JP2013221857A - Solar cell evaluation device and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell evaluation device and a method capable of evaluating a solar cell which needs light soaking (LS) with higher reliability and with less labor.SOLUTION: A solar cell evaluation device Sa of this invention includes: an LS light irradiation unit 2 which irradiates a solar cell SM to be evaluated that needs LS with LS light for LS; an evaluation light irradiation unit 1 which irradiates the solar cell SM with evaluation light for performing an evaluation; a detection unit 3 which detects the output of the solar cell SM; an evaluation unit 43 which evaluates the solar cell SM on the basis of a detection result of the detection unit 3 which is acquired by irradiating the solar cell SM with the evaluation light by the evaluation light irradiation unit 1; and an irradiation control unit 42a which controls the LS light irradiation unit 2. The irradiation control unit 42a controls the LS light irradiation unit 2 so that it irradiates the solar cell SM with the LS light until the predetermined conditions which are set beforehand are satisfied.

Description

本発明は、太陽電池を評価するための太陽電池評価装置および太陽電池評価方法に関し、特に、ライトソーキングの必要な太陽電池を適切に評価することができる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法に関する。   The present invention relates to a solar cell evaluation device and a solar cell evaluation method for evaluating a solar cell, and more particularly to a solar cell evaluation device and a solar cell evaluation method that can appropriately evaluate a solar cell that requires light soaking.

太陽電池は、光起電力効果を利用することによって光エネルギーを直接電力へ変換する素子であり、様々な太陽電池が研究、開発され、近年、広く普及し始めている。この太陽電池（以下、適宜「ＰＶ」と略記する）には、シリコン（Ｓｉ）を用いたシリコン系ＰＶ、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体を用いた化合物系ＰＶおよび有機半導体を用いた有機系ＰＶ等の様々な種類があり、有機系ＰＶには、２種類の有機半導体を用いてＰＮ接合を形成しＰＮ接合における電子の光励起によって光起電力を得るＰＮ接合型ＰＶと、有機色素中の電子の光励起によって光起電力を得る色素増感太陽電池とがある。   A solar cell is an element that directly converts light energy into electric power by utilizing the photovoltaic effect, and various solar cells have been researched and developed, and have begun to spread widely in recent years. This solar cell (hereinafter abbreviated as “PV” as appropriate) includes silicon PV using silicon (Si), compound PV using a compound semiconductor such as InGaAs, and organic PV using an organic semiconductor. There are various types of organic PV, PN junction type PV that uses two types of organic semiconductors to form a PN junction and obtains photoelectromotive force by photoexcitation of electrons in the PN junction, and photoexcitation of electrons in organic dyes. And a dye-sensitized solar cell that obtains a photovoltaic power.

このような様々な太陽電池の中には、例えばシリコン系ＰＶに代表される、光を照射した直後に、安定した電流値（略一定の電流値）の出力電流を出力する太陽電池がある一方、例えば有機系ＰＶに代表される、図６および図７に示すように、出力電流が光の照射時間の経過に伴って徐々に大きくなり（過渡状態）、やがて飽和して安定した電流値となる（定常状態）太陽電池がある。   Among such various solar cells, there is a solar cell that outputs an output current having a stable current value (substantially constant current value) immediately after irradiation with light, for example, represented by silicon PV. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, represented by organic PV, the output current gradually increases with the passage of light irradiation time (transient state), and eventually becomes saturated and stable. There is a (steady state) solar cell.

このような光の照射直後に定常状態にならない太陽電池を適切に評価するためには、前記定常状態で前記太陽電池を評価する必要があり、ライトソーキング（Light Soaking）と呼ばれる光の照射が評価前に太陽電池に対し行われる（例えば非特許文献１および非特許文献２参照）。   In order to properly evaluate such a solar cell that does not enter a steady state immediately after light irradiation, it is necessary to evaluate the solar cell in the steady state, and light irradiation called light soaking is evaluated. It is performed on the solar cell before (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

そして、このようなライトソーキングの効果は、ライトソーキングの光照射を停止した直後に失われないが、図６に示すように、徐々に失われる。このため、ライトソーキングの光照射を停止した後に、太陽電池を評価するために光を照射した場合に、太陽電池から出力される出力電流は、図８に示すように、時間経過に伴って徐々に低下する。したがって、太陽電池の分光感度を複数回測定すると、図９に示すように、同一の太陽電池であっても異なる分光感度となる。   The light soaking effect is not lost immediately after the light soaking light irradiation is stopped, but gradually lost as shown in FIG. For this reason, when light irradiation is performed to evaluate the solar cell after the light irradiation of light soaking is stopped, the output current output from the solar cell gradually increases with time as shown in FIG. To drop. Therefore, when the spectral sensitivity of the solar cell is measured a plurality of times, as shown in FIG. 9, even the same solar cell has different spectral sensitivity.

なお、図６は、白色光の照射に対するライトソーキングの効果を説明するための図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、ＰＶの出力電流である。図７は、ライトソーキングの効果を示すための実測結果を示す図であり、実線は、出力電流（ｍＡ）を示し、破線は、電圧（ｍＶ）を示す。図７の横軸は、経過時間であり、その紙面右縦軸は、電圧であり、紙面左縦軸は、電流である。図８は、ライトソーキングの停止後における太陽電池の短絡電流の実測結果を示す図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、太陽電池の短絡電流である。図９は、ライトソーキングの停止後における太陽電池の分光感度の実測結果を示す図であり、その横軸は、波長（ｎｍ）であり、その縦軸は、太陽電池の分光感度である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of light soaking on white light irradiation, in which the horizontal axis represents elapsed time and the vertical axis represents PV output current. FIG. 7 is a diagram showing actual measurement results for showing the effect of light soaking. A solid line indicates an output current (mA), and a broken line indicates a voltage (mV). The horizontal axis in FIG. 7 is the elapsed time, the vertical axis on the right side of the paper is the voltage, and the vertical axis on the left side of the paper is the current. FIG. 8 is a diagram showing the actual measurement result of the short-circuit current of the solar cell after the light soaking is stopped, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the short-circuit current of the solar cell. FIG. 9 is a diagram showing the measurement result of the spectral sensitivity of the solar cell after the stop of light soaking, the horizontal axis is the wavelength (nm), and the vertical axis is the spectral sensitivity of the solar cell.

また、太陽電池の分光感度は、太陽電池における、入射光の各波長での光電変換効率であり、太陽電池に入射される光エネルギーに対する太陽電池の出力電流として通常Ａ／Ｗ（アンペア／ワット）の単位で表される。したがって、太陽電池の分光感度は、異なる波長の入射光に対し、太陽電池がどの程度の出力電流を有するかを表しており、太陽電池の分光感度は、太陽電池の性能を評価するための評価指標になり得る。   The spectral sensitivity of the solar cell is the photoelectric conversion efficiency at each wavelength of incident light in the solar cell, and is usually A / W (ampere / watt) as the output current of the solar cell with respect to the light energy incident on the solar cell. It is expressed in units. Therefore, the spectral sensitivity of the solar cell represents how much output current the solar cell has for incident light of different wavelengths, and the spectral sensitivity of the solar cell is an evaluation for evaluating the performance of the solar cell. Can be an indicator.

「色素増感太陽電池の性能評価方法」、財団法人光産業技術振興協会発行、２００９年３月制定"Dye-sensitized solar cell performance evaluation method", published by Japan Optical Industry Promotion Association, established in March 2009 「地上設置の薄膜太陽電池（ＰＶ）モジュール−設計適格性確認試験及び形式認証のための要求事項」の１０．１９．３ 手順参照、ＪＩＳ Ｃ ８９９１、２０１１年Refer to 10.19.3 Procedure in “Thin-Film Thin Film Solar Cell (PV) Module-Requirements for Design Qualification Test and Type Certification”, JIS C 8991, 2011

ところで、太陽電池を評価する際に太陽電池が定常状態となっているか否かの判定は、従来、経験的に行われている。例えば、前記判定は、ライトソーキングを所定時間行った後に評価を行う処理を複数回行い、その各評価結果が略同等である否かをオペレータが判断することによって行われている。その結果、各評価結果が略同等ではない場合には、ライトソーキングの光強度を強くする対処やライトソーキングの前記所定時間を長くする対処等の様々な対処が経験的に為されている。   By the way, when evaluating a solar cell, determination of whether the solar cell is in the steady state is conventionally performed empirically. For example, the determination is performed by performing an evaluation process a plurality of times after performing light soaking for a predetermined time, and the operator determining whether or not the evaluation results are substantially equal. As a result, when the evaluation results are not substantially equal, various countermeasures such as a countermeasure for increasing the light intensity of light soaking and a countermeasure for increasing the predetermined time of light soaking are empirically performed.

このように過渡状態を経て定常状態となる太陽電池の評価は、経験的に行われており、その評価結果の信頼性を保証し難い。また、評価結果を得るために、複数回の前記処理を行う必要があり、そして、ライトソーキングの効果が徐々に失われるので一度のライトソーキングで多数の評価を行うことができない。このため、前記太陽電池の評価に手間がかかってしまう。   Thus, evaluation of the solar cell which will be in a steady state through a transient state is performed empirically, and it is difficult to guarantee the reliability of the evaluation result. Further, in order to obtain an evaluation result, it is necessary to perform the above-described processing a plurality of times, and the effect of light soaking is gradually lost, so that many evaluations cannot be performed by one light soaking. For this reason, it takes time to evaluate the solar cell.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、ライトソーキングの必要な太陽電池をより高い信頼性でより少ない手間で評価することができる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a solar cell evaluation apparatus and a solar cell that can evaluate solar cells that require light soaking with higher reliability and less effort. It is to provide an evaluation method.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる太陽電池評価装置は、ライトソーキングの必要な評価対象の太陽電池に、ライトソーキングのためのライトソーキング光を照射するライトソーキング光照射部と、前記太陽電池に、評価を行うための評価光を照射する評価光照射部と、前記太陽電池の出力を検出する検出部と、前記評価光照射部によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで得られた前記検出部の検出結果に基づいて前記太陽電池を評価する評価部と、前記ライトソーキング光照射部を制御する照射制御部とを備え、前記照射制御部は、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池に前記ライトソーキング光を照射するように、前記ライトソーキング光照射部を制御することを特徴とする。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the solar cell evaluation apparatus according to one aspect of the present invention is a light soaking light irradiation unit that irradiates light soaking light for light soaking to a solar cell to be evaluated that requires light soaking, and the solar cell. The evaluation light irradiating unit for irradiating the evaluation light for performing the evaluation, the detecting unit for detecting the output of the solar cell, and the evaluation light irradiating unit obtained by irradiating the solar cell with the evaluation light An evaluation unit that evaluates the solar cell based on a detection result of the detection unit, and an irradiation control unit that controls the light soaking light irradiation unit, the irradiation control unit until a predetermined condition set in advance is satisfied The light soaking light irradiation unit is controlled to irradiate the solar cell with the light soaking light.

このような構成の太陽電池評価装置は、ライトソーキングの必要な太陽電池の評価を行うごとに、予め設定された所定の条件を満たすか否かが判定され、前記所定の条件を満たすまで、評価対象の太陽電池にライトソーキング光を照射するので、定常状態で評価することができるから、ライトソーキングの必要な太陽電池をより高い信頼性で評価することができる。そして、このような構成の太陽電池評価装置は、照射制御部が予め設定された所定の条件を満たすか否かの判定を行うので、評価対象の太陽電池をより少ない手間で評価することができる。   The solar cell evaluation apparatus having such a configuration determines whether or not a predetermined condition that is set in advance is satisfied each time a solar cell that requires light soaking is evaluated, and evaluates until the predetermined condition is satisfied. Since the target solar cell is irradiated with light soaking light, it can be evaluated in a steady state. Therefore, a solar cell that requires light soaking can be evaluated with higher reliability. And the solar cell evaluation apparatus of such a structure can judge whether the irradiation control part satisfy | fills the predetermined condition set beforehand, and can evaluate the solar cell of evaluation object with less effort. .

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射制御部は、前記検出部によって検出された前記太陽電池の出力が、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池における定常状態での、設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定することを特徴とする。   Moreover, in another one aspect | mode, the said solar cell evaluation apparatus WHEREIN: The said irradiation control part is the same kind as the said solar cell or the said solar cell by which the output of the said solar cell detected by the said detection part was preset. It is determined that the predetermined condition set in advance is satisfied when a set output value in a steady state of the solar cell is reached.

