JP2002048704A - ソーラーシミュレータ - Google Patents
ソーラーシミュレータInfo
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- JP2002048704A JP2002048704A JP2000238341A JP2000238341A JP2002048704A JP 2002048704 A JP2002048704 A JP 2002048704A JP 2000238341 A JP2000238341 A JP 2000238341A JP 2000238341 A JP2000238341 A JP 2000238341A JP 2002048704 A JP2002048704 A JP 2002048704A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な光学系を用いずに、小型の装置で大型
の照射面を得られるソーラーシミュレータを提供するこ
と。 【解決手段】 フレーム内Ｆの下部にハロゲンランプ３
とキセノンランプ４を仕切板Ｓを介して個々の室２，１
に設置すると共に各ランプの上方に専用の光学フィルタ
８，９を設置し、フレームＦの上部に被測定対象を配し
て，該被測定対象に下方から擬似太陽光を照射するよう
にした。
の照射面を得られるソーラーシミュレータを提供するこ
と。 【解決手段】 フレーム内Ｆの下部にハロゲンランプ３
とキセノンランプ４を仕切板Ｓを介して個々の室２，１
に設置すると共に各ランプの上方に専用の光学フィルタ
８，９を設置し、フレームＦの上部に被測定対象を配し
て，該被測定対象に下方から擬似太陽光を照射するよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型の装置で、大
型の照射面を得られるソーラーシミュレータに関するも
のである。
型の照射面を得られるソーラーシミュレータに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ソーラーシミュレータは、自然太陽光ス
ペクトル分布を高精度に再現するための光源装置であっ
て、太陽電池の光電変換特性などの、各種太陽エネルギ
利用機器の性能測定試験や加速劣化試験などに欠かせな
いものである。
ペクトル分布を高精度に再現するための光源装置であっ
て、太陽電池の光電変換特性などの、各種太陽エネルギ
利用機器の性能測定試験や加速劣化試験などに欠かせな
いものである。
【０００３】従来のソーラーシミュレータは、例えば、
特公平４−２４１号公報に開示されているように、ショ
ートアークキセノンランプからの光及び白熱フィラメン
トランプからの光をレンズや集光鏡等で集光し、光学フ
ィルタ等を介して、均一な光を被測定対象に照射する方
式を取っており、また、被測定対象を所定の位置に装着
し、測定が開始されるまでに間に、被測定対象の温度が
上昇しないように、光を遮断するシャッタのような機構
を備えたものが多い。
特公平４−２４１号公報に開示されているように、ショ
ートアークキセノンランプからの光及び白熱フィラメン
トランプからの光をレンズや集光鏡等で集光し、光学フ
ィルタ等を介して、均一な光を被測定対象に照射する方
式を取っており、また、被測定対象を所定の位置に装着
し、測定が開始されるまでに間に、被測定対象の温度が
上昇しないように、光を遮断するシャッタのような機構
を備えたものが多い。
【０００４】しかしながら、上記のような装置では、複
雑な光学系の機構を不可欠とするために、装置が大型化
して高価なものとなり、大きな照射面を実現しようとす
ると、総ての光学系を大型にする必要があり、装置の製
作が困難な上に、仮に実現したとしても、極めて高価な
ものとなる。
雑な光学系の機構を不可欠とするために、装置が大型化
して高価なものとなり、大きな照射面を実現しようとす
ると、総ての光学系を大型にする必要があり、装置の製
作が困難な上に、仮に実現したとしても、極めて高価な
ものとなる。
【０００５】更に、ランプ，フィルタ，レンズ等の光学
系を有する場合、各機器間に適正な距離が必要となり、
被測定対象に対して、上方から下方へ照射する装置とな
らざるを得ないが、太陽電池は照射面を下にして製造さ
れる場合が多く、従来装置では、測定前に被照射対象を
裏返す必要があるし、また、太陽電池においては、受光
面の裏側に電力を供給する接続端子等の凸部を持ってい
る場合があり、受光面を上にすると、凸部を回避する配
慮が必要となるなどの問題がある。
系を有する場合、各機器間に適正な距離が必要となり、
被測定対象に対して、上方から下方へ照射する装置とな
らざるを得ないが、太陽電池は照射面を下にして製造さ
れる場合が多く、従来装置では、測定前に被照射対象を
裏返す必要があるし、また、太陽電池においては、受光
面の裏側に電力を供給する接続端子等の凸部を持ってい
る場合があり、受光面を上にすると、凸部を回避する配
慮が必要となるなどの問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術に鑑み、キセノンランプとハロゲンランプを
