JP2009147143A - 自動化集光型太陽電池チップ測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】快速的に効率的に集光型太陽型電池チップの良さを識別できる自動化集光型太陽電池チップ測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置の光源として、太陽光シミュレータや一般の装置ランプを利用し、集光モジュールで、測定対象である太陽電池の表面に入射する光エネルギー密度が向上され、そして、変位テーブルと摺動座、電気測定装置及びコンピュータ装置を利用して、コンピュータ装置にある集光型太陽電池チップを測定する主プログラムと、該変位テーブルと摺動座の精確変位とにより、快速的且つ効率的に該集光型太陽電池チップの開路電圧や短絡電流、最適作動電圧及び最適作動電流等の各重要のパラメータを測定でき、そして、集光型太陽電池チップのフィルファクタとその光電変換効率を算出できる。
【選択図】図２
【解決手段】測定装置の光源として、太陽光シミュレータや一般の装置ランプを利用し、集光モジュールで、測定対象である太陽電池の表面に入射する光エネルギー密度が向上され、そして、変位テーブルと摺動座、電気測定装置及びコンピュータ装置を利用して、コンピュータ装置にある集光型太陽電池チップを測定する主プログラムと、該変位テーブルと摺動座の精確変位とにより、快速的且つ効率的に該集光型太陽電池チップの開路電圧や短絡電流、最適作動電圧及び最適作動電流等の各重要のパラメータを測定でき、そして、集光型太陽電池チップのフィルファクタとその光電変換効率を算出できる。
【選択図】図２
Description
本発明は自動化集光型太陽電池チップ測定装置に関し、特に、コンピュータ装置の快速運算能力と変位テーブル及び摺動座の精確変位により、快速的に効率的に集光型太陽型電池チップ（Ｗａｆｅｒ）の良さを識別できるものに関する。
太陽電池市場が広がっていて、太陽電池チップに対する需要量も多くえ、該太陽電池チップの効率向上とコスト低下のため、多いメーカが積極に集光型III−V族太陽電池チップの研究や生産を行い、これらの小面積の太陽電池チップをテストするため、より快速的且つ複雑のテスト機械により、テスト規格に満足することが必要になり、しかし快速的且つ高精確度の太陽電池チップ測定機械は非常に高いため、経済効率の高い、有効且つ精確的なテスト太陽電池チップが要求される。
故に、一般の従来のものは実用的とは言えない。
本発明の主な目的は、コンピュータ装置の快速運算能力と変位テーブル及び摺動座の精確変位により、快速的に効率的に集光型太陽型電池チップの良さを識別できる自動化集光型太陽電池チップ測定装置を提供する。
本発明は、上記の目的を達成するため、少なくとも、光源と、集光モジュールと、変位テーブルと摺動座と電気測定装置とコンピュータ装置が備えられる摺動座構造が備えられる自動化集光型太陽電池チップ測定装置である。該コンピュータ装置にある集光型太陽電池チップを測定する主プログラムと、該変位テーブルと摺動座による精確変位とにより、快速的且つ効率的に、該集光型太陽電池チップの開路電圧（Ｖｏｃ）や短絡電流（Ｉｓｃ）、最適作動電圧（Ｖｍａｘ）及び最適作動電流（Ｉｍａｘ）等の各重要のパラメータを測定でき、そして、集光型太陽電池チップのフィルファクタ（Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）とその光電変換効率（Ｐｈｏｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を算出でき、そのため快速的に効率的に集光型太陽型電池チップの良さを識別できる。
図１〜図４は、それぞれ本発明の光源照射構造の概念図と本発明の摺動座構造の概念図、本発明の測定装置構造の概念図及び第３図のＡの拡大の概念図である。図のように、本発明は自動化集光型太陽電池チップ測定装置であり、少なくとも光源１と集光モジュール２及び摺動座構造３があり、これにより、快速的に効率的に集光型太陽型電池チップ（Ｗａｆｅｒ）の良さを識別できる。
該光源１は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）や太陽光シミュレータ（Ｓｏｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）、ハロゲンランプ（Ｈａｌｏｇｅｎ ｌａｍｐ）或いは一般の装置ランプ等であり、測定光源を供給する。
該集光モジュール２は、アパーチャ（Ａｐｅｒｔｕｒｅ）や集光レンズ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｌｅｎｓ）であり、該光源１の入射光を集光光束１１に収束する。