このような構成の太陽電池評価装置は、検出部によって太陽電池の出力を実測しながら前記太陽電池が定常状態となったか否かを判定するので、より確実に前記太陽電池が定常状態となった状態で評価光による検出結果を得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   Since the solar cell evaluation device having such a configuration determines whether or not the solar cell is in a steady state while actually measuring the output of the solar cell by the detection unit, the solar cell is in a steady state more reliably. Since the detection result by the evaluation light can be obtained in the state, the evaluation can be performed with higher reliability.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射制御部は、前記検出部によって検出された前記太陽電池の出力が、所定の範囲内で、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池における定常状態での、設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定し、前記所定の範囲を外部から入力する入力部をさらに備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above solar cell evaluation device, the irradiation control unit is configured such that the output of the solar cell detected by the detection unit is set in advance within a predetermined range. Alternatively, when a set output value in a steady state in a solar cell of the same type as the solar cell is determined, the input unit determines that the predetermined condition set in advance is satisfied, and inputs the predetermined range from the outside It is further provided with the feature.

このような構成の太陽電池評価装置は、前記所定の範囲を外部から入力する入力部をさらに備えるので、評価に求められる信頼性に応じて適宜に前記所定の範囲を変えることができる。   Since the solar cell evaluation apparatus having such a configuration further includes an input unit for inputting the predetermined range from the outside, the predetermined range can be appropriately changed according to the reliability required for the evaluation.

また、他の一態様では、これら上述の太陽電池評価装置において、前記設定出力値は、評価前に実測された出力値であることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described solar cell evaluation apparatus, the set output value is an output value actually measured before evaluation.

このような構成の太陽電池評価装置は、評価対象の太陽電池ごとに定常状態の出力値にバラツキがある場合でも、前記設定出力値を評価前に実測するので、このようなバラツキに対処することができ、より高い信頼性で評価することができる。   Since the solar cell evaluation apparatus having such a configuration measures the set output value before evaluation even when there is a variation in the output value in the steady state for each solar cell to be evaluated, it is necessary to deal with such variation. Can be evaluated with higher reliability.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射制御部は、前記ライトソーキング光の照射開始からの経過時間が、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池が光の照射開始から定常状態となるまでの設定時間となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定することを特徴とする。   Moreover, in another aspect, in the above-described solar cell evaluation device, the irradiation control unit is configured so that an elapsed time from the start of irradiation of the light soaking light is preset, and is the same type as the solar cell or the solar cell. When the set time from the start of light irradiation to the steady state is reached, the solar cell is determined to satisfy the preset predetermined condition.

このような構成の太陽電池評価装置は、予め設定された光の照射開始から定常状態となるまでの設定時間、評価対象の太陽電池にライトソーキング光を照射するので、より確実に前記太陽電池が定常状態となった状態で評価光による検出結果を得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   Since the solar cell evaluation device having such a configuration irradiates light soaking light to the solar cell to be evaluated for a set time from the start of irradiation of light set in advance to the steady state, the solar cell is more reliably Since the detection result by the evaluation light can be obtained in the steady state, the evaluation can be performed with higher reliability.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記設定時間は、評価前に実測された実測時間であることを特徴とする。   In another aspect, in the above-described solar cell evaluation device, the set time is an actual measurement time actually measured before evaluation.

このような構成の太陽電池評価装置は、評価対象の太陽電池ごとに定常状態となるまでの時間のバラツキがある場合でも、前記設定時間を評価前に実測するので、このようなバラツキに対処することができ、より高い信頼性で評価することができる。   Since the solar cell evaluation apparatus having such a configuration measures the set time before evaluation even when there is a variation in time until a steady state is reached for each solar cell to be evaluated, such a variation is dealt with. Can be evaluated with higher reliability.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記検出部は、前記太陽電池の出力電流を検出し、前記評価は、太陽電池の分光感度であり、前記評価部は、１回のライトソーキング後に、複数の波長に対して、前記評価光照射部によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで前記検出部によって得られた前記太陽電池の出力電流に基づいて前記太陽電池の分光感度を求めることを特徴とする。   According to another aspect, in the above solar cell evaluation apparatus, the detection unit detects an output current of the solar cell, the evaluation is a spectral sensitivity of the solar cell, and the evaluation unit is performed once. Of the solar cell based on the output current of the solar cell obtained by the detector by irradiating the solar cell with the evaluation light by the evaluation light irradiator for a plurality of wavelengths. The spectral sensitivity is obtained.

分光感度は、互いに異なる複数の波長について、太陽電池の出力電流を測定する必要があり、波長ごとにライトソーキングを行うと、分光感度の測定に比較的長い時間が必要となる。また、ライトソーキングの効果は、上述したように、ライトソーキング光を停止すると低下するが、太陽電池によっては、かなり緩やかに低下するものもあり、また、太陽電池評価装置の精度に関する仕様によっては、若干の低下を許容できる場合もある。上記構成の太陽電池評価装置は、１回のライトソーキング後に、複数の波長に対して、太陽電池の出力電流に基づいて太陽電池の分光感度を求めるので、波長ごとにライトソーキングを行う場合に比較して、分光感度の測定時間をより短くすることができる。   As for spectral sensitivity, it is necessary to measure the output current of a solar cell for a plurality of different wavelengths. When light soaking is performed for each wavelength, it takes a relatively long time to measure spectral sensitivity. In addition, as described above, the effect of light soaking decreases when light soaking light is stopped, but depending on the solar cell, there is also a fairly gradual decrease, and depending on the specifications regarding the accuracy of the solar cell evaluation device, In some cases, a slight decrease can be tolerated. Since the solar cell evaluation device having the above configuration obtains the spectral sensitivity of the solar cell based on the output current of the solar cell for a plurality of wavelengths after one light soak, it is compared with the case where light soaking is performed for each wavelength. Thus, the spectral sensitivity measurement time can be further shortened.

そして、本発明の他の一態様にかかる太陽電池評価方法は、ライトソーキングの必要な評価対象の太陽電池に、ライトソーキングのためのライトソーキング光を照射するライトソーキング光照射工程と、前記太陽電池に、評価を行うための評価光を照射する評価光照射工程と、前記太陽電池の出力を検出する検出工程と、前記評価光照射工程によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで得られた前記検出工程の検出結果に基づいて前記太陽電池を評価する評価工程とを備え、前記ライトソーキング光照射工程は、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池に前記ライトソーキング光を照射し、前記評価工程は、前記ライトソーキング光照射工程後に、実行されることを特徴とする。   A solar cell evaluation method according to another aspect of the present invention includes a light soaking light irradiation step of irradiating a light soaking light for light soaking on a solar cell to be evaluated that requires light soaking, and the solar cell. Obtained by irradiating the solar cell with the evaluation light by the evaluation light irradiation step of irradiating the evaluation light for performing the evaluation, the detection step of detecting the output of the solar cell, and the evaluation light irradiation step. An evaluation step for evaluating the solar cell based on the detection result of the detection step, and the light soaking light irradiation step applies the light soaking light to the solar cell until a predetermined condition set in advance is satisfied. Irradiation and the evaluation step are performed after the light soaking light irradiation step.

このような構成の太陽電池評価方法は、評価を行うごとに、予め設定された所定の条件を満たすか否かが判定され、前記所定の条件を満たすまで、評価対象の太陽電池にライトソーキング光を照射するので、ライトソーキングの必要な太陽電池をより高い信頼性で評価することができる。そして、このような構成の太陽電池評価装置は、ライトソーキング光照射工程を制御する照射制御部に、予め設定された所定の条件を満たすか否かの判定を行わせることができるので、評価対象の太陽電池をより少ない手間で評価することができる。   In the solar cell evaluation method having such a configuration, each time evaluation is performed, it is determined whether or not a predetermined condition set in advance is satisfied, and light soaking light is applied to the solar cell to be evaluated until the predetermined condition is satisfied. Therefore, solar cells that require light soaking can be evaluated with higher reliability. And the solar cell evaluation apparatus having such a configuration allows the irradiation control unit that controls the light soaking light irradiation process to determine whether or not a predetermined condition is set in advance. The solar cell can be evaluated with less effort.

本発明にかかる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法は、ライトソーキングの必要な太陽電池をより高い信頼性でより少ない手間で評価することができる。   The solar cell evaluation apparatus and solar cell evaluation method according to the present invention can evaluate solar cells that require light soaking with higher reliability and less effort.

実施形態における太陽電池評価装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solar cell evaluation apparatus in embodiment. 第１実施形態における太陽電池評価装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the solar cell evaluation apparatus in 1st Embodiment. 実施形態の太陽電池評価装置における測定タイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement timing in the solar cell evaluation apparatus of embodiment. 第２実施形態における太陽電池評価装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the solar cell evaluation apparatus in 2nd Embodiment. 第１および第２実施形態の太陽電池評価装置の変形形態における、測定タイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement timing in the modification of the solar cell evaluation apparatus of 1st and 2nd embodiment. 白色光の照射に対するライトソーキングの効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the light soaking with respect to irradiation of white light. ライトソーキングの効果を示すための実測結果を示す図である。It is a figure which shows the actual measurement result for showing the effect of light soaking. ライトソーキングの停止後における太陽電池の短絡電流の実測結果を示す図である。It is a figure which shows the actual measurement result of the short circuit current of the solar cell after the stop of light soaking. ライトソーキングの停止後における太陽電池の分光感度の実測結果を示す図である。It is a figure which shows the actual measurement result of the spectral sensitivity of the solar cell after the stop of light soaking.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably.

（第１実施形態）
図１は、実施形態における太陽電池評価装置の構成を示す図である。第１実施形態における太陽電池評価装置Ｓａは、ライトソーキングが必要な評価対象の太陽電池ＳＭを所定の評価項目で評価する装置であって、例えば、図１に示すように、評価光照射部１と、ＬＳ光照射部２と、検出部３と、演算制御部４ａと、入力部５と、出力部６と、インターフェース部（ＩＦ部）７と、記憶部８と、照射光学系９とを備える。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a solar cell evaluation apparatus according to an embodiment. The solar cell evaluation device Sa according to the first embodiment is a device that evaluates a solar cell SM to be evaluated that requires light soaking with a predetermined evaluation item. For example, as shown in FIG. The LS light irradiation unit 2, the detection unit 3, the calculation control unit 4a, the input unit 5, the output unit 6, the interface unit (IF unit) 7, the storage unit 8, and the irradiation optical system 9. Prepare.

評価光照射部１は、演算制御部４ａの制御に従い、前記所定の評価項目で評価を行うための評価光を照射する装置である。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、評価光は、照射光エネルギーの分かる単色光であって、さらに、その単色光の波長が可変である必要がある。前記単色光の可変波長帯域は、前記太陽電池ＳＭが感度を有する波長域を含む。このため、評価光照射部１は、演算制御部４ａの制御に従って、単色光の波長を選択（可変）する機能、前記単色光の放射光強度を調整する機能、および、前記単色光を点灯および消灯する機能等の諸機能を備える装置である。このような分光感度で評価するための評価光照射部１は、例えば、図１に示すように、評価光光源駆動制御部１１と、評価光光源部１２と、モノクロメータ１４と、放射照度検知部１７と、光学系１３、１５と、分岐光カプラ部１６と、増幅部１８とを備える。   The evaluation light irradiation unit 1 is a device that emits evaluation light for performing evaluation with the predetermined evaluation item according to the control of the arithmetic control unit 4a. In the present embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the evaluation light is monochromatic light whose irradiation light energy is known, and the wavelength of the monochromatic light needs to be variable. The variable wavelength band of the monochromatic light includes a wavelength range in which the solar cell SM has sensitivity. Therefore, the evaluation light irradiation unit 1 selects (varies) the wavelength of the monochromatic light, adjusts the emitted light intensity of the monochromatic light, and turns on the monochromatic light according to the control of the arithmetic control unit 4a. It is a device having various functions such as a function to turn off. The evaluation light irradiation unit 1 for evaluating with such spectral sensitivity includes, for example, as shown in FIG. 1, an evaluation light source drive control unit 11, an evaluation light source unit 12, a monochromator 14, and irradiance detection. A unit 17, optical systems 13 and 15, a branch optical coupler unit 16, and an amplification unit 18 are provided.

評価光光源部１２は、モノクロメータ１４から射出される単色光の波長を含む、所定の波長帯域の光を放射する光源装置であり、例えば、キセノンランプ等の白色ランプである。キセノンランプは、輝度および色温度が高く、そして、紫外から可視を介して赤外までの広帯域に亘る連続スペクトルで光を放射するため、分光感度の測定に好適である。評価光光源駆動制御部１１は、演算制御部４ａの制御に従って、例えば評価光光源部１２で放射される前記光の放射（点灯）および停止（消灯）の駆動制御や前記光の放射光強度の調整制御等の、評価光光源部１２を駆動および制御する装置である。   The evaluation light source unit 12 is a light source device that emits light in a predetermined wavelength band including the wavelength of monochromatic light emitted from the monochromator 14, and is, for example, a white lamp such as a xenon lamp. Xenon lamps are suitable for measuring spectral sensitivity because they have high brightness and color temperature and emit light in a continuous spectrum over a wide band from ultraviolet to visible to infrared. The evaluation light source drive control unit 11 controls driving of emission (lighting) and stop (extinction) of the light emitted from the evaluation light source unit 12 and the intensity of emitted light of the light according to the control of the arithmetic control unit 4a. It is an apparatus for driving and controlling the evaluation light source 12 such as adjustment control.

