JP2013004664A - 電流電圧特性測定方法および電流電圧特性測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で高精度に太陽電池の電流電圧特性を測定する。
【解決手段】電流電圧特性測定装置１は、負荷電源（バイアス電源）２と、負荷制御部３と、電流計４と、電圧計５と、フラッシュランプ６と、ランプ制御部７と、コンピュータ８と、記憶部９を備える。本実施形態では、被測定太陽電池１０の過渡応答状態にて、被測定太陽電池１０のＩ−Ｖ特性曲線を生成するため、Ｉ−Ｖ特性曲線を迅速に生成できる。その後、最大出力電力付近と開放電圧付近とに限って、時間をかけて精度よく計測し、その後、数式処理にて、Ｉ−Ｖ特性曲線の補正処理を行なうため、最終的なＩ−Ｖ特性曲線が得られるまでの時間を短縮できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池の電流電圧特性を測定する電流電圧特性測定方法および電流電圧特性測定装置に関する。

太陽電池の電流電圧特性は、太陽電池の性能を評価する重要な特性であり、太陽電池を製造した際に同特性を計測するのが一般的である。具体的な計測手法としては、太陽電池に基準となる擬似太陽光を照射した状態で負荷量を調整して、各負荷量での太陽電池の出力電流と出力電圧を測定ポイントとして計測する。そして、多数の測定ポイントでの出力電流と出力電圧が計測されると、これらのデータを、縦軸を出力電流、横軸を出力電圧とするグラフ上にプロットして、各プロット間を補間することで、太陽電池の電流電圧特性曲線が得られる。この曲線は、一般にＩ−Ｖ特性曲線と呼ばれる。

図１０は太陽電池の一般的なＩ−Ｖ特性曲線ｃｂ１を示す図である。外部に流す電流が０アンペアの時の電圧は開放電圧Ｖocと呼ばれ、出力電圧が０Ｖの時の出力電流は短絡電流Ｉscと呼ばれる。仕事率（出力電力）はＷ＝ＩＶであることから、出力電力の曲線は図１０の破線ｃｂ２のようになり、その最大値が最大出力Ｐmaxである。最大出力Ｐmax時のＩとＶはそれぞれ最適動作電流Ｉpm、最適動作電圧Ｖpmと呼ばれる。

被測定太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線は、被測定太陽電池に予め定めた照度の擬似太陽光を照射した状態で計測される。このため、まずは、擬似太陽光の放射照度設定を行なう必要がある。照度設定は、ＪＩＳに規定される装置と方法で校正された二次基準太陽電池セル（規定照度１０００W／ｍ^２でのＩsc又はＰmax（Ｉpm×Ｖpm）と、Vocの校正データを有する）を用いて構成した太陽電池モジュールにおいて、中央部と周辺部の少なくとも４箇所の照度を測定平均した値を照度として設定する。

上述した規定照度に設定された光源の一回の照射時に、太陽電池を短絡条件から開放条件まで負荷の電源電圧を階段状に印加掃引することにより、太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線を得る。

上述したように、太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線は、太陽電池の製造後の検査や性能評価、新たな太陽電池の研究開発に利用される重要な測定項目である。しかしながら、太陽電池の製造後に、その検査のために、個々の太陽電池ごとにＩ−Ｖ特性曲線を計測するのは、かなりの時間を要するという問題があり、結果として、太陽電池の製造コストを下げられない要因の一つになっている。