該摺動座構造３は、第１の変位テーブル３１と第２の変位テーブル３２、摺動座３３及び測定設備３４が備えられ、集光型太陽電池チップの良さを識別する。
該第１の変位テーブル３１は、第１の凹槽３１１と定位制御モータ３１２１から構成される第１の定位制御装置３１２とが備えられ、また、該第１の凹槽３１１内に横方向摺動レール３１３があり、該第１の定位制御装置３１２の定位制御モータ３１２１により、該第２の変位テーブル３２を制御して、該横方向摺動レール３１３上において平面の横方向に移動させる。
該第２の変位テーブル３２は、第２の凹槽３２１と定位制御モータ３２２１から構成される第２の定位制御装置３２２とが備えられ、また、該第２の凹槽３２１内に直線摺動レール３２３があり、該第２の定位制御装置３２２の定位制御モータ３２２１により該摺動座３３を制御して、該直線摺動レール３２３上の平面において直線に移動させる。同時に、該第１の定位制御装置３１２と該第２の定位制御装置３２２とにより、平面定位制御の構造が構成される。
該摺動座３３は、太陽電池チップ３３１と定位制御モータ３３２１から構成される第３の定位制御装置３３２とが備えられ、該第３の定位制御装置３３２の定位制御モータ３３２１により、該摺動座３３を制御して上下に移動させる。同時に、該第１の定位制御装置３１２と該第２の定位制御装置３２２及び該第３の定位制御装置３３２により、立体空間定位制御の構造が構成される。
該測定設備３４は、電気測定装置３４２とコンピュータ装置３４３が備えられ、二つのプローブ３４１の一端を該太陽電池チップ３３１の測定点３３１１に接触して、もう一端を該電気測定装置３４２に連結することにより、該コンピュータ装置３４３で該電気測定装置３４２が測定したデータを捕獲して運算する。
本発明を利用する場合、まず、該集光モジュール２により、該光源１の入射光を集光光束１１に収束してから該集光光束１１を該摺動座構造３に入射し、また、該第１の変位テーブル３１の第１の定位制御装置３１２で精確に該第２の変位テーブル３２を制御し、第１の凹槽３１１中の横方向摺動レール３１３の平面において横方向に移動させ、また、該第２の変位テーブル３２の第２の定位制御装置３２２で精確に該摺動座３３を制御し、第２の凹槽３２１中の直線摺動レール３２３の平面において、直線に移動させ、この時、該第１の変位テーブル３１と該第２の変位テーブル３２とが連動するように移動するため、平面定位制御の構造が実現され、そして、更に、該摺動座３３の第３の定位制御装置３３２で精確に該摺動座３３を制御して、該直線摺動レール３２において上下に移動させ、そのため立体空間定位制御の構造が構成される。そのため、該測定設備３４のプローブ３４１の一端を該太陽電池チップ３３１の測定点３３１１に接触して、もう一端を該電気測定装置３４２に連接することにより測定でき、また、該コンピュータ装置３４３の主プログラムで該第１の定位制御装置３１２と該第２の変位テーブル３２及び該摺動座３３を制御し、同時に該電気測定装置３４２が測定したデータを捕獲し、また、該第１の定位制御装置３１２と該第２の変位テーブル３２及び該摺動座３３の精確変位と該コンピュータ装置３４３の快速解析運算能力により、快速的且つ効率的に、集光型太陽電池チップの開路電圧（Ｖｏｃ）や短絡電流（Ｉｓｃ）、最適作動電圧（Ｖｍａｘ）及び最適作動電流（Ｉｍａｘ）等の各重要のパラメータを測定でき、そして、集光型太陽電池チップのフィルファクタ（Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）とその光電変換効率（Ｐｈｏｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を算出でき、そのため快速的に効率的に集光型太陽型電池チップの良さを識別できる。
以上のように、本発明は自動化集光型太陽電池チップ測定装置であり、有効に従来の諸欠点を改善でき、快速的且つ効率的に集光型太陽電池チップの開路電圧（Ｖｏｃ）や短絡電流（Ｉｓｃ）、最適作動電圧（Ｖｍａｘ）及び最適作動電流（Ｉｍａｘ）等の各重要なパラメータを測定でき、そして、集光型太陽電池チップのフィルファクタ（Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）とその光電変換効率（Ｐｈｏｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を算出でき、そのため快速的に効率的に集光型太陽型電池チップの良さを識別でき、そのため、本発明はより進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