光学系１３および光学系１５は、その用途に応じて光を集中、または、コリメート（平行光化）させるためのレンズ等の光学素子である。評価光光源駆動制御部１１の制御に従って評価光光源部１２から放射された光は、光学系１３を介してモノクロメータ１４へ入射される。   The optical system 13 and the optical system 15 are optical elements such as a lens for concentrating or collimating (collimating) light according to the application. The light emitted from the evaluation light source unit 12 according to the control of the evaluation light source drive control unit 11 enters the monochromator 14 via the optical system 13.

モノクロメータ１４は、演算制御部４ａの制御に従い、評価光光源部１２から光学系１３を介して入射された光を、演算制御部４ａの指示（選択）に応じた所定の波長で単色光化して射出する装置である。モノクロメータ１４は、例えば、評価光光源部１２から放射された前記所定の波長帯域の光を空間的に分散させ、それをスリット等で狭い範囲の波長のみを取り出す分光器である。このようなモノクロメータ１４は、例えば、入射スリット、第１反射鏡、回折格子、第２反射鏡および出射スリットを備え、入射スリットを介して入射された入射光束を第１反射鏡で回折格子へ反射し、回折格子で回折された入射光束の回折光を第２反射鏡で出射スリットへ反射する装置である。モノクロメータ１４は、このような構成によって、回折格子等を回転させてスリットの位置に到達する光の波長を選択させ、所望の範囲の波長のみを取り出すこと（単色光化）ができる。モノクロメータ１４は、前記所望する範囲の波長を取り出すように演算制御部４ａによって制御される。モノクロメータ１４から射出された評価光としての単色光は、光学系１５を介して分岐光カプラ部１６へ入射される。   The monochromator 14 converts the light incident from the evaluation light source unit 12 through the optical system 13 into monochromatic light at a predetermined wavelength according to the instruction (selection) of the calculation control unit 4a according to the control of the calculation control unit 4a. It is a device that injects. The monochromator 14 is, for example, a spectroscope that spatially disperses the light in the predetermined wavelength band emitted from the evaluation light source unit 12 and extracts only a narrow range of wavelengths using a slit or the like. Such a monochromator 14 includes, for example, an entrance slit, a first reflecting mirror, a diffraction grating, a second reflecting mirror, and an exit slit, and an incident light beam incident through the entrance slit is transferred to the diffraction grating by the first reflecting mirror. This is a device that reflects the diffracted light of the incident light beam reflected and diffracted by the diffraction grating to the exit slit by the second reflecting mirror. With such a configuration, the monochromator 14 can select the wavelength of light that reaches the slit position by rotating the diffraction grating or the like, and can extract only a wavelength in a desired range (single-color light conversion). The monochromator 14 is controlled by the arithmetic control unit 4a so as to extract the wavelength in the desired range. Monochromatic light as evaluation light emitted from the monochromator 14 is incident on the branching optical coupler unit 16 via the optical system 15.

分岐光カプラ部１６は、入射光を２つの光に分配して射出する光部品である。分岐光カプラ部１６に入射された単色光は、分岐光カプラ部１６で分配され、その一方は、放射照度検知部１７に入射され、その他方は、照射光学系９を介して、評価対象の太陽電池ＳＭへ入射される。   The branching optical coupler unit 16 is an optical component that divides incident light into two lights and emits them. The monochromatic light incident on the branching optical coupler unit 16 is distributed by the branching optical coupler unit 16, one of which is incident on the irradiance detection unit 17, and the other is subjected to the evaluation via the irradiation optical system 9. Incident into the solar cell SM.

放射照度検知部１７は、分岐光カプラ部１６によって分配された単色光（モノクロメータ１４から射出された単色光）の放射照度（分光放射照度ではない）を測定する装置（基準検知器）であり、その測定結果を増幅部１８へ出力する。増幅部１８は、放射照度検知部１７で測定された放射照度を所定の増幅率で増幅して演算制御部４ａへ出力する。   The irradiance detector 17 is a device (reference detector) that measures the irradiance (not the spectral irradiance) of monochromatic light (monochromatic light emitted from the monochromator 14) distributed by the branching optical coupler unit 16. The measurement result is output to the amplifying unit 18. The amplifying unit 18 amplifies the irradiance measured by the irradiance detecting unit 17 with a predetermined amplification factor and outputs the amplified irradiance to the arithmetic control unit 4a.

ライトソーキング光照射部（ＬＳ光照射部）２は、演算制御部４ａの制御に従い、ライトソーキングのためのライトソーキング光（ＬＳ光）を照射する装置である。ＬＳ光における放射光強度および波長帯は、評価対象の太陽電池ＳＭにおけるライトソーキングに関する特性に応じて適宜に選択される。このため、ＬＳ光照射部２は、演算制御部４ａの制御に従って、ＬＳ光の放射光強度を調整する機能、および、前記ＬＳ光を点灯および消灯する機能等の諸機能を備える装置である。このような分光感度で評価するための評価光照射部１は、例えば、図１に示すように、光学系２１と、ライトソーキング光光源部（ＬＳ光光源部）２２と、ライトソーキング光光源駆動制御部（ＬＳ光光源駆動制御部）２３とを備える。   The light soaking light irradiation unit (LS light irradiation unit) 2 is a device that irradiates light soaking light (LS light) for light soaking under the control of the arithmetic control unit 4a. The radiant light intensity and wavelength band in the LS light are appropriately selected according to the characteristics relating to light soaking in the solar cell SM to be evaluated. For this reason, the LS light irradiation part 2 is an apparatus provided with various functions, such as the function to adjust the emitted light intensity of LS light according to control of the calculation control part 4a, and the function to turn on and off the LS light. The evaluation light irradiation unit 1 for evaluating with such spectral sensitivity includes, for example, an optical system 21, a light soaking light source unit (LS light source unit) 22, and a light soaking light source drive as shown in FIG. And a control unit (LS light source drive control unit) 23.

ＬＳ光光源部２２は、ライトソーキングのための所定の波長帯域の光を放射する光源装置であり、評価対象の太陽電池ＳＭに応じて適宜に選択される。例えば、前記太陽電池ＳＭが太陽光による発電を目的する太陽電池である場合では、ＬＳ光光源部２２は、ＪＩＳ Ｃ ８９１２（１９９８年）に規格されているような、相対分光照度および放射照度がともに自然太陽光（例えば１０００Ｗ／ｍ２でＡＭ１．５等の太陽光）に近似した白色光を放射するいわゆるソーラシミュレータであることが好ましい。また例えば、前記太陽電池ＳＭが室内光による発電を目的する太陽電池である場合では、ＬＳ光光源部２２は、例えば１０Ｗ／ｍ２で電球、蛍光灯、白色ＬＥＤおよびタングステンランプ等の室内照明に用いられる光源装置であることが好ましい。このようにＬＳ光光源部２２は、前記太陽電池ＳＭが発電のために受光する光に近似した相対分光照度および放射照度を持つ光を放射する光源装置であることが好ましい。 The LS light source unit 22 is a light source device that emits light in a predetermined wavelength band for light soaking, and is appropriately selected according to the solar cell SM to be evaluated. For example, when the solar cell SM is a solar cell intended for power generation by sunlight, the LS light source unit 22 has relative spectral illuminance and irradiance as specified in JIS C 8912 (1998). Both are preferably so-called solar simulators that emit white light that approximates natural sunlight (for example, sunlight of 1000 W / m 2 and AM 1.5). For example, when the solar cell SM is a solar cell intended for power generation by room light, the LS light source unit 22 is used for indoor lighting such as a light bulb, a fluorescent lamp, a white LED, and a tungsten lamp at 10 W / m 2 , for example. The light source device used is preferable. Thus, the LS light source unit 22 is preferably a light source device that emits light having relative spectral illuminance and irradiance approximate to the light received by the solar cell SM for power generation.

ＬＳ光光源駆動制御部２３は、演算制御部４ａの制御に従って、例えばＬＳ光の放射（点灯）および停止（消灯）の駆動制御やＬＳ光の放射光強度の調整制御等の、ＬＳ光光源部２２を駆動および制御する装置である。光学系２１は、その用途に応じて光を集中、または、コリメート（平行光化）させるためのレンズ等の光学素子である。ＬＳ光光源駆動制御部２３の制御に従ってＬＳ光光源部２２から放射されたＬＳ光は、光学系２１を介して照射光学系９へ入射される。   The LS light source drive control unit 23 is an LS light source unit such as LS light emission (lighting) and stop (light extinction) drive control or LS light emission light intensity adjustment control according to the control of the arithmetic control unit 4a. 22 is a device for driving and controlling 22. The optical system 21 is an optical element such as a lens for concentrating or collimating (collimating) light according to the application. The LS light emitted from the LS light source 22 under the control of the LS light source drive controller 23 is incident on the irradiation optical system 9 via the optical system 21.

照射光学系９は、評価光照射部１から放射された評価光（本実施形態では単色光）を評価対象の太陽電池ＳＭへ照射し、また、ＬＳ光照射部２から放射されたＬＳ光を前記太陽電池ＳＭへ照射する光学系である。   The irradiation optical system 9 irradiates the evaluation target solar cell SM with the evaluation light emitted from the evaluation light irradiation unit 1 (monochromatic light in the present embodiment), and the LS light emitted from the LS light irradiation unit 2. An optical system for irradiating the solar cell SM.

評価光は、前記太陽電池ＳＭに略均一な照度分布で照射されることが好ましく、このため、照射光学系９は、評価光照射部１から放射された評価光を略均一な照度分布で照射するための光学系９１を備えている。そして、前記太陽電池ＳＭにおけるＬＳ光が照射されたＬＳ光照射領域内に、評価光も照射される必要がある一方、評価光照射部１の光軸とＬＳ光照射部２の光軸とが本実施形態では直交しているため、照射光学系９は、ＬＳ光照射部２の光路を曲げる光学素子９２をさらに備えている。この光学素子９２には、例えば、本実施形態では、前記太陽電池ＳＭの法線方向に沿って評価光およびＬＳ光を照射するために、ハーフミラー９２が用いられている。   The evaluation light is preferably irradiated onto the solar cell SM with a substantially uniform illuminance distribution. For this reason, the irradiation optical system 9 irradiates the evaluation light emitted from the evaluation light irradiation unit 1 with a substantially uniform illuminance distribution. An optical system 91 is provided. The evaluation light also needs to be irradiated in the LS light irradiation region irradiated with the LS light in the solar cell SM, while the optical axis of the evaluation light irradiation unit 1 and the optical axis of the LS light irradiation unit 2 are Since the irradiation optical system 9 is orthogonal in the present embodiment, the irradiation optical system 9 further includes an optical element 92 that bends the optical path of the LS light irradiation unit 2. For example, in this embodiment, a half mirror 92 is used for the optical element 92 in order to irradiate the evaluation light and the LS light along the normal direction of the solar cell SM.

このような構成の照射光学系９では、ＬＳ光照射部２から放射されたＬＳ光は、ハーフミラー９２に入射され、ハーフミラー９２で反射してその進行方向（光路）が９０度折り曲げられたＬＳ光は、前記太陽電池ＳＭに照射され、そして、評価光照射部１から放射された評価光は、光学系９１を介してハーフミラー９２に入射され、ハーフミラー９２を透過した評価光は、前記ＬＳ光のＬＳ光照射領域内で前記太陽電池ＳＭに照射される。   In the irradiation optical system 9 having such a configuration, the LS light emitted from the LS light irradiation unit 2 is incident on the half mirror 92, reflected by the half mirror 92, and its traveling direction (optical path) is bent 90 degrees. The LS light is irradiated onto the solar cell SM, and the evaluation light emitted from the evaluation light irradiation unit 1 is incident on the half mirror 92 via the optical system 91, and the evaluation light transmitted through the half mirror 92 is The solar cell SM is irradiated within the LS light irradiation region of the LS light.

なお、本実施形態では、照射光学系９は、上述したように、前記太陽電池ＳＭの法線方向に沿って評価光およびＬＳ光を照射するために、ハーフミラー９２を備えて構成されたが、例えば、前記太陽電池ＳＭの法線を含む前記太陽電池ＳＭの垂直面内で、評価光照射部１の光軸とＬＳ光照射部２の光軸とが前記太陽電池ＳＭの表面上で交差（例えばＶ字で交差）するように、評価光照射部１とＬＳ光照射部２と配置される場合には、ハーフミラー９２を省略することができる。   In the present embodiment, the irradiation optical system 9 includes the half mirror 92 in order to irradiate the evaluation light and the LS light along the normal direction of the solar cell SM as described above. For example, in the vertical plane of the solar cell SM including the normal line of the solar cell SM, the optical axis of the evaluation light irradiation unit 1 and the optical axis of the LS light irradiation unit 2 intersect on the surface of the solar cell SM. In the case where the evaluation light irradiation unit 1 and the LS light irradiation unit 2 are arranged so as to cross (for example, intersect with a V shape), the half mirror 92 can be omitted.