ところで、太陽電池には材質や構造により種々の種類が存在し、各種類ごとに太陽電池の電気特性も異なっている。例えば、単結晶や多結晶シリコン型などの結晶系太陽電池に比べて、薄膜型や色素増感型に代表される非シリコン結晶系太陽電池は、その電気特性として、過渡応答状態が長い傾向にあり、光が当たってから安定するまでに長期間を要し、また、出力特性測定のため上記負荷電源からの印加電圧の変化に対して出力電流電圧が安定するまでの時間も長くかかり、結晶系太陽電池では出力特性測定に数ミリ秒かかるのに対して、非シリコン結晶系太陽電池では、その数十倍から数百、あるいは数千倍といった遙かに長い時間を要する。この応答速度の遅い太陽電池の性能を正しく測定するために種々の工夫や方式が検討されており、例えば、擬似太陽光を数百ミリ秒から数十秒程度連続発光させる手法や、擬似太陽光のパルス発光波形を平坦化したフラッシュ法を複数回行なってデータ取りを複数回に分ける手法(特許文献１)などがある。

特開２００７−８８４１９号公報

太陽電池の性能評価のために擬似太陽光を長時間連続的に照射する手法は、光源に安定した電源電圧を長時間供給しなければならないことから、電源電圧を発生する電源装置の構成が複雑かつ大型になり、消費電力も増大する。また、照射時間が長くなると、光源ランプの温度が上昇して照度が不安定になり、また、温度上昇により光源ランプの光学部品の劣化を早めてしまい、光源ランプの寿命が短くなって、保守コストが高くなってしまう。さらに、照射時間が長くなると、太陽電池自体が温度上昇して出力電圧の低下を招き、測定精度が悪くなるおそれがある。

特許文献１の手法によれば、一回のフラッシュ発光照射で収集するデータ数を少なくすれば照射時間を短くできるが、照射の各回の間隔は数秒から数十秒の時間を要し、照射回数が増えるほど、トータルの測定時間が長くなってしまう。特に生産現場では、出力特性評価に時間がかかるということは、生産効率の低下を意味し、太陽電池のコストアップにつながる。

また、色素増感型のような非常に応答性の悪い太陽電池では、精度良く１個のデータを取るのに数十ミリ秒から数百ミリ秒の時間を要し、１回の測定で数百のデータを取得できたとしても、Ｉ−Ｖ特性を得るには数十分もの時間を要することになり、事実上測定が不可能になる。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、短時間で高精度に太陽電池の電流電圧特性を測定できる電流電圧特性測定方法および電流電圧特性測定装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、被測定太陽電池が過渡応答状態の間に、前記被測定太陽電池の出力電流および出力電圧を可変させて、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測するステップと、
前記被測定太陽電池または電流電圧特性が既知の前記基準太陽電池が定常状態の間に、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の電流電圧特性曲線上の複数の測定ポイントで出力電流および出力電圧を計測するステップと、
前記電流電圧特性曲線上の最大出力電力周辺の複数の測定ポイントでの出力電流および出力電圧に基づいて前記被測定太陽電池の電流電圧特性を補正して、前記被測定太陽電池の定常状態での電流電圧特性を推定するステップと、を備え、
前記複数のポイントの総数は、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測する際に用いる測定ポイントの総数よりも少ないことを特徴とする太陽電池の電流電圧特性測定方法が提供される。

本発明によれば、短時間で高精度に太陽電池の電流電圧特性を測定することができる。

一実施形態に係る太陽電池の電流電圧特性測定装置の概略構成を示すブロック図。 電流電圧特性測定装置１の処理手順の一例を示すフローチャート。 被測定太陽電池１０の各測定ポイントでの測定時間を説明する図。 各測定ポイントのプロット図。 図４の各プロットを補間したＩ−Ｖ特性曲線を示す図。 最大出力電力Ｐmaxと開放電圧Ｖ'ocの周辺だけの詳細なＩ−Ｖ特性曲線を示す図。 図２のステップＳ９の補正処理の詳細な処理手順を示すフローチャート。 補正後のＩ−Ｖ特性曲線（実線ｃｂ１）と、図２のステップＳ２で計測された過渡応答状態でのＩ−Ｖ特性曲線（破線ｃｂ２）とを比較した図。 図１のコンピュータ８の代わりに、図３の処理を行なうハードウェアからなる電流電圧特性測定部８ａを設けた電流電圧特性測定装置１ａの概略構成を示すブロック図。 太陽電池の一般的なＩ−Ｖ特性曲線ｃｂ１を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は一実施形態に係る太陽電池の電流電圧特性測定装置の概略構成を示すブロック図である。図１の電流電圧特性測定装置１は、負荷電源（バイアス電源）２と、負荷制御部３と、電流計４と、電圧計５と、フラッシュランプ６と、ランプ制御部７と、コンピュータ８と、記憶部９を備えている。