それぞれフレームの下部に配置し、それぞれのランプを
一定の周期で同期させながら、発光、消灯を繰り返して
照射するようにすることにより、複雑な光学系を用いず
に、小型の装置で大型の照射面を得られるソーラーシミ
ュレータを提供することを、その課題とするものであ
る。
な従来技術に鑑み、キセノンランプとハロゲンランプを
それぞれフレームの下部に配置し、それぞれのランプを
一定の周期で同期させながら、発光、消灯を繰り返して
照射するようにすることにより、複雑な光学系を用いず
に、小型の装置で大型の照射面を得られるソーラーシミ
ュレータを提供することを、その課題とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明ソーラーシミュレータの構
成は、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共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こと
を特徴とするものである。
を目的としてなされた本発明ソーラーシミュレータの構
成は、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共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こと
を特徴とするものである。
【０００８】ランプを設置した各室内部に、適宜反射板
を設置してランプの照度むらを調整するようにすること
により、大きな照射面積、装置の小型化及びコストの低
減が可能となる。
を設置してランプの照度むらを調整するようにすること
により、大きな照射面積、装置の小型化及びコストの低
減が可能となる。
【０００９】また、上記２種類のランプを、一定の周期
で点灯，消灯を繰り返すようにすることにより、装置や
被測定対象の温度上昇を防止でき、装置寿命の長期化を
図ることが可能となる。
で点灯，消灯を繰り返すようにすることにより、装置や
被測定対象の温度上昇を防止でき、装置寿命の長期化を
図ることが可能となる。
【００１０】更に、ランプの劣化や交換後等による照度
の変化を自動的に補正する機構を付設することにより、
本発明装置を効率よく使用することができるようにな
る。
の変化を自動的に補正する機構を付設することにより、
本発明装置を効率よく使用することができるようにな
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例を図
により説明する。図１は本発明装置の一例の縦断側面
図、図２は縦断正面図である。
により説明する。図１は本発明装置の一例の縦断側面
図、図２は縦断正面図である。
【００１２】図において、Ｆは概ね箱状をなすフレー
ム、１，２はフレームＦ内の下部に仕切板Ｓを介在させ
ることにより、この仕切板ＳとフレームＦの外壁により
光学的に独立させ上面側を開放して形成した２つの室
で、一方の室１には、ランプ取付用ブラケット3aを立設
してハロゲンランプ３がここでは４本取付けられ、他方
の室２には、ランプの取付用ブラケット4aを立設してキ
セノンランプ４がハロゲンランプ３の場合と同様に４本
取付けられている。なお、ランプの数は図示した例に限
られるものではなく、適宜でよい。
ム、１，２はフレームＦ内の下部に仕切板Ｓを介在させ
ることにより、この仕切板ＳとフレームＦの外壁により
光学的に独立させ上面側を開放して形成した２つの室
で、一方の室１には、ランプ取付用ブラケット3aを立設
してハロゲンランプ３がここでは４本取付けられ、他方
の室２には、ランプの取付用ブラケット4aを立設してキ
セノンランプ４がハロゲンランプ３の場合と同様に４本
取付けられている。なお、ランプの数は図示した例に限
られるものではなく、適宜でよい。
【００１３】５，６は各室１，２の内部に設置した反射
板、７はフレームＦに形成した各室１，２における前記
ランプ３，４より上位の開放部に取付けたアクリル板、
８は室１のアクリル板７に重ねる形態でハロゲンランプ
３の上に設置したハロゲンランプ用光学フィルタ、９は
室２のアクリル板７に重ねる形態でキセノンランプ４の
上に設置したキセノンランプ用光学フィルタ、10はフレ
ームＦの上部に、天板状にして取付けたアクリル板であ
る。
板、７はフレームＦに形成した各室１，２における前記
ランプ３，４より上位の開放部に取付けたアクリル板、
８は室１のアクリル板７に重ねる形態でハロゲンランプ
３の上に設置したハロゲンランプ用光学フィルタ、９は
室２のアクリル板７に重ねる形態でキセノンランプ４の
上に設置したキセノンランプ用光学フィルタ、10はフレ
ームＦの上部に、天板状にして取付けたアクリル板であ
る。
【００１４】なお、11はフレームＦの上部において内側
の周縁に取付けた照度測定用リファレンスセル、12はフ
レームＦにおける一方の側壁に、各室１，２に通じるよ
うに取付けた吸引ファン等による冷却装置、13は照度や
点灯周期などの制御装置、Ａはアクリル板10の上に配さ
れた被測定対象である太陽電池モジュールである。