検出部３は、評価項目に応じた評価対象の太陽電池ＳＭの出力を検出する装置である。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、検出部３は、前記太陽電池ＳＭの電圧および電流が分かる装置である。より具体的には、検出部３は、演算制御部４ａの制御に従った所定の電圧値の電圧Ｖｂを前記太陽電池ＳＭに印加して前記太陽電池ＳＭの出力電流Ｉを測定することができるとともに、前記所定の電圧値を変えることができる、いわゆるソースメータである。検出部３は、その検出した前記太陽電池ＳＭの出力を演算制御部４ａへ出力する。   The detection unit 3 is a device that detects the output of the solar cell SM to be evaluated according to the evaluation item. In this embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the detection unit 3 is a device that can understand the voltage and current of the solar cell SM. More specifically, the detection unit 3 can measure the output current I of the solar cell SM by applying a voltage Vb having a predetermined voltage value to the solar cell SM according to the control of the arithmetic control unit 4a. A so-called source meter that can change the predetermined voltage value. The detection unit 3 outputs the detected output of the solar cell SM to the arithmetic control unit 4a.

演算制御部４ａは、各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって太陽電池評価装置Ｓａ全体の動作を司るとともに、前記太陽電池ＳＭの評価を求める装置である。演算制御部４ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子およびこれらの周辺回路とを備えて構成されるマイクロコンピュータ等である。   The arithmetic control unit 4a is an apparatus that controls the operation of the entire solar cell evaluation device Sa and controls the evaluation of the solar cell SM by controlling each unit according to the function. The arithmetic control unit 4a is, for example, a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a storage element such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and peripheral circuits thereof. Etc.

演算制御部４ａには、演算制御プログラムが実行されることによって、制御部４１、照射制御部４２ａおよび評価部４３が機能的に構成される。   In the calculation control unit 4a, a control unit 41, an irradiation control unit 42a, and an evaluation unit 43 are functionally configured by executing a calculation control program.

制御部４１は、検出部２、入力部５、出力部６、ＩＦ部７および記憶部８等の各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによってこれら各部の動作を司るものである。   The control unit 41 controls the operation of each unit by controlling each unit such as the detection unit 2, the input unit 5, the output unit 6, the IF unit 7, and the storage unit 8 according to the function.

照射制御部４２ａは、評価光照射部１およびＬＳ光照射部２を制御するものである。照射制御部４２ａは、本実施形態では、評価光照射部１に対し、評価光としての単色光の波長の選択、放射光強度および点消灯を後述のように制御し、そして、ＬＳ光照射部２に対し、ＬＳ光の放射光強度および点消灯を後述のように制御する。前記ＬＳ光の点消灯の制御に関し、照射制御部４２ａは、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するように、ＬＳ光照射部２を制御する。より具体的には、本実施形態では、照射制御部４２ａは、ＬＳ光の照射開始（点灯開始）からの経過時間が、予め設定された、前記太陽電池ＳＭまたは前記太陽電池ＳＭと同種の太陽電池が光の照射開始から定常状態となるまでの設定時間となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定する。前記設定時間は、ライトソーキングの実施時間（ライトソーキング時間、ＬＳ時間）であり、本実施形態では、後述するように、評価前に実測される実測時間である。なお、前記設定時間は、他の測定装置を用いることによって評価対象の前記太陽電池ＳＭまたはこの太陽電池ＳＭと同種の太陽電池について予め実測し、本機Ｓの記憶部８に入力部５を介して記憶されてもよい。また、前記設定時間は、同種の複数の太陽電池に対してそれぞれ測定し、それらの平均値を求める平均処理等の統計処理された値であることが好ましい。   The irradiation control unit 42 a controls the evaluation light irradiation unit 1 and the LS light irradiation unit 2. In the present embodiment, the irradiation control unit 42a controls the evaluation light irradiation unit 1 to select the wavelength of monochromatic light as evaluation light, the intensity of emitted light, and turn on / off as described below, and the LS light irradiation unit 2, the intensity of the LS light emitted and on / off are controlled as described below. Regarding the control of turning on / off the LS light, the irradiation control unit 42a controls the LS light irradiation unit 2 to irradiate the solar cell SM with LS light until a predetermined condition set in advance is satisfied. More specifically, in the present embodiment, the irradiation control unit 42a is configured so that the elapsed time from the start of LS light irradiation (lighting start) is preset, and the solar cell SM or the same type of solar cell SM When the set time from the start of light irradiation to the steady state is reached, it is determined that the predetermined condition set in advance is satisfied. The set time is a light soaking time (light soaking time, LS time), and in this embodiment, is a measured time actually measured before evaluation, as will be described later. Note that the set time is measured in advance for the solar cell SM to be evaluated or a solar cell of the same type as the solar cell SM by using another measuring device, and the input unit 5 is connected to the storage unit 8 of the machine S. May be stored. Moreover, it is preferable that the set time is a value subjected to statistical processing such as average processing for measuring a plurality of solar cells of the same type and obtaining an average value thereof.

同種の太陽電池とは、同じ組成および構造を持つものである。好ましくは、同種の太陽電池は、同じ組成および構造を持ち、かつ、同じ製造条件で製造されたものである。   The same type of solar cell has the same composition and structure. Preferably, the same type of solar cells have the same composition and structure and are manufactured under the same manufacturing conditions.

評価部４３は、評価光照射部１によって評価光を前記太陽電池ＳＭに照射することで得られた検出部３の検出結果に基づいて所定の評価項目で前記太陽電池ＳＭを評価するものである。より具体的には、本実施形態では、評価部４３は、評価光照射部１によって単色光を前記太陽電池ＳＭに照射することで検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流、放射照度検知部１７で得られた前記単色光の放射照度および予め記憶された前記太陽電池ＳＭにおける単色光の照射領域面積に基づいて前記太陽電池ＳＭの分光感度を求める。   The evaluation unit 43 evaluates the solar cell SM with a predetermined evaluation item based on the detection result of the detection unit 3 obtained by irradiating the solar cell SM with the evaluation light by the evaluation light irradiation unit 1. . More specifically, in this embodiment, the evaluation unit 43 outputs the output current and radiation of the solar cell SM obtained by the detection unit 3 by irradiating the solar cell SM with monochromatic light by the evaluation light irradiation unit 1. The spectral sensitivity of the solar cell SM is obtained based on the irradiance of the monochromatic light obtained by the illuminance detection unit 17 and the area of the monochromatic light irradiation area in the solar cell SM stored in advance.

入力部５は、外部からコマンド（命令）やデータ等を太陽電池評価装置Ｓａに入力するための装置であり、例えばタッチパネルやキーボード等である。出力部６は、入力部５から入力されたコマンドやデータおよび演算制御部４ａの演算結果等を出力するための装置であり、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ等の表示装置や、例えばプリンタ等の印刷装置である。ＩＦ部７は、本太陽電池評価装置Ｓａと外部の他の装置との間で互いにデータを交換するための通信インターフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に対応した装置やＲＳ２３２Ｃ規格に対応した装置である。記憶部８は、例えばハードディスク装置やＣＤ−Ｒドライブ装置等の外部記憶装置であり、例えば、検出部３の検出結果や演算制御部４ａの演算結果等を記憶するものである。   The input unit 5 is a device for inputting commands (commands), data, and the like from the outside to the solar cell evaluation device Sa, and is, for example, a touch panel or a keyboard. The output unit 6 is a device for outputting commands and data input from the input unit 5 and calculation results of the calculation control unit 4a. For example, a display device such as an LCD (liquid crystal display) or an organic EL display, A printing apparatus such as a printer. The IF unit 7 is a communication interface for exchanging data with each other between the solar cell evaluation device Sa and other external devices. For example, the IF unit 7 conforms to a USB (Universal Serial Bus) standard or an RS232C standard. It is a corresponding device. The storage unit 8 is an external storage device such as a hard disk device or a CD-R drive device, and stores the detection result of the detection unit 3, the calculation result of the calculation control unit 4a, and the like.

これら太陽電池評価装置Ｓａの演算制御部４ａ、入力部５、出力部６、ＩＦ部７および記憶部８は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリおよび周辺機器を備えるパーソナルコンピュータによって構成可能である。   The arithmetic control unit 4a, the input unit 5, the output unit 6, the IF unit 7, and the storage unit 8 of the solar cell evaluation apparatus Sa can be configured by a personal computer including a microprocessor, a memory, and peripheral devices, for example.

次に、本実施形態の動作について説明する。図２は、第１実施形態における太陽電池評価装置の動作を示すフローチャート図である。図３は、実施形態の太陽電池評価装置における測定タイミングを説明するための図である。   Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the solar cell evaluation apparatus in the first embodiment. Drawing 3 is a figure for explaining the measurement timing in the solar cell evaluation device of an embodiment.

図２において、まず、評価対象の太陽電池ＳＭが太陽電池評価装置Ｓａにおける図略の試料台等の所定の位置に配置（セット）される（Ｓ１１）。そして、オペレータ（ユーザ）が入力部５を介して太陽電池評価装置Ｓａに評価開始の指示を与える。評価開始の指示を受け付けた演算制御部４ａは、前記太陽電池ＳＭの評価を開始する。   In FIG. 2, first, the solar cell SM to be evaluated is placed (set) at a predetermined position such as a sample base (not shown) in the solar cell evaluation apparatus Sa (S11). Then, an operator (user) gives an instruction to start evaluation to the solar cell evaluation apparatus Sa via the input unit 5. The arithmetic control unit 4a that has received the evaluation start instruction starts evaluation of the solar cell SM.

そして、第１に、演算制御部４ａは、前記設定時間としての前記太陽電池ＳＭにおけるＬＳ時間を決定する。より具体的には、このＬＳ時間を決定するために、演算制御部４ａの照射制御部４２ａは、ＬＳ光照射部２を制御することによって前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するとともに、計時を開始する（Ｓ１２）。そして、照射制御部４２ａは、前記太陽電池ＳＭの出力を検出部３によって検出する（Ｓ１３）。すなわち、照射制御部４２ａの制御に従ってＬＳ光光源駆動制御部２３は、ＬＳ光光源部２２を駆動し、ＬＳ光光源部２２に所定の光強度でＬＳ光を放射させるとともに、ライトソーキング時間を求めるために計時を開始する。ＬＳ光光源部２２から放射されたＬＳは、光学系２１および光学系９のハーフミラー９２を介して前記太陽電池ＳＭに照射される。前記太陽電池ＳＭにＬＳ光が入射されると、前記太陽電池ＳＭは、光起電力効果によって光エネルギーを直接電力へ変換し、電流を出力し、その出力電流の電流値Ｉは、検出部３によって測定され（その電圧値Ｖｂは検出部３によって設定される）、検出部３は、その測定結果の電流値Ｉを演算制御部４ａへ出力する。これによって前記太陽電池ＳＭの出力電流が測定される。   First, the arithmetic control unit 4a determines the LS time in the solar cell SM as the set time. More specifically, in order to determine the LS time, the irradiation control unit 42a of the calculation control unit 4a controls the LS light irradiation unit 2 to irradiate the solar cell SM with LS light and measure the time. Start (S12). And the irradiation control part 42a detects the output of the said solar cell SM by the detection part 3 (S13). That is, the LS light source drive control unit 23 drives the LS light source unit 22 according to the control of the irradiation control unit 42a, causes the LS light source unit 22 to emit LS light with a predetermined light intensity, and obtains the light soaking time. To start timing. The LS emitted from the LS light source 22 is applied to the solar cell SM through the optical system 21 and the half mirror 92 of the optical system 9. When LS light is incident on the solar cell SM, the solar cell SM directly converts light energy into electric power by the photovoltaic effect, and outputs a current. (The voltage value Vb is set by the detection unit 3), and the detection unit 3 outputs the current value I of the measurement result to the arithmetic control unit 4a. Thereby, the output current of the solar cell SM is measured.

次に、照射制御部４２ａは、検出部３から入力された測定結果の電流値Ｉに基づいて前記太陽電池ＳＭが定常状態になっているか否か（安定したか否か）を判定する（Ｓ１４）。この判定は、所定の単位時間変化に対する太陽電池の出力電流の変化が無いまたは所定の範囲内であるか否かによって判断され、所定の単位時間変化に対する太陽電池の出力電流の変化が無いまたは所定の範囲内である場合では、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定され、それ以外の場合では、前記太陽電池ＳＭが過渡状態である（安定していない）と判定される。   Next, the irradiation control unit 42a determines whether or not the solar cell SM is in a steady state (is stable or not) based on the current value I of the measurement result input from the detection unit 3 (S14). ). This determination is made based on whether there is no change in the solar cell output current with respect to a predetermined unit time change or within a predetermined range, and there is no change in the solar cell output current with respect to the predetermined unit time change. Is determined to be in a steady state (stable), otherwise it is determined that the solar cell SM is in a transient state (not stable). Is done.