負荷電源２は、被測定太陽電池１０に接続されており、被測定太陽電池１０に負荷を与える。負荷電源２の負荷量は、負荷制御部３により調整可能である。被測定太陽電池１０は、負荷電源２の負荷量に応じた出力電流と出力電圧を生成する。

被測定太陽電池１０から負荷電源２に流れる出力電流は、電流計４により計測される。被測定太陽電池１０の出力電圧は、電圧計５により計測される。電流計４と電圧計５はコンピュータ８により制御される。コンピュータ８は、負荷電源２の負荷量を可変させながら、被測定太陽電池１０の出力電流と出力電圧を電流計４と電圧計５で測定して、その測定結果に基づいて被測定太陽電池１０のＩ−Ｖ特性曲線を生成する。

フラッシュランプ６は、被測定太陽電池１０の受光面に向けて擬似太陽光を放射する。フラッシュランプ６の放射照度は、コンピュータ８の指令の下でランプ制御部７により制御される。例えば、フラッシュランプ６の放射照度は、１ｋＷ／ｍ^２の基準状態に設定される。この基準状態は、既知の基準太陽電池セルでＩ−Ｖ特性曲線を計測した場合の放射照度である。

電流電圧特性測定装置１は、以下に説明する処理手順で被測定太陽電池１０のＩ−Ｖ特性曲線の計測を行なう。この計測にあたって、まずフラッシュランプ６のウォームアップを行い、フラッシュランプ６の照度が基準太陽電池セルのＩ−Ｖ特性曲線を計測する際に設定した基準光量（１ｋＷ／ｍ^２）になるように、フラッシュランプ６の照度を調整する。この状態で、電流電圧測定装置は、図２のフローチャートに従って処理を行なう。

図２は本実施形態による電流電圧特性測定装置１の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、コンピュータ８が所定のプログラムを実行した場合の処理手順を示している。なお、後述するように、図２の処理手順をコンピュータ８以外のハードウェアで実行してもよい。

まず、負荷電源２の負荷量を変えながら、被測定太陽電池１０の多数の測定ポイントについて、出力電流と出力電圧を計測する（ステップＳ１）。

太陽電池は、負荷量を切り替えても、すぐには出力電流と出力電圧が追随せず、出力電流と出力電圧が安定するまでにかなりの時間を要する場合がある。特に、上述したように、非シリコン結晶系太陽電池では、追随性が悪い。そこで、負荷量を切り替えた場合は、その時点から所定の遅延時間が経過した後に出力電流と出力電圧を計測するのが本来は望ましい。

図３は被測定太陽電池１０の各測定ポイントでの測定時間を説明する図であり、横軸は測定時間、縦軸は出力電圧である。図３に示すように、各測定ポイントでは、遅延時間が経過した後に出力電流と出力電圧を計測する。ＪＩＳには、太陽電池の時定数の４倍以上の時間を遅延時間として設定するのが望ましい旨が記載されている。

ところが、各測定ポイントごとに、太陽電池の時定数の４倍以上の遅延時間を設けたとすると、全測定ポイントで出力電流と出力電圧を計測するのに膨大な時間がかかってしまう。そこで、図２のステップＳ１では、図３の遅延時間を太陽電池の時定数の４倍未満の時間に設定して、各測定ポイントでの出力電流と出力電圧を、短時間で連続的に計測する。例えば、本実施形態では、一つの測定ポイントでの計測を数十〜数百マイクロ秒程度で行なう。