以上は、ただ本発明のより良い実施例であり、本発明はそれによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
１ 光源
１１ 集光光束
２ 集光モジュール
３ 摺動座構造
３１ 第１の変位テーブル
３１１ 第１の凹槽
３１２ 第１の定位制御装置
３１２１ 定位制御モータ
３１３ 横方向摺動レール
３２ 第２の変位テーブル
３２１ 第２の凹槽
３２２ 第２の定位制御装置
３２２１ 定位制御モータ
３２３ 直線摺動レール
３３ 摺動座
３３１ 太陽電池チップ
３３１１ 測定点
３３２ 第３の定位制御装置
３３２１ 定位制御モータ
３４ 測定設備
３４１ プローブ
３４２ 電気測定装置
３４３ コンピュータ装置
１１ 集光光束
２ 集光モジュール
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３１１ 第１の凹槽
３１２ 第１の定位制御装置
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３２３ 直線摺動レール
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３３１ 太陽電池チップ
３３１１ 測定点
３３２ 第３の定位制御装置
３３２１ 定位制御モータ
３４ 測定設備
３４１ プローブ
３４２ 電気測定装置
３４３ コンピュータ装置
Claims (12)
- 測定光源を供給する光源と、該光源の入射光エネルギー密度を向上する集光モジュールと、集光型太陽電池チップの良さを識別する摺動座構造が含有されることを特徴とする、自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該光源は、発光ダイオードや太陽光シミュレータ、ハロゲンランプ或いは一般の装置ランプであることを特徴とする、請求項１に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該集光モジュールは、アパーチャや集光レンズであることを特徴とする、請求項１に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該摺動座構造は、第１の変位テーブルと第２の変位テーブル、摺動座及び測定設備が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該測定設備は、電気測定装置とコンピュータ装置が備えられることを特徴とする、請求項４に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第１の変位テーブルと該第２の変位テーブルは、それぞれ横方向摺動レールと第１の定位制御装置、直線摺動レール及び第２の定位制御装置が備えられ、また、該直線摺動レール上の摺動座は、第３の定位制御装置と太陽電池チップが内蔵されることを特徴とする、請求項４に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該測定設備は、二つのプローブにより該太陽電池チップに接触することを特徴とする、請求項５に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第１の定位制御装置と該第２の定位制御装置とは、平面定位制御を構成することを特徴とする、請求項６に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第１の定位制御装置と該第２の定位制御装置及び該第３の定位制御装置は、立体空間定位制御を構成することを特徴とする、請求項６に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第１の定位制御装置は、平面に移動するように該第２の変位テーブルを調整できる定位制御モータから構成されることを特徴とする、請求項６に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第２の定位制御装置は、平面に移動するように該摺動座を調整できる定位制御モータから構成されることを特徴とする、請求項６に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
- 該第３の定位制御装置は、上下に移動するように該摺動座を調整できる定位制御モータから構成されることを特徴とする、請求項６に記載の自動化集光型太陽電池チップ測定装置。
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