より具体的には、検出部３が所定のサンプリング間隔で前記太陽電池ＳＭの出力電流をサンプリング（検出）している場合に、前記所定の単位時間は、このサンプリング間隔とされる。そして、照射制御部４２ａは、今回ｊのサンプリング（検出）によって検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流Ｉｊから前回ｊ−１のサンプリング（検出）によって検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流Ｉｊ−１を減算し、その減算結果の絶対値（＝｜Ｉｊ−Ｉｊ−１｜）が予め設定された所定の閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判断する（｜Ｉｊ−Ｉｊ−１｜≦Ｔｈ１？）。この判断の結果、前記減算結果の絶対値が前記所定の閾値以下である場合（｜Ｉｊ−Ｉｊ−１｜≦Ｔｈ１）には、照射制御部４２ａは、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定され、前記減算結果の絶対値が前記所定の閾値を超えている場合（｜Ｉｊ−Ｉｊ−１｜＞Ｔｈ１）には、照射制御部４２ａは、前記太陽電池ＳＭが過渡状態である（安定していない）と判定される。また例えば、ＪＩＳ Ｃ ８９９１によれば、温度が４０〜６０℃の範囲で、４３ｋＷｈ・ｍ−２以上の積算照射量を１つの区間として、２つの連続する区間の測定値が（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／Ｐａｖｅｒａｇ＜２％を満足する場合に、安定したと見なされる。なお、積算照射量は、ＬＳ光光源部２２から放射されるＬＳ光の放射照度、前記太陽電池ＳＭにおけるＬＳ光の照射領域面積およびサンプリング回数（１つの区間におけるＬＳ光の照射時間）に基づいて求められ、前記太陽電池ＳＭの出力電力Ｐは、検出部３の印加電圧Ｖｂおよび検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流Ｉに基づいて求められる。 More specifically, when the detection unit 3 samples (detects) the output current of the solar cell SM at a predetermined sampling interval, the predetermined unit time is set to this sampling interval. Then, the irradiation control unit 42a is obtained by the detection unit 3 by this j sampling (detection) from the output current I j of the solar cell SM obtained by the detecting section 3 of the previous j-1 by sampling (detection) The output current I j−1 of the solar cell SM is subtracted, and it is determined whether or not the absolute value (= | I j −I j−1 |) of the subtraction result is equal to or less than a predetermined threshold value Th1. (| I j −I j−1 | ≦ Th1?). As a result of this determination, when the absolute value of the subtraction result is equal to or less than the predetermined threshold (| I j −I j−1 | ≦ Th1), the irradiation control unit 42a causes the solar cell SM to be in a steady state. When the absolute value of the subtraction result exceeds the predetermined threshold (| I j −I j−1 |> Th1), the irradiation control unit 42a It is determined that solar cell SM is in a transient state (not stable). Further, for example, according to JIS C 8991, in a temperature range of 40 to 60 ° C., an integrated irradiation dose of 43 kWh · m −2 or more is taken as one section, and measured values in two consecutive sections are (Pmax−Pmin). / Paverag <2% is considered stable. Note that the integrated irradiation amount is based on the irradiance of LS light emitted from the LS light source unit 22, the irradiation area area of the LS light in the solar cell SM, and the number of times of sampling (LS light irradiation time in one section). The output power P of the solar cell SM is obtained based on the applied voltage Vb of the detection unit 3 and the output current I of the solar cell SM obtained by the detection unit 3.

なお、処理Ｓ１４の判定は、上述した、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定される条件を、複数回（例えば３回や５回等）、満たした場合に、初めて、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判断してもよい。   Note that the determination in step S14 is performed when the above-described condition for determining that the solar cell SM is in a steady state (stable) is satisfied a plurality of times (for example, three times or five times). For the first time, it may be determined that the solar cell SM is in a steady state (stable).

処理Ｓ１４における判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定された場合（Ｙｅｓ）には、照射制御部４２ａは、前記計時を終了し、ＬＳ光照射部２を制御することによってＬＳ光の放射を停止し、次の処理Ｓ１５を実行する。一方、前記処理Ｓ１４の判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されない場合（Ｎｏ）には、照射制御部４２ａは、処理を上述の処理Ｓ１３に戻し、実行する。すなわち、次のサンプリングが行われる。   As a result of the determination in step S14, when it is determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) (Yes), the irradiation control unit 42a ends the time measurement, and the LS light irradiation unit 2 Is controlled to stop the emission of LS light, and the next process S15 is executed. On the other hand, as a result of the determination in the process S14, when it is not determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) (No), the irradiation control unit 42a returns the process to the above-described process S13, Run. That is, the next sampling is performed.

例えば、図３に示すように、ＬＳ光の照射を開始した時点Ｔ１０から、評価対象の太陽電池ＳＭは、電流を出力し始め、ＬＳ光の照射の継続に伴って出力電流は、徐々に大きくなる。この過渡状態では、処理Ｓ１４における判定の結果は、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されないので、処理は、処理Ｓ１３に戻され、処理Ｓ１３および処理Ｓ１４が繰り返される。このため、過渡状態では、ＬＳ光の照射が継続される。ＬＳ光の照射が継続されると、前記太陽電池ＳＭの出力電流は、図３に示すように、やがて飽和して略一定となり、経過時間に対する出力電流を表す図３の曲線における今回ｊの点での接線の傾きが略ゼロとなる。この時点Ｔ１１では、処理Ｓ１４における判定の結果は、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されるので、ＬＳ光の照射が停止されるともに計時が終了され、次の処理Ｓ１５が実行される。   For example, as shown in FIG. 3, the solar cell SM to be evaluated starts to output current from time T10 when irradiation of LS light is started, and the output current gradually increases as LS light irradiation continues. Become. In this transient state, the result of determination in process S14 is not determined that the solar cell SM is in a steady state (stable), so the process returns to process S13, and process S13 and process S14 are repeated. . For this reason, LS light irradiation is continued in a transient state. When the LS light irradiation is continued, the output current of the solar cell SM eventually becomes saturated and becomes substantially constant as shown in FIG. 3, and the current j point in the curve of FIG. 3 representing the output current with respect to the elapsed time. The slope of the tangent at is almost zero. At this time T11, it is determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) as a result of the determination in the process S14. Therefore, the LS light irradiation is stopped and the time measurement is terminated. Process S15 is executed.

処理Ｓ１５において、照射制御部４２ａは、処理Ｓ１２で計時を始めてから処理Ｓ１４で計時を終了するまでの時間を、ライトソーキングを実施する実施時間である前記設定時間とする。これによって、前記太陽電池ＳＭがライトソーキングの開始から安定するまでの待ち時間が評価前の実測によって決定される。   In the process S15, the irradiation control unit 42a sets the time from the start of the time measurement in the process S12 to the end of the time measurement in the process S14 as the set time as the execution time for performing the light soaking. Thereby, the waiting time until the solar cell SM is stabilized from the start of light soaking is determined by actual measurement before evaluation.

そして、第２に、演算制御部４ａは、所定の評価項目の評価を行う。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、演算制御部４ａは、太陽電池の分光感度を測定する。より具体的には、処理Ｓ１５の次に、照射制御部４２ａは、評価光照射部１を制御することによって評価光照射部１から放射されるべき単色光の波長を設定する（Ｓ１６）。最初の測定では、単色光の波長は、測定波長範囲における測定開始の場合の波長λ０（例えば３００ｎｍ等）に設定され、次回以降の測定では、単色光の波長は、所定の波長間隔Δλ（例えば５ｎｍ等）で順次に設定される（λｎ＝λ０＋ｎ×Δλ）。なお、本実施形態では、分光感度における各波長の感度は、短波長側から長波長側へ順次に測定されるが、逆に、長波長側から短波長側へ順次に測定されてもよく、また例えば、測定波超範囲でランダム（無作為）の順番で測定されてもよい。 Secondly, the arithmetic control unit 4a evaluates predetermined evaluation items. In the present embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the arithmetic control unit 4a measures the spectral sensitivity of the solar cell. More specifically, after the process S15, the irradiation control unit 42a sets the wavelength of monochromatic light to be emitted from the evaluation light irradiation unit 1 by controlling the evaluation light irradiation unit 1 (S16). In the first measurement, the wavelength of the monochromatic light is set to the wavelength λ 0 (for example, 300 nm) at the start of measurement in the measurement wavelength range, and in the subsequent measurement, the wavelength of the monochromatic light is set to a predetermined wavelength interval Δλ ( For example, 5 nm is set sequentially (λ n = λ 0 + n × Δλ). In this embodiment, the sensitivity of each wavelength in the spectral sensitivity is measured sequentially from the short wavelength side to the long wavelength side, but conversely, it may be measured sequentially from the long wavelength side to the short wavelength side, Further, for example, the measurement may be performed in a random (random) order within the measurement wave range.

次に、照射制御部４２ａは、ＬＳ光照射部２を制御することによって前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するとともに、計時を開始する（Ｓ１７）。前記太陽電池ＳＭには、上述の動作と同様の動作によってＬＳ光が照射される。   Next, the irradiation control unit 42a controls the LS light irradiation unit 2 to irradiate the solar cell SM with LS light, and starts measuring time (S17). The solar cell SM is irradiated with LS light by the same operation as described above.

次に、照射制御部４２ａは、処理Ｓ１５で設定した設定時間だけ時間待ち（Ｗａｉｔ）を行う（Ｓ１８）。この間、ＬＳ光照射部２は、前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射し続け、ライトソーキングが行われる。   Next, the irradiation control unit 42a waits for the set time set in the process S15 (S18). During this time, the LS light irradiation unit 2 continues to irradiate the solar cell SM with LS light, and light soaking is performed.

設定時間が経過すると、照射制御部４２ａは、ＬＳ光照射部２を制御することによってＬＳ光の放射を停止する（Ｓ１９）。これによってライトソーキングが終了する。   When the set time has elapsed, the irradiation control unit 42a stops the emission of LS light by controlling the LS light irradiation unit 2 (S19). This completes the light soaking.

次に、照射制御部４２ａは、評価光照射部１を制御することによって前記太陽電池ＳＭに処理Ｓ１６で設定した波長の単色光を照射する。そして、単色光が照射されると、放射照度検知部１７は、単色光の放射照度を測定し、その測定結果を増幅部１８を介して演算制御部４ａに出力し、検出部３は、前記太陽電池ＳＭの出力（本実施形態では出力電流Ｉ）を測定し、この測定結果を演算制御部４ａに出力する（Ｓ２０）。   Next, the irradiation control unit 42a controls the evaluation light irradiation unit 1 to irradiate the solar cell SM with monochromatic light having the wavelength set in step S16. Then, when the monochromatic light is irradiated, the irradiance detection unit 17 measures the irradiance of the monochromatic light, and outputs the measurement result to the arithmetic control unit 4a via the amplification unit 18, and the detection unit 3 The output (output current I in this embodiment) of the solar cell SM is measured, and the measurement result is output to the arithmetic control unit 4a (S20).

より具体的には、照射制御部４２ａの制御に従って評価光光源駆動制御部１１は、評価光光源部１２を駆動し、評価光光源部１２に前記所定の波長帯域の前記光を放射させる。評価光光源部１２から放射された前記所定の波長帯域の前記光は、光学系１３を介してモノクロメータ１４に入射される。モノクロメータ１４は、この入射された前記所定の波長帯域の前記光から、照射制御部４２ａの制御に従って処理Ｓ１６で設定された波長λｋの光（単色光）を抽出し、この所望の波長λｋの単色光を射出する。これによって前記所定の波長帯域の前記光は、モノクロメータ１４によって単色光化される。このモノクロメータ１４から射出された波長λｋの単色光は、光学系１５を介して分岐光カプラ部１６に入射される。分岐光カプラ部１６は、この入射された単色光を２つに分配し、その一方を放射照度検知部１７に入射させ、その他方を評価光照射部１から放射させる。分岐光カプラ部１６から単色光が入射されると、放射照度検知部１７は、単色光を検出し、その検出結果を増幅部１８へ出力する。増幅部１８は、予め設定された増幅率で放射照度検知部１７の出力を増幅し、波長λｋの単色光の放射照度として演算制御部４ａへ出力する。評価光照射部１から放射された単色光は、照射光学系９に入射され、照射光学系９の光学系９１およびハーフミラー９２を介して、前記太陽電池ＳＭにおける処理Ｓ１７ないし処理Ｓ１９でＬＳ光が照射されていたＬＳ光照射領域内に、照射される。波長λｋの単色光が入射されると、前記太陽電池ＳＭは、光起電力効果によって光エネルギーを直接電力へ変換し、その出力電流は、検出部３によって測定される。ここで、前記太陽電池ＳＭには、演算制御部４ａの制御に従って設定された電圧値Ｖｂの電圧が印加される。検出部３は、この測定結果を演算制御部４ａに出力する。これによって波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。 More specifically, the evaluation light source drive controller 11 drives the evaluation light source 12 according to the control of the irradiation controller 42a, and causes the evaluation light source 12 to emit the light in the predetermined wavelength band. The light of the predetermined wavelength band emitted from the evaluation light source unit 12 is incident on the monochromator 14 via the optical system 13. The monochromator 14 extracts light (monochromatic light) having the wavelength λ k set in step S16 according to the control of the irradiation control unit 42a from the incident light of the predetermined wavelength band, and the desired wavelength λ k monochromatic light is emitted. Thereby, the monochromatic light is converted into monochromatic light by the monochromator 14. The monochromatic light of a wavelength lambda k emitted from monochromator 14 is incident on the branch optical coupler portion 16 through the optical system 15. The branching optical coupler unit 16 distributes the incident monochromatic light into two, makes one of them incident on the irradiance detecting unit 17 and radiates the other from the evaluation light irradiation unit 1. When monochromatic light is incident from the branched light coupler unit 16, the irradiance detection unit 17 detects monochromatic light and outputs the detection result to the amplification unit 18. Amplification unit 18 amplifies the output of the irradiance detector 17 at a preset amplification factor, and outputs it to the operation control section 4a as irradiance monochromatic light of wavelength lambda k. The monochromatic light emitted from the evaluation light irradiation unit 1 is incident on the irradiation optical system 9 and is transmitted through the optical system 91 and the half mirror 92 of the irradiation optical system 9 to the LS light in the processes S17 to S19 in the solar cell SM. Is irradiated into the LS light irradiation region where the irradiation has been performed. When monochromatic light of wavelength lambda k is incident, the solar cell SM is the light energy is converted directly into electricity by the photovoltaic effect, the output current is measured by the detecting unit 3. Here, the voltage of the voltage value Vb set according to control of the arithmetic control part 4a is applied to the said solar cell SM. The detection unit 3 outputs the measurement result to the calculation control unit 4a. Thereby, data for obtaining the spectral sensitivity of the wavelength λk is measured.