このように、本実施形態は、被測定太陽電池１０が定常状態になるまで待機してから出力電流と出力電圧を測定するのではなく、被測定太陽電池１０が過渡応答状態の間に出力電流と出力電圧を測定する点に特徴がある。

全測定ポイントでの出力電流と出力電圧の計測が終了すると、図４のようなプロット図が得られる。この図の横軸は出力電圧Ｖ、縦軸は出力電流Ｉであり、各プロットが各測定ポイントの出力電流および出力電圧を表している。

次に、各測定ポイントでのプロットを補間することにより、図５のようなＩ−Ｖ特性曲線を生成する（ステップＳ２）。図５のＩ−Ｖ特性曲線は、上述したように、各測定ポイントでの遅延時間を短くして計測されたものであり、精度が高い結果とは言えない。そこで、本実施形態では、以降に説明する処理手順により、図５のＩ−Ｖ特性曲線の補正処理を行なう。

まずは、図５のＩ−Ｖ特性曲線から最大出力電力Ｐmax0を検出し、最大出力電力Ｐmax0での出力電流Ｉpm0と出力電圧Ｖpm0を検出する。そして、ステップＳ１で計測した各測定ポイントでの出力電流Ｉoiおよび出力電圧Ｖoi（ｉ＝０、…、ｎ）と、最大出力電力Ｐmax0での出力電流Ｉpm0および出力電圧Ｖpm0とを記憶部９に保存する（ステップＳ３）。

次に、被測定太陽電池１０と同種の電気特性を持つ基準太陽電池セルの校正データを記憶部９から読み込む（ステップＳ４）。ここで、校正データとは、基準太陽電池セルにＪＩＳで定める照度の光量を照射した状態で計測したＩ−Ｖ特性曲線における最大出力電力Ｐ"maxでの出力電流Ｉ"pmと出力電圧Ｖ"pmである。

次に、ＪＩＳで定める遅延時間を満たした状態、すなわち定常状態で、最大出力電力Ｐmaxでの出力電流Ｉpmおよび出力電圧Ｖpmと開放電圧Ｖocとを計測するために、被測定太陽電池１０または基準太陽電池セルのどちらを用いるかを決定する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、Ｉ−Ｖ特性曲線上の最大出力電力Ｐmaxと、最大出力電力Ｐmaxでの出力電流Ｉpmおよび出力電圧Ｖpmと、開放電圧Ｖocとをより精度よく検出することを目的としている。

このステップＳ５では、計測時間を短縮したい場合は基準太陽電池セルを用い、精度をより向上させた場合は被測定太陽電池１０を用いる旨の決定をする。

被測定太陽電池１０を用いる場合には、最大出力電力と開放電圧が得られるＩ−Ｖ特性曲線上の測定ポイント周辺の所定範囲内の各測定ポイントで、定常状態にて出力電流と出力電圧を計測する（ステップＳ６）。すなわち、このステップＳ６では、各測定ポイントで、ＪＩＳで定める遅延時間だけ待機して出力電流と出力電圧を計測する。

その後、計測された各測定ポイントでのプロット（出力電流と出力電圧）を補間することにより、図６に示すように、最大出力電力Ｐ'maxと開放電圧Ｖ'ocの周辺だけの詳細なＩ−Ｖ特性曲線を生成する（ステップＳ７）。このＩ−Ｖ特性曲線を用いることで、最大出力電力Ｐ'maxと、最大出力電力Ｐ'maxでの出力電流Ｉ'pmおよび出力電圧Ｖ'pmと、開放電圧Ｖ'ocとを検出することができる。検出された最大出力電力Ｐ'maxでの出力電流Ｉ'pmおよび出力電圧Ｖ'pmと、開放電圧Ｖ'ocとは、最終的な値Ｐmax（Ｉmax，Ｖmax）とＶocとして、記憶部９に保存される（ステップＳ８）。