の周縁に取付けた照度測定用リファレンスセル、12はフ
レームＦにおける一方の側壁に、各室１，２に通じるよ
うに取付けた吸引ファン等による冷却装置、13は照度や
点灯周期などの制御装置、Ａはアクリル板10の上に配さ
れた被測定対象である太陽電池モジュールである。
【００１５】次に、上記のように構成される本発明の一
例のソーラーシミュレータの使用方法について説明す
る。 1) まず、アクリル板10上に被測定対象として太陽電池
モジュールＡを置き、 端子と測定プローブ（共に図示
せず）を接続する。 2) 制御装置13の操作により測定を開始すると、ハロゲ
ンランプ３とキセノンランプ４が点灯し、各ランプは測
定面での必要照度を得るために照度測定リファレンスセ
ル11によりモニタリングし、ランプ電源から供給する電
力を制御する。 3) 上記により必要な照度を得た時点で、制御装置13は
太陽電池モジュールＡからの出力を測定し、コンピュー
タ内部にデータを保存する。 4) コンピュータで必要なデータを処理する間、もしく
はランプ３，４を点灯するために電源装置等に蓄電する
ための待ち時間には、太陽電池モジュールＡの温度が上
昇しないようにするため、次の測定が始まるまでは、各
ランプ３，４を消灯する。 5) 太陽電池モジュールＡに対し、必要なデータが収集
されるまで、上記2)から4)までを繰り返す。
例のソーラーシミュレータの使用方法について説明す
る。 1) まず、アクリル板10上に被測定対象として太陽電池
モジュールＡを置き、 端子と測定プローブ（共に図示
せず）を接続する。 2) 制御装置13の操作により測定を開始すると、ハロゲ
ンランプ３とキセノンランプ４が点灯し、各ランプは測
定面での必要照度を得るために照度測定リファレンスセ
ル11によりモニタリングし、ランプ電源から供給する電
力を制御する。 3) 上記により必要な照度を得た時点で、制御装置13は
太陽電池モジュールＡからの出力を測定し、コンピュー
タ内部にデータを保存する。 4) コンピュータで必要なデータを処理する間、もしく
はランプ３，４を点灯するために電源装置等に蓄電する
ための待ち時間には、太陽電池モジュールＡの温度が上
昇しないようにするため、次の測定が始まるまでは、各
ランプ３，４を消灯する。 5) 太陽電池モジュールＡに対し、必要なデータが収集
されるまで、上記2)から4)までを繰り返す。
【００１６】また、本発明シミュレータの調整方法は次
の通りである。 1) 即ち、本発明シミュレータは、製作段階で、照度の
均一性を得るために、ランプ３，４もしくはフレームＦ
内面に適宜反射板５，６を設け、また、測定対象である
太陽電池モジュールＡは斜めからの光や散乱光であって
も略同じ感度を持っているので、特に平行光に拘ること
なく、測定できるようにした。 2) 基準となる小型の太陽電池モジュールＡを、照射面
の各領域を順番に移動させながら、各領域で同じランプ
照度で照射した場合の、太陽電池モジュールＡから発生
される電力を1灯づつ測定し、領域毎の明暗を識別し
て、その都度反射板５，６等で調節する。 3) ランプ３，４の交換時は、各ランプを1灯づつ点灯
し、そのときの照度をリファレンスセル11により測定
し、その値を予めコンピュータ内に保存している基準と
なるデータと比較して、個々のランプの特性を検知し、
測定時に必要な個々のランプに供給する電力値を算出す
る。
の通りである。 1) 即ち、本発明シミュレータは、製作段階で、照度の
均一性を得るために、ランプ３，４もしくはフレームＦ
内面に適宜反射板５，６を設け、また、測定対象である
太陽電池モジュールＡは斜めからの光や散乱光であって
も略同じ感度を持っているので、特に平行光に拘ること
なく、測定できるようにした。 2) 基準となる小型の太陽電池モジュールＡを、照射面
の各領域を順番に移動させながら、各領域で同じランプ
照度で照射した場合の、太陽電池モジュールＡから発生
される電力を1灯づつ測定し、領域毎の明暗を識別し
て、その都度反射板５，６等で調節する。 3) ランプ３，４の交換時は、各ランプを1灯づつ点灯
し、そのときの照度をリファレンスセル11により測定
し、その値を予めコンピュータ内に保存している基準と
なるデータと比較して、個々のランプの特性を検知し、
測定時に必要な個々のランプに供給する電力値を算出す
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上述の通りであって、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
プを設置すると共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から、従来の擬似太
陽光測定装置のようなレンズ，シャッタ機構等の複雑な
光学系を必要とせず、大きな照射面積を得られ、装置そ
のものを小型化できると共に装置のコストを低く押さえ
ることができる。
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
プを設置すると共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から、従来の擬似太