次に、照射制御部４２ａは、分光感度を求めるために、予め設定された全ての波長について測定を終了したか否かを判定する（Ｓ２１）。この処理Ｓ２１における判定の結果、全ての波長について測定を終了している場合（Ｙｅｓ）には、次の処理Ｓ２２が実行される。一方、処理Ｓ２１における判定の結果、全ての波長について測定を終了していない場合（Ｎｏ）には、次の波長λｋ＋１のデータを取得するために、処理が処理Ｓ１６に戻される。 Next, the irradiation control unit 42a determines whether or not the measurement has been completed for all the preset wavelengths in order to obtain the spectral sensitivity (S21). As a result of the determination in step S21, when the measurement has been completed for all wavelengths (Yes), the next step S22 is executed. On the other hand, if the result of determination in step S21 is that measurement has not been completed for all wavelengths (No), the process returns to step S16 in order to acquire data for the next wavelength λ k + 1 .

例えば、図３に示すように、処理Ｓ１７によってＬＳ光の照射を開始した時点Ｔ１２から、評価対象の太陽電池ＳＭは、電流を出力し始め、ＬＳ光の照射の継続に伴って出力電流は、徐々に大きくなる（過渡状態）。処理Ｓ１８の設定時間だけ時間待ちした時点Ｔ１３では、ライトソーキングにより、評価対象の太陽電池ＳＭは、定常状態となり、その出力電流は、略一定となる。そして、処理Ｓ１９によってＬＳ光の照射が終了され、処理Ｓ２０によって波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。そして、処理Ｓ２１で処理が処理Ｓ１６に戻され、図３に示すように、時点Ｔ１４で処理Ｓ１７によってＬＳ光の照射が開始され、同様な動作が繰り返される。このように本実施形態では、測定波長範囲における各波長ごとにライトソーキングが行われ、波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。 For example, as shown in FIG. 3, from time T12 when irradiation of LS light is started in step S17, the solar cell SM to be evaluated starts to output current, and as the LS light irradiation continues, the output current is Gradually increases (transient state). At a time T13 when waiting for the set time of the process S18, the solar cell SM to be evaluated is in a steady state by light soaking, and its output current becomes substantially constant. Then, the irradiation of the LS light is terminated by the process S19, and data for obtaining the spectral sensitivity of the wavelength λk is measured by the process S20. Then, the process returns to the process S16 in the process S21, and as shown in FIG. 3, the irradiation of the LS light is started in the process S17 at the time T14, and the same operation is repeated. As described above, in this embodiment, the light soaking is performed for each wavelength in the measurement wavelength range, data for determining the spectral sensitivity wavelength lambda k is measured.

そして、処理Ｓ２２では、評価部４３は、処理Ｓ１６ないし処理Ｓ２１を実行することによって取得された検出部３の検出結果に基づいて前記太陽電池ＳＭを評価する。本実施形態では、評価部４３は、各波長λｋの各データのそれぞれについて、評価光照射部１によって単色光を前記太陽電池ＳＭに照射することで検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流、放射照度検知部１７で得られた、単位面積当たりの前記単色光の放射照度および予め記憶された前記太陽電池ＳＭにおける単色光の照射領域面積に基づいて前記太陽電池ＳＭにおける各波長λｋの分光感度を求め、これらを前記太陽電池ＳＭの分光感度とする。 And in process S22, the evaluation part 43 evaluates the said solar cell SM based on the detection result of the detection part 3 acquired by performing process S16 thru | or process S21. In this embodiment, the evaluation unit 43, the wavelength λ for each of the data of k, evaluation light irradiation unit 1 the solar cell obtained in the detecting portion 3 by irradiating a monochromatic light to the solar cell SM by SM Each wavelength in the solar cell SM based on the irradiance of the monochromatic light per unit area and the irradiation area area of the monochromatic light in the solar cell SM stored in advance. We obtain the spectral sensitivity of the lambda k, these and spectral sensitivity of the solar cell SM.

そして、評価部４３は、各波長λｋの各データおよび前記太陽電池ＳＭの分光感度を出力部６に出力し、必要に応じてこれらをＩＦ部７へ出力し、また必要に応じてこれらを記憶部８へ出力して記憶させる。 And the evaluation part 43 outputs each data of each wavelength (lambda) k and the spectral sensitivity of the said solar cell SM to the output part 6, and outputs these to the IF part 7 as needed, and these are also needed as needed. The data is output to the storage unit 8 and stored.

本実施形態の太陽電池評価装置Ｓａは、ライトソーキングの必要な評価対象の太陽電池ＳＭの評価、本実施形態では、各波長λｋの分光感度を求めるためのデータの測定を行うごとに、予め設定された所定の条件を満たすか否かが判定され、前記所定の条件を満たすまで、前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するので、ライトソーキングの必要な前記太陽電池ＳＭをより高い信頼性で評価することができる。そして、このような構成の太陽電池評価装置Ｓａは、照射制御部４２が予め設定された所定の条件を満たすか否かの判定を自動的に行うので、機械任せにすることができ、前記太陽電池ＳＭをより少ない手間で評価することができる。 The solar cell evaluation apparatus Sa of the present embodiment performs the evaluation of the solar cell SM to be evaluated that requires light soaking, and in this embodiment, every time measurement of data for obtaining the spectral sensitivity of each wavelength λ k is performed in advance. It is determined whether or not a predetermined condition that has been set is satisfied, and the solar cell SM is irradiated with LS light until the predetermined condition is satisfied. Therefore, the solar cell SM that requires light soaking is more reliable. Can be evaluated. And since the solar cell evaluation apparatus Sa of such a structure automatically determines whether the irradiation control part 42 satisfy | fills the predetermined condition set beforehand, it can be left to a machine, and the said solar The battery SM can be evaluated with less effort.

また、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓａは、予め設定された光の照射開始から定常状態となるまでの前記設定時間、評価対象の太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するので、より確実に前記太陽電池ＳＭが定常状態となった状態で評価光による検出結果を得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   Further, the solar cell evaluation device Sa of the present embodiment irradiates the solar cell SM to be evaluated with LS light for the set time from the start of light irradiation set in advance to the steady state. Since the detection result by the evaluation light can be obtained in a state where the solar cell SM is in a steady state, the evaluation can be performed with higher reliability.

そして、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓａでは、各波長ごとにライトソーキングを行うので、確実に定常状態でのデータが得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   And in the solar cell evaluation apparatus Sa of this embodiment, since light soaking is performed for every wavelength, since the data in a steady state are obtained reliably, it can evaluate with higher reliability.

また、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓａは、評価対象の太陽電池ＳＭごとに定常状態となるまでの時間のバラツキがある場合でも、前記設定時間を評価前に実測するので、このようなバラツキに対処することができ、より高い信頼性で評価することができる。   Further, the solar cell evaluation device Sa of the present embodiment measures the set time before evaluation even when there is a variation in time until the steady state is reached for each solar cell SM to be evaluated. And can be evaluated with higher reliability.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

（第２実施形態）
上述の第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａは、ＬＳ光の照射開始から定常状態となるまでのＬＳ時間を実測し、各評価（測定）の際には、前記ＬＳ時間でライトソーキングを行ったが、第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、定常状態の電流値を実測し、各評価（測定）の際には、ライトソーキングの開始から前記定常状態の電流値となるまでライトソーキングを行うものである。 (Second Embodiment)
The solar cell evaluation apparatus Sa of the first embodiment described above measures the LS time from the start of LS light irradiation to the steady state, and performs light soaking at the LS time during each evaluation (measurement). However, the solar cell evaluation device Sb of the second embodiment actually measures the steady-state current value, and performs light soaking from the start of light soaking until the steady-state current value is reached in each evaluation (measurement). Is to do.

このため、第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａにおける演算制御部４ａに代え、演算制御部４ｂを用いる点を除き、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａと同様である。すなわち、第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、評価光照射部１と、ＬＳ光照射部２と、検出部３と、演算制御部４ｂと、入力部５と、出力部６と、ＩＦ部７と、記憶部８と、照射光学系９とを備え、これら第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂにおける評価光照射部１、ＬＳ光照射部２、検出部３、入力部５、出力部６、ＩＦ部７、記憶部８および照射光学系９は、それぞれ、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａにおける評価光照射部１、ＬＳ光照射部２、検出部３、入力部５、出力部６、ＩＦ部７、記憶部８および照射光学系９と同様であり、その説明を省略する。なお、図１には、第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂにおいて、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａと異なる構成の符号が括弧書きで示されている。   For this reason, the solar cell evaluation device Sb of the second embodiment is the solar cell of the first embodiment, except that the calculation control unit 4b is used instead of the calculation control unit 4a in the solar cell evaluation device Sa of the first embodiment. This is similar to the evaluation device Sa. That is, the solar cell evaluation apparatus Sb of the second embodiment includes the evaluation light irradiation unit 1, the LS light irradiation unit 2, the detection unit 3, the calculation control unit 4b, the input unit 5, the output unit 6, and the IF. Unit 7, storage unit 8, and irradiation optical system 9. Evaluation light irradiation unit 1, LS light irradiation unit 2, detection unit 3, input unit 5, and output in the solar cell evaluation device Sb of the second embodiment. The unit 6, the IF unit 7, the storage unit 8, and the irradiation optical system 9 are respectively an evaluation light irradiation unit 1, an LS light irradiation unit 2, a detection unit 3, an input unit 5 in the solar cell evaluation apparatus Sa of the first embodiment. The output unit 6, the IF unit 7, the storage unit 8, and the irradiation optical system 9 are the same, and the description thereof is omitted. In addition, in FIG. 1, in the solar cell evaluation device Sb of the second embodiment, reference numerals having different configurations from those of the solar cell evaluation device Sa of the first embodiment are shown in parentheses.

演算制御部４ｂは、第１実施形態の演算制御部４ａと同様に、各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって太陽電池評価装置Ｓｂ全体の動作を司るとともに、前記太陽電池ＳＭの評価を求める装置である。演算制御部４ｂには、演算制御プログラムが実行されることによって、制御部４１、照射制御部４２ｂおよび評価部４３が機能的に構成される。これら第２実施形態の演算制御部４ｂにおける制御部４１おとび評価部４３は、それぞれ、第１実施形態の演算制御部４ａにおける制御部４１おとび評価部４３と同様であるので、その説明を省略する。   Similar to the arithmetic control unit 4a of the first embodiment, the arithmetic control unit 4b controls the operation of the entire solar cell evaluation device Sb by controlling each unit according to the function, and evaluates the solar cell SM. It is a device to seek. In the calculation control unit 4b, a control unit 41, an irradiation control unit 42b, and an evaluation unit 43 are functionally configured by executing a calculation control program. Since the control unit 41 and the evaluation unit 43 in the calculation control unit 4b according to the second embodiment are the same as the control unit 41 and the evaluation unit 43 in the calculation control unit 4a according to the first embodiment, respectively. Omitted.