このステップＳ８では、ＪＩＳで定めた遅延時間を考慮に入れて出力電流と出力電圧を計測するが、計測すべき出力電流の範囲が最大出力電力付近と開放電圧付近とに限られており、フラッシュランプ６の１回の照射時間１０〜２０ミリ秒に計測することができ、被測定太陽電池１０の定常状態で計測を行なうといっても、計測に時間は要しない。

一方、ステップＳ５で基準太陽電池セルを用いることが決定された場合は、すでに既知である最大出力電力Ｐ"maxでの出力電流Ｉ"pmおよび出力電圧Ｖ"pmと、開放電圧Ｖ"ocとが、最終的な値Ｐmax（Ｉmax，Ｖmax）とＶocとして、記憶部９に保存される（ステップＳ９）。

ステップＳ８またはＳ９の処理が終わると、次にステップＳ２で計測したＩ−Ｖ特性曲線の補正処理が行なわれる（ステップＳ１０）。

図７は図２のステップＳ１０の補正処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。

まず、以下の（１）式に基づいて電圧Ｖ0iの補正を行なって、新たな電圧Ｖ1iを算出する（ステップＳ１１）。ここで、ｉはｉ番目の測定ポイントであり、ｉ＝０、…、ｎである。

（１）式の右辺を変形すると、以下の（２）式のようになる。

（２）式の右辺第３項（Ｖoc0−Ｖoc）は、真の開放電圧Ｖocと計測した開放電圧Ｖoc0との差分である。この差分を、新たな電圧Ｖ1iと計測した電圧Ｖ0iとの差分に置き換えるために、右辺第３項（Ｖoc0−Ｖoc）の差分に右辺第２項の値を掛け合わせる。これにより、新たな電圧Ｖ1iを計算することができる。

次に、以下の（３）式と（４）式に基づいて、Ｉ−Ｖ特性曲線の補正と、補正後のＩ−Ｖ特性曲線上の最大出力電力の検出とを行なって、補正後の各測定ポイントでの出力電流および出力電圧と、補正後の最大出力電力Ｐmaxと、補正後の最大出力電力Ｐmaxでの出力電流Ｉpmおよび出力電圧Ｖpmとを計算する。

Ｉ−Ｖ特性曲線上の補正後の各測定ポイントの出力電流Ｉ2iと出力電圧Ｖ2iは、それぞれ以下の（３）式と（４）式で計算される。

上述した（３）式と（４）式は、それぞれ以下の（５）式と（６）式に変形される。

これら（５）式は、上述した（２）式と同様に、最大出力電力における真の出力電流Ｉpmと計測した出力電流Ｉpm1との差分を比例配分して、補正された出力電流Ｉ2iと計測された出力電流Ｉ1iとの差分を計算するものである。

同様に、（６）式は、上述した（２）式と同様に、最大出力電力における真の出力電圧Ｖpmと計測した出力電圧Ｖpm1との差分を比例配分して、補正された出力電圧Ｖ2iと計測された出力電圧Ｖ1iとの差分を計算するものである。

上述した（５）式と（６）式に基づいてＩ−Ｖ特性曲線上の各測定ポイントを補正して、出力電流Ｉ2iと出力電圧Ｖ2iを算出する代わりに、以下の（７）式と（８）式に基づいて、出力電流Ｉ2iと出力電圧Ｖ2iを算出してもよい。

図８は上述した図２および図７の処理により得られる補正後のＩ−Ｖ特性曲線（実線ｃｂ３）と、図２のステップＳ２で計測された過渡応答状態でのＩ−Ｖ特性曲線（破線ｃｂ４）とを比較した図である。図８では、結晶シリコン基板上に薄膜アモルファスシリコン層を形成したハイブリッド型の太陽電池を被測定太陽電池１０としている。破線ｃｂ４は、測定時間が約２０ミリ秒で約２０００個の測定ポイントでのプロットを補間したものである。