陽光測定装置のようなレンズ，シャッタ機構等の複雑な
光学系を必要とせず、大きな照射面積を得られ、装置そ
のものを小型化できると共に装置のコストを低く押さえ
ることができる。
【００１８】また、測定していない状態ではランプを消
灯しているので、太陽電池モジュールの温度変化を少な
く抑えることができる。
灯しているので、太陽電池モジュールの温度変化を少な
く抑えることができる。
【００１９】更に、従来装置では、太陽電池モジュール
の受光面が上向きなので、その受光面に対して上方から
下方へ光を照射する装置であった。しかし、太陽電池モ
ジュールは受光面を下にして製造される場合が多いた
め、測定前にそれを裏返す必要があったが、本発明では
下方から上方へ照射するようにしたから、製造ライン上
での姿勢のままで測定でき、裏返す必要はない。
の受光面が上向きなので、その受光面に対して上方から
下方へ光を照射する装置であった。しかし、太陽電池モ
ジュールは受光面を下にして製造される場合が多いた
め、測定前にそれを裏返す必要があったが、本発明では
下方から上方へ照射するようにしたから、製造ライン上
での姿勢のままで測定でき、裏返す必要はない。
【００２０】一方、太陽電池モジュールにおいては、受
光面の裏側に電力を供給する接続端子などの凸部のある
場合があり、従来装置では凸部を回避する配慮が必要で
あったが、本発明では受光面を下にして測定するから、
上記のような配慮は不要となる。
光面の裏側に電力を供給する接続端子などの凸部のある
場合があり、従来装置では凸部を回避する配慮が必要で
あったが、本発明では受光面を下にして測定するから、
上記のような配慮は不要となる。
【図１】本発明装置の一例の縦断側面図。
【図２】図１の縦断正面図。
Ｆ フレーム Ａ 太陽電池モジュール Ｓ 仕切板 １，２ 室 ３ ハロゲンランプ 3a ハロゲンランプ取付用ブラケット ４ キセノンランプ 4a キセノンランプ取付用ブラケット ５，６ 反射板 ７ アクリル板 ８ ハロゲンランプ用光学フィルタ ９ キセノンランプ用光学フィルタ 10 アクリル板 11 照度測定用リファレンスセル 12 冷却装置 13 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 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共に各ランプの
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
したことを特徴とするソーラーシミュレータ。 - 【請求項２】 ランプを設置した各室に、適宜反射板を
設置してランプの照度むらを調整するようにした請求項
1に記載のソーラーシミュレータ。 - 【請求項３】 上記２種類のランプを、一定の周期で点
灯，消灯を繰り返すようにした請求項１又は２に記載の
ソーラーシミュレータ。 - 【請求項４】 ランプの劣化や交換後等による照度の変
化を自動的に補正する機構を付設した請求項１〜３のい
ずれかに記載のソーラーシミュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238341A JP3500352B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | ソーラーシミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238341A JP3500352B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | ソーラーシミュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048704A true JP2002048704A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3500352B2 JP3500352B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=18730052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000238341A Expired - Fee Related JP3500352B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | ソーラーシミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500352B2 (ja) |
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- 2000-08-07 JP JP2000238341A patent/JP3500352B2/ja not_active Expired - Fee Related
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