照射制御部４２ｂは、評価光照射部１およびＬＳ光照射部２を制御するものである。照射制御部４２ｂは、本実施形態では、評価光照射部１に対し、評価光としての単色光の波長の選択、放射光強度および点消灯を後述のように制御し、そして、ＬＳ光照射部２に対し、ＬＳ光の放射光強度および点消灯を後述のように制御する。前記ＬＳ光の点消灯の制御に関し、照射制御部４２ｂは、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するように、ＬＳ光照射部２を制御する。より具体的には、本実施形態では、照射制御部４２ｂは、検出部３によって検出された前記太陽電池ＳＭの出力が、予め設定された、前記太陽電池ＳＭまたは前記太陽電池ＳＭと同種の太陽電池における定常状態での、設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定する。   The irradiation control unit 42b controls the evaluation light irradiation unit 1 and the LS light irradiation unit 2. In the present embodiment, the irradiation control unit 42b controls the evaluation light irradiation unit 1 to select the wavelength of monochromatic light as evaluation light, the intensity of emitted light, and turn on / off as described below, and the LS light irradiation unit 2, the intensity of the LS light emitted and on / off are controlled as described below. Regarding the control of turning on / off the LS light, the irradiation control unit 42b controls the LS light irradiation unit 2 to irradiate the solar cell SM with LS light until a predetermined condition set in advance is satisfied. More specifically, in the present embodiment, the irradiation control unit 42b is configured such that the output of the solar cell SM detected by the detection unit 3 is a preset type of solar cell SM or a solar of the same type as the solar cell SM. When the set output value in the steady state of the battery is reached, it is determined that the predetermined condition set in advance is satisfied.

なお、好ましくは、照射制御部４２ｂは、検出部３によって検出された前記太陽電池ＳＭの出力が、所定の範囲内で、予め設定された前記設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定する。そして、前記所定の範囲は、外部から入力部５によって入力されてもよい。例えば、ＪＩＳ Ｃ ８９９１を参考に、出力短絡電流が（その最大値（ｍａｘ）−その最小値（ｍｉｎ））／その平均値（ａｖｇ）＜２％の２％とされてよい。このような構成では、前記所定の範囲を外部から入力されるので、評価に求められる信頼性に応じて適宜に前記所定の範囲を変えることができる。あるいは、前記所定の範囲は、検出部３の電流レンジ、測定系のインピーダンスおよび太陽電池評価装置Ｓｂの仕様によって規定された測定精度等から自動的に決定されてもよい。   Preferably, the irradiation control unit 42b is set in advance when the output of the solar cell SM detected by the detection unit 3 becomes the preset output value within a predetermined range. It is determined that the predetermined condition is satisfied. The predetermined range may be input from the outside by the input unit 5. For example, referring to JIS C 8991, the output short-circuit current may be 2% of (the maximum value (max) −the minimum value (min)) / the average value (avg) <2%. In such a configuration, since the predetermined range is input from the outside, the predetermined range can be appropriately changed according to the reliability required for evaluation. Alternatively, the predetermined range may be automatically determined from the current range of the detection unit 3, the impedance of the measurement system, the measurement accuracy defined by the specifications of the solar cell evaluation device Sb, and the like.

また、前記設定出力値は、他の測定装置を用いることによって評価対象の前記太陽電池ＳＭまたはこの太陽電池ＳＭと同種の太陽電池について予め実測し、本機Ｓｂの記憶部８に入力部５を介して記憶されてもよい。また、前記設定出力値は、同種の複数の太陽電池に対してそれぞれ測定し、それらの平均値を求める平均処理等の統計処理された値であることが好ましい。   In addition, the set output value is measured in advance for the solar cell SM to be evaluated or a solar cell of the same type as the solar cell SM by using another measuring device, and the input unit 5 is connected to the storage unit 8 of the machine Sb. May be stored. In addition, the set output value is preferably a value subjected to statistical processing such as average processing for measuring a plurality of solar cells of the same type and obtaining an average value thereof.

次に、本実施形態の動作について説明する。図４は、第２実施形態における太陽電池評価装置の動作を示すフローチャート図である。   Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the solar cell evaluation apparatus in the second embodiment.

図４において、まず、図２に示すＳ１１と同様に、評価対象の太陽電池ＳＭが太陽電池評価装置Ｓｂにおける図略の試料台等の所定の位置に配置（セット）される（Ｓ３１）。そして、オペレータ（ユーザ）が入力部５を介して太陽電池評価装置Ｓｂに評価開始の指示を与える。評価開始の指示を受け付けた演算制御部４ｂは、前記太陽電池ＳＭの評価を開始する。   In FIG. 4, first, similarly to S11 shown in FIG. 2, the solar cell SM to be evaluated is placed (set) at a predetermined position such as an unillustrated sample stage in the solar cell evaluation apparatus Sb (S31). Then, the operator (user) gives an instruction to start evaluation to the solar cell evaluation device Sb via the input unit 5. The arithmetic control unit 4b that has received the instruction to start evaluation starts evaluation of the solar cell SM.

そして、第１に、演算制御部４ｂは、前記設定出力値としての前記太陽電池ＳＭにおける定常状態の出力値を決定する。より具体的には、この前記定常状態の出力値を決定するために、演算制御部４ｂの照射制御部４２ｂは、ＬＳ光照射部２を制御することによって前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射する（Ｓ３２）。そして、照射制御部４２ｂは、前記太陽電池ＳＭの出力を検出部３によって検出する（Ｓ３３）。すなわち、照射制御部４２ｂの制御に従ってＬＳ光光源駆動制御部２３は、ＬＳ光光源部２２を駆動し、ＬＳ光光源部２２に所定の光強度でＬＳ光を放射させる。これによって前記太陽電池ＳＭにはＬＳ光が照射され、前記太陽電池ＳＭの出力電流の電流値Ｉは、検出部３によって測定され（その電圧値Ｖｂは検出部３によって設定される）、検出部３は、その測定結果の電流値Ｉを演算制御部４ｂへ出力する。これによって前記太陽電池ＳＭの出力電流が測定される。   First, the calculation control unit 4b determines an output value in a steady state in the solar cell SM as the set output value. More specifically, in order to determine the output value in the steady state, the irradiation control unit 42b of the calculation control unit 4b irradiates the solar cell SM with LS light by controlling the LS light irradiation unit 2. (S32). And the irradiation control part 42b detects the output of the said solar cell SM by the detection part 3 (S33). That is, the LS light source drive controller 23 drives the LS light source unit 22 according to the control of the irradiation controller 42b, and causes the LS light source unit 22 to emit LS light with a predetermined light intensity. Thereby, the solar cell SM is irradiated with LS light, and the current value I of the output current of the solar cell SM is measured by the detection unit 3 (its voltage value Vb is set by the detection unit 3). 3 outputs the current value I of the measurement result to the arithmetic control unit 4b. Thereby, the output current of the solar cell SM is measured.

次に、演算制御部４ｂの照射制御部４２ｂは、図２に示すＳ１４と同様に、検出部３から入力された測定結果の電流値Ｉに基づいて前記太陽電池ＳＭが定常状態になっているか否か（安定したか否か）を判定する（Ｓ３４）。   Next, the irradiation control unit 42b of the calculation control unit 4b determines whether the solar cell SM is in a steady state based on the current value I of the measurement result input from the detection unit 3, as in S14 shown in FIG. It is determined whether or not (stable or not) (S34).

処理Ｓ３４の判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されない場合（Ｎｏ）には、照射制御部４２ｂは、処理を上述の処理Ｓ３３に戻し、実行する。すなわち、次のサンプリングが行われる。一方、前記処理Ｓ３４における判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定された場合（Ｙｅｓ）には、次の処理Ｓ３５を実行する。   As a result of the determination in step S34, if it is not determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) (No), the irradiation control unit 42b returns the process to the above-described step S33 and executes it. That is, the next sampling is performed. On the other hand, if it is determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) as a result of the determination in the process S34 (Yes), the next process S35 is executed.

例えば、図３に示すように、ＬＳ光の照射を開始した時点Ｔ１０から、評価対象の太陽電池ＳＭは、電流を出力し始め、ＬＳ光の照射の継続に伴って出力電流は、徐々に大きくなる。この過渡状態では、処理Ｓ３４における判定の結果は、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されないので、処理は、処理Ｓ３３に戻され、処理Ｓ３３および処理Ｓ３４が繰り返される。このため、過渡状態では、ＬＳ光の照射が継続される。ＬＳ光の照射が継続されると、前記太陽電池ＳＭの出力電流は、図３に示すように、やがて飽和して略一定となり、経過時間に対する出力電流を表す図３の曲線における今回ｊの点での接線の傾きが略ゼロとなる。この時点Ｔ１１では、処理Ｓ３４における判定の結果は、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定されるので、処理は、次の処理Ｓ３５が実行される。   For example, as shown in FIG. 3, the solar cell SM to be evaluated starts to output current from time T10 when irradiation of LS light is started, and the output current gradually increases as LS light irradiation continues. Become. In this transient state, the result of determination in process S34 is not determined that the solar cell SM is in a steady state (stable), so the process returns to process S33, and process S33 and process S34 are repeated. . For this reason, LS light irradiation is continued in a transient state. When the LS light irradiation is continued, the output current of the solar cell SM eventually becomes saturated and becomes substantially constant as shown in FIG. 3, and the current j point in the curve of FIG. 3 representing the output current with respect to the elapsed time. The slope of the tangent at is almost zero. At this time T11, it is determined that the solar cell SM is in a steady state (stable) as a result of the determination in the process S34, so that the next process S35 is executed.

処理Ｓ３５において、照射制御部４２ｂは、検出部３の出力の出力値をサンプリングし、この出力値を前記太陽電池ＳＭの定常状態の出力値とし、これを設定出力値Ｉｓｅｔとする。これによって、前記太陽電池ＳＭがライトソーキングの開始から安定し、前記定常状態での出力値が評価前の実測によって決定される。そして、照射制御部４２ｂは、ＬＳ光照射部２を制御することによってＬＳ光の放射を停止する。なお、この処理Ｓ３５において、処理Ｓ３４で前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定した場合における検出部３の出力の出力値を設定出力値Ｉｓｅｔとしてもよい。すなわち、処理Ｓ３５における上述のサンプリングが省略され、処理Ｓ３４でＬＳ光の放射が停止されてもよい。 In process S35, the irradiation control part 42b samples the output value of the output of the detection part 3, makes this output value the output value of the steady state of the said solar cell SM, and makes this the setting output value Iset . Thereby, the solar cell SM is stabilized from the start of light soaking, and the output value in the steady state is determined by actual measurement before evaluation. And the irradiation control part 42b stops the emission of LS light by controlling the LS light irradiation part 2. FIG. In this process S35, the output value of the output of the detection unit 3 when it is determined in the process S34 that the solar cell SM is in a steady state (stable) may be used as the set output value Iset . That is, the above sampling in the process S35 may be omitted, and the emission of the LS light may be stopped in the process S34.

そして、第２に、演算制御部４ｂは、所定の評価項目の評価を行う。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、演算制御部４ｂは、太陽電池の分光感度を測定する。より具体的には、前記処理Ｓ３５の次に、照射制御部４２ｂは、図２に示す処理Ｓ１６と同様に、評価光照射部１を制御することによって評価光照射部１から放射されるべき単色光の波長を設定する（Ｓ３６）。   Secondly, the arithmetic control unit 4b evaluates a predetermined evaluation item. In this embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the arithmetic control unit 4b measures the spectral sensitivity of the solar cell. More specifically, after the processing S35, the irradiation control unit 42b controls the evaluation light irradiation unit 1 to emit a single color to be emitted from the evaluation light irradiation unit 1, similarly to the processing S16 shown in FIG. The wavelength of light is set (S36).

次に、照射制御部４２ｂは、ＬＳ光照射部２を制御することによって前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射する（Ｓ３７）。そして、照射制御部４２ｂは、前記太陽電池ＳＭの出力を検出部３によって検出する（Ｓ３８）。上述の動作と同様の動作によって、前記太陽電池ＳＭには、ＬＳ光が照射され、前記太陽電池ＳＭの出力電流の電流値Ｉが検出部３から演算制御部４ｂへ出力され、前記太陽電池ＳＭの出力電流が測定される。   Next, the irradiation control unit 42b irradiates the solar cell SM with LS light by controlling the LS light irradiation unit 2 (S37). And the irradiation control part 42b detects the output of the said solar cell SM by the detection part 3 (S38). Through the same operation as described above, the solar cell SM is irradiated with LS light, and the current value I of the output current of the solar cell SM is output from the detection unit 3 to the arithmetic control unit 4b, and the solar cell SM Output current is measured.