図８には図示していないが、定常状態でのＩ−Ｖ特性曲線は実線ｃｂ３とほぼ同じ曲線になる。図８からわかるように、被測定太陽電池１０の過渡応答状態時に短時間で計測したＩ−Ｖ特性曲線を、本実施形態の補正処理を行なうことで、真のＩ−Ｖ特性曲線に近づけることができる。

このように、本実施形態では、被測定太陽電池１０が過渡応答状態の間に、被測定太陽電池１０に接続された負荷電源２の負荷量を連続的に変化させて、被測定太陽電池１０の複数の測定ポイントにて、出力電流および出力電圧を計測する。そして、その計測結果に基づいてＩ−Ｖ特性曲線を生成する。

次に、被測定太陽電池１０の最大出力電力付近の複数の測定ポイントでの出力電流および出力電圧を、被測定太陽電池１０の定常状態にて計測し、その計測結果に基づいて被測定太陽電池１０の最大出力電力を特定し、最大出力電力での出力電流および出力電圧を計測する。あるいは、基準太陽電池セルの校正済の最大出力電力と、最大出力電力での出力電流および出力電圧を検出する。

次に、上述した（１）式に基づいて開放電圧の補正を行なう。次に、上述した（３）式と（４）式に基づいて、被測定太陽電池１０の各測定ポイントでの出力電流の補正値Ｉ2iと出力電圧の補正値Ｖ2iを算出する。算出された補正値Ｉ2i，Ｖ2iをプロットして補間することにより、最終的なＩ−Ｖ特性曲線と、このＩ−Ｖ特性曲線上の最大出力電力とを求めることができる。

上述したように、本実施形態では、被測定太陽電池１０の過渡応答状態にて、被測定太陽電池１０のＩ−Ｖ特性曲線を生成するため、Ｉ−Ｖ特性曲線を迅速に生成できる。その後、最大出力電力付近と開放電圧付近とに限って、時間をかけて精度よく計測し、その後、数式処理にて、Ｉ−Ｖ特性曲線の補正処理を行なうため、最終的なＩ−Ｖ特性曲線が得られるまでの時間を短縮できる。すなわち、本実施形態によれば、被測定太陽電池１０の定常状態にて、Ｉ−Ｖ特性曲線を生成するよりも、はるかに短い時間で、同等の精度でＩ−Ｖ特性曲線を得ることができる。

上述した実施形態で説明した電流電圧特性測定装置１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、上述した図２および図７の処理手順のうち少なくとも一部を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータ８に読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、電流電圧特性測定装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

図９は、図１のコンピュータ８の代わりに、図２の処理を行なうハードウェアからなる電流電圧特性測定部８ａを設けた電流電圧特性測定装置１ａの概略構成を示すブロック図である。図９の電流電圧特性測定装置１ａは、電流電圧特性測定部８ａだけが図１と異なっている。

図９の電流電圧特性測定部８ａは、第１の計測部１１と、第２の計測部１２と、電流電圧特性推定部１３とを有する。

第１の計測部１１は、被測定太陽電池が過渡応答状態の間に、被測定太陽電池の出力電流および出力電圧を可変させて、被測定太陽電池の電流電圧特性を計測する。より具体的には、第１の計測部１１は、図２のステップＳ１〜Ｓ３の処理を行なう。

第２の計測部１２は、被測定太陽電池または電流電圧特性が既知の基準太陽電池が定常状態の間に、被測定太陽電池または基準太陽電池の電流電圧特性曲線上の複数の測定ポイントで出力電流および出力電圧を計測する。より具体的には、第２の計測部１２は、図２のステップＳ４〜Ｓ９の処理を行なう。

電流電圧特性推定部１３は、電流電圧特性曲線上の最大出力電力周辺の複数の測定ポイントでの出力電流および出力電圧に基づいて被測定太陽電池の電流電圧特性を補正して、被測定太陽電池の定常状態での電流電圧特性を推定する。より具体的には、電流電圧特性推定部１３は、図２のステップＳ１０（図７）の処理を行なう。

