明的探针能够良好地用于测量电气特性而与太阳能电池单元的类型无关。
此外,只要不违反本发明的宗旨,可以进行各种实施方式的组合和变形。
工业实用性
按照本发明,能够提供一种探针,该探针能够将反复测量精度保持为很高的精度,并且与以往相比寿命更长。
Claims (12)
1.一种探针,其用于太阳能电池单元的电气特性的测量,所述探针的特征在于,
所述探针包括由导电体形成的一个或多个薄板件,
所述薄板件具备:
长条薄板状的主体部;
一个或多个接触件,由沿所述主体部的长边方向延伸的细线形成;以及
弹簧元件,由连接所述主体部和所述接触件之间的细线形成。
2.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,所述弹簧元件具有相对于将所述接触件向所述太阳能电池单元按压的方向倾斜的部分。
3.根据权利要求2所述的探针,其特征在于,所述弹簧元件朝向所述薄板件的厚度方向弯曲。
4.根据权利要求2所述的探针,其特征在于,所述弹簧元件朝向所述主体部的长边方向弯曲。
5.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,多个所述薄板件沿厚度方向分别重叠。
6.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,
多个所述接触件沿长边方向每隔规定间隔设置,
至少两个所述薄板件的多个所述接触件的设置周期错开。
7.根据权利要求6所述的探针,其特征在于,多个所述接触件的长度尺寸被设定为小于各指形电极的设置间隔的两倍。
8.根据权利要求6所述的探针,其特征在于,所述规定间隔被设定成多个所述接触件与一个或两个指形电极接触。
9.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,在一个所述接触件的两端部分别设置有一个所述弹簧元件。
10.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,
沿厚度方向重叠的多个所述薄板件中的至少一个所述薄板件是电压测量用的所述薄板件,其它的所述薄板件是电流测量用的所述薄板件,
所述探针还包括绝缘层,所述绝缘层形成在电压测量用的所述薄板件和电流测量用的所述薄板件之间。
11.一种太阳能电池单元用测量装置,其特征在于,
所述太阳能电池单元用测量装置包括:
权利要求1所述的探针;以及
保持件,在沿厚度方向重叠的多个所述薄板件中,沿厚度方向夹持所述主体部的端部并以能够导通的方式保持所述主体部的端部。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池单元用测量装置,其特征在于,
所述探针一方的最外表面由电流测量用的所述薄板件形成,并且另一方的最外表面由电压测量用的所述薄板件形成,
所述保持件包括:
电流取得端子,形成有被电流测量用的所述薄板件的主体部按压的承受面;以及
电压取得端子,与电压测量用的所述薄板件的主体部接触,并将所述探针向所述承受面按压。
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