このように、本実施形態による電流電圧特性測定は、ソフトウェアでもハードウェアでも実施可能であり、ソフトウェアとハードウェアを適宜組み合わせて実施することもできる。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１、１ａ 電流電圧特性測定装置、２ 負荷電源、３ 負荷制御部、４ 電流計、５ 電圧計、６ フラッシュランプ、７ ランプ制御部、８ コンピュータ、９ 記憶部、１０ 被測定太陽電池、１１ 第１の計測部、１２ 第２の計測部、１３ 電流電圧特性推定部

Claims (5)

1. 被測定太陽電池が過渡応答状態の間に、前記被測定太陽電池の出力電流および出力電圧を可変させて、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測するステップと、
   前記被測定太陽電池または電流電圧特性が既知の前記基準太陽電池が定常状態の間に、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の電流電圧特性曲線上の複数の測定ポイントで出力電流および出力電圧を計測するステップと、
   前記電流電圧特性曲線上の最大出力電力周辺の複数の測定ポイントでの出力電流および出力電圧に基づいて前記被測定太陽電池の電流電圧特性を補正して、前記被測定太陽電池の定常状態での電流電圧特性を推定するステップと、を備え、
   前記複数のポイントの総数は、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測する際に用いる測定ポイントの総数よりも少ないことを特徴とする太陽電池の電流電圧特性測定方法。
2. 前記複数の測定ポイントは、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池が最大出力電力を取る測定ポイント周辺の測定ポイントと、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の開放電圧が得られる測定ポイントとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電流電圧特性測定方法。
3. 前記被測定太陽電池の電流電圧特性を補正するステップは、
   前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の開放電圧に基づいて、前記被測定太陽電池の定常状態での開放電圧を推定するステップと、
   前記推定された開放電圧と、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池が最大出力電力を取る測定ポイントでの出力電流および出力電圧と、に基づいて、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を補正するステップと、を有することを特徴とする請求項２に記載の電流電圧特性測定方法。
4. 前記被測定太陽電池が過渡応答状態の間に計測された前記被測定太陽電池の電流電圧特性曲線上の任意の測定ポイントでの電流および電圧をそれぞれＩ0iおよびＶ0i、前記被測定太陽電池が過渡応答状態の間に計測された前記被測定太陽電池の開放電圧をＶoc0、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の定常状態での開放電圧をＶoc、前記被測定太陽電池が定常状態の間に計測された前記被測定太陽電池の電流電圧特性曲線上の任意の測定ポイントでの電流および電圧をそれぞれＩ1iおよびＶ1i、前記被測定太陽電池が定常状態の間に計測された前記被測定太陽電池が最大出力電力Ｐmax1を得る測定ポイントでの電流および電圧をそれぞれＩpm1およびＶpm1とすると、前記被測定太陽電池の定常状態での開放電圧Ｖ1iは以下の（１）式で表され、前記電流Ｉ1iおよび前記電圧Ｖ1iは以下の（２）式で表されることを特徴とする請求項３に記載の電流電圧特性測定方法。
   

   
5. 被測定太陽電池が過渡応答状態の間に、前記被測定太陽電池の出力電流および出力電圧を可変させて、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測する第１の計測部と、
   前記被測定太陽電池または電流電圧特性が既知の前記基準太陽電池が定常状態の間に、前記被測定太陽電池または前記基準太陽電池の電流電圧特性曲線上の複数の測定ポイントで出力電流および出力電圧を計測する第２の計測部と、
   前記電流電圧特性曲線上の最大出力電力周辺の複数の測定ポイントでの出力電流および出力電圧に基づいて前記被測定太陽電池の電流電圧特性を補正して、前記被測定太陽電池の定常状態での電流電圧特性を推定する電流電圧特性推定部と、を備え、
   前記複数のポイントの総数は、前記被測定太陽電池の電流電圧特性を計測する際に用いる測定ポイントの総数よりも少ないことを特徴とする太陽電池の電流電圧特性測定装置。

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