次に、照射制御部４２ｂは、前記処理Ｓ３５で設定された設定出力値Ｉｓｅｔを用いることによって、検出部３から入力された測定結果の電流値Ｉに基づいて前記太陽電池ＳＭが定常状態になっているか否か（安定したか否か）を判定する（Ｓ３９）。この判定は、検出部３から入力された測定結果の電流値Ｉが略設定出力値Ｉｓｅｔと一致した場合には、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっていると判定され、一致しない場合には、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっていると判定されない。例えば、照射制御部４２ｂは、前記設定出力値Ｉｓｅｔから、今回ｊのサンプリング（検出）によって検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流Ｉｊを減算し、その減算結果の絶対値（＝｜Ｉｓｅｔ−Ｉｊ｜）が予め設定された所定の閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判断する（｜Ｉｓｅｔ−Ｉｊ｜≦Ｔｈ２？）。この判断の結果、前記減算結果の絶対値が前記所定の閾値以下である場合（｜Ｉｓｅｔ−Ｉｊ｜≦Ｔｈ２）には、照射制御部４２ｂは、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっている（安定した）と判定され、前記減算結果の絶対値が前記所定の閾値を超えている場合（｜Ｉｓｅｔ−Ｉｊ｜＞Ｔｈ２）には、照射制御部４２ｂは、前記太陽電池ＳＭが過渡状態である（安定していない）と判定される。 Next, the irradiation control unit 42b uses the set output value I set set in the process S35, so that the solar cell SM is in a steady state based on the current value I of the measurement result input from the detection unit 3. It is determined whether or not (stable or not) (S39). This determination is made when it is determined that the solar cell SM is in a steady state when the current value I of the measurement result input from the detection unit 3 is substantially equal to the set output value I set, and does not match. Is not determined that the solar cell SM is in a steady state. For example, the irradiation control unit 42b subtracts the output current I j of the solar cell SM obtained by the detection unit 3 by sampling (detection) j this time from the set output value I set , and the absolute value of the subtraction result It is determined whether (= | I set −I j |) is equal to or less than a predetermined threshold value Th2 set in advance (| I set −I j | ≦ Th2?). As a result of this determination, when the absolute value of the subtraction result is equal to or smaller than the predetermined threshold (| I set −I j | ≦ Th2), the irradiation control unit 42b indicates that the solar cell SM is in a steady state. If the absolute value of the subtraction result exceeds the predetermined threshold (| I set −I j |> Th2), the irradiation control unit 42b determines that the solar cell SM is It is determined that the state is transient (not stable).

この処理Ｓ３９の判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっていると判定されない場合（前記太陽電池ＳＭが過渡状態である（安定していない）と判定される場合）（Ｎｏ）には、照射制御部４２ｂは、処理を処理Ｓ３８に戻す。すなわち、ＬＳ光照射部２は、前記太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射し続け、ライトソーキングが行われる。   As a result of the determination in step S39, when it is not determined that the solar cell SM is in a steady state (when it is determined that the solar cell SM is in a transient state (not stable)) (No) The irradiation control unit 42b returns the process to step S38. That is, the LS light irradiation unit 2 continues to irradiate the solar cell SM with LS light, and light soaking is performed.

一方、前記処理Ｓ３９の判定の結果、前記太陽電池ＳＭが定常状態になっていると判定される場合（Ｙｅｓ）には、照射制御部４２ｂは、図２に示す処理Ｓ１９と同様に、ＬＳ光照射部２を制御することによってＬＳ光の放射を停止する（Ｓ４０）。これによってライトソーキングが終了する。   On the other hand, when it is determined that the solar cell SM is in a steady state as a result of the determination in the process S39 (Yes), the irradiation control unit 42b uses the LS light as in the process S19 illustrated in FIG. The emission of LS light is stopped by controlling the irradiation unit 2 (S40). This completes the light soaking.

次に、図２に示す処理Ｓ２０と同様に、照射制御部４２ｂは、評価光照射部１を制御することによって前記太陽電池ＳＭに処理Ｓ３６で設定した波長λｋの単色光を照射する。そして、単色光が照射されると、放射照度検知部１７は、単色光の放射照度を測定し、その測定結果を増幅部１８を介して演算制御部４ｂに出力し、検出部３は、前記太陽電池ＳＭの出力（本実施形態では出力電流Ｉ）を測定し、この測定結果を演算制御部４ｂに出力する（Ｓ４１）。これによって波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。 Then, similarly to the process S20 shown in FIG. 2, the irradiation control unit 42b irradiates monochromatic light of wavelength lambda k set in the processing S36 to the solar cell SM by controlling the evaluation light irradiation unit 1. When the monochromatic light is irradiated, the irradiance detection unit 17 measures the irradiance of the monochromatic light, and outputs the measurement result to the arithmetic control unit 4b via the amplification unit 18, and the detection unit 3 The output (output current I in this embodiment) of the solar cell SM is measured, and the measurement result is output to the arithmetic control unit 4b (S41). Thereby, data for obtaining the spectral sensitivity of the wavelength λk is measured.

次に、照射制御部４２ｂは、図２に示す処理Ｓ２１と同様に、分光感度を求めるために、予め設定された全ての波長について測定を終了したか否かを判定する（Ｓ４２）。この処理Ｓ４２における判定の結果、全ての波長について測定を終了している場合（Ｙｅｓ）には、次の処理Ｓ４３が実行される。一方、処理Ｓ４２における判定の結果、全ての波長について測定を終了していない場合（Ｎｏ）には、次の波長λｋ＋１のデータを取得するために、処理が処理Ｓ３６に戻される。 Next, similarly to the process S21 shown in FIG. 2, the irradiation control unit 42b determines whether or not the measurement has been completed for all the preset wavelengths in order to obtain the spectral sensitivity (S42). As a result of the determination in step S42, when the measurement has been completed for all wavelengths (Yes), the next step S43 is executed. On the other hand, as a result of the determination in the process S42, when the measurement has not been completed for all wavelengths (No), the process returns to the process S36 in order to acquire data of the next wavelength λk + 1 .

例えば、図３に示すように、処理Ｓ３７によってＬＳ光の照射を開始した時点Ｔ１２から、評価対象の太陽電池ＳＭは、電流を出力し始め、ＬＳ光の照射の継続に伴って出力電流は、徐々に大きくなる（過渡状態）。そして、時点Ｔ１３では、ライトソーキングにより、評価対象の太陽電池ＳＭは、定常状態となり、その出力電流は、略設定出力値Ｉｓｅｔとなる。そして、処理Ｓ３９の判定を介して、処理Ｓ４０によってＬＳ光の照射が終了され、処理Ｓ４１によって波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。そして、処理Ｓ４２で処理が処理Ｓ３６に戻され、図３に示すように、時点Ｔ１４で処理Ｓ３７によってＬＳ光の照射が開始され、同様な動作が繰り返される。このように本実施形態では、測定波長範囲における各波長ごとにライトソーキングが行われ、波長λｋの分光感度を求めるためのデータが測定される。 For example, as shown in FIG. 3, from the time T12 when the irradiation of LS light is started in the process S37, the solar cell SM to be evaluated starts to output current, and as the LS light irradiation continues, the output current is Gradually increases (transient state). At time T13, the solar cell SM to be evaluated is in a steady state due to light soaking, and the output current thereof is substantially the set output value Iset . Then, through the determination of the process S39, the irradiation of the LS light is ended by the process S40, and the data for obtaining the spectral sensitivity of the wavelength λk is measured by the process S41. Then, the process returns to the process S36 in the process S42, and as shown in FIG. 3, the irradiation of the LS light is started by the process S37 at the time T14, and the same operation is repeated. As described above, in this embodiment, the light soaking is performed for each wavelength in the measurement wavelength range, data for determining the spectral sensitivity wavelength lambda k is measured.

そして、処理Ｓ４３では、評価部４３は、処理Ｓ３６ないし処理Ｓ４２を実行することによって取得された検出部３の検出結果に基づいて前記太陽電池ＳＭを評価する。本実施形態では、評価部４３は、各波長λｋの各データのそれぞれについて、評価光照射部１によって単色光を前記太陽電池ＳＭに照射することで検出部３で得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流、放射照度検知部１７で得られた、単位面積当たりの前記単色光の放射照度および予め記憶された前記太陽電池ＳＭにおける単色光の照射領域面積に基づいて前記太陽電池ＳＭにおける各波長λｋの分光感度を求め、これらを前記太陽電池ＳＭの分光感度とする。 And in process S43, the evaluation part 43 evaluates the said solar cell SM based on the detection result of the detection part 3 acquired by performing process S36 thru | or process S42. In this embodiment, the evaluation unit 43, the wavelength λ for each of the data of k, evaluation light irradiation unit 1 the solar cell obtained in the detecting portion 3 by irradiating a monochromatic light to the solar cell SM by SM Each wavelength in the solar cell SM based on the irradiance of the monochromatic light per unit area and the irradiation area area of the monochromatic light in the solar cell SM stored in advance. We obtain the spectral sensitivity of the lambda k, these and spectral sensitivity of the solar cell SM.

そして、評価部４３は、各波長λｋの各データおよび前記太陽電池ＳＭの分光感度を出力部６に出力し、必要に応じてこれらをＩＦ部７へ出力し、また必要に応じてこれらを記憶部８へ出力して記憶させる。 And the evaluation part 43 outputs each data of each wavelength (lambda) k and the spectral sensitivity of the said solar cell SM to the output part 6, and outputs these to the IF part 7 as needed, and these are also needed as needed. The data is output to the storage unit 8 and stored.

本実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａと同様に、ライトソーキングの必要な前記太陽電池ＳＭをより高い信頼性で評価することができ、前記太陽電池ＳＭをより少ない手間で評価することができる。   Similar to the solar cell evaluation device Sa of the first embodiment, the solar cell evaluation device Sb of the present embodiment can evaluate the solar cell SM that requires light soaking with higher reliability. Can be evaluated with less effort.

また、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、予め設定された光の照射開始から、定常状態で出力される前記設定出力値まで、評価対象の太陽電池ＳＭにＬＳ光を照射するので、より確実に前記太陽電池ＳＭが定常状態となった状態で評価光による検出結果を得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   Further, the solar cell evaluation device Sb of the present embodiment irradiates the solar cell SM to be evaluated with LS light from the preset light irradiation start to the set output value output in a steady state. Since the detection result by the evaluation light can be obtained in a state where the solar cell SM is in a steady state, the evaluation can be performed with higher reliability.

そして、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂでは、各波長ごとにライトソーキングを行うので、確実に定常状態でのデータが得られるから、より高い信頼性で評価することができる。   And in the solar cell evaluation apparatus Sb of this embodiment, since light soaking is performed for every wavelength, since the data in a steady state are obtained reliably, it can evaluate with higher reliability.

また、本実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂは、評価対象の太陽電池ＳＭごとに定常状態の出力値にバラツキがある場合でも、前記設定出力値を評価前に実測するので、このようなバラツキに対処することができ、より高い信頼性で評価することができる。   Further, the solar cell evaluation apparatus Sb of the present embodiment measures the set output value before the evaluation even when there is a variation in the steady state output value for each solar cell SM to be evaluated. It can be dealt with and can be evaluated with higher reliability.

なお、ライトソーキングの効果は、図６に示すように、直ちに消失するものではないので、ライトソーキング光の照射停止後、第１および第２太陽電池評価装置Ｓａ、Ｓｂの各仕様によって許容される各誤差の範囲内で、複数回測定することも可能である。このため、上述の第１および第２実施形態において、１回のライトソーキング後に、複数回、評価光を前記太陽電池ＳＷに照射し、検出部３から各評価光に対する検出結果を得るように、第１および第２太陽電池評価装置Ｓａ、Ｓｂが構成されてもよい。   Since the light soaking effect does not immediately disappear as shown in FIG. 6, it is allowed by the specifications of the first and second solar cell evaluation apparatuses Sa and Sb after the light soaking light irradiation is stopped. It is also possible to make multiple measurements within the range of each error. For this reason, in the above-described first and second embodiments, after one light soaking, the solar cell SW is irradiated with the evaluation light a plurality of times, and the detection result for each evaluation light is obtained from the detection unit 3. 1st and 2nd solar cell evaluation apparatus Sa and Sb may be comprised.

前記１回のライトソーキングで測定される回数は、例えば、ライトソーキング効果の維持時間を予め実測することで、その維持時間および太陽電池評価装置Ｓａ、Ｓｂに仕様によって許容される精度等に基づいて予め設定される。ライトソーキング効果の維持期間の測定は、例えば、ライトソーキング後に単色光またはライトソーキングに使用したエネルギーより十分小さいエネルギーの白色光で前記太陽電池ＳＭに照射し、その出力電流を連続的に測定することによって行われる。ライトソーキング効果の維持期間中では、出力電流は、一定しているが、ライトソーキング効果が薄れるに従って出力電流が変化し、完全にその効果がなくなった時点ではその出力電流で安定する。この出力電圧が変化するまでの時間を計測することで、ライトソーキング効果の維持時間を測定することができる。   The number of times measured in the one-time light soaking is based on, for example, measuring the maintenance time of the light soaking effect in advance, the accuracy allowed by the specifications of the maintenance time and the solar cell evaluation devices Sa and Sb, etc. It is set in advance. The light soaking effect is maintained for a period of time, for example, after the light soaking, the solar cell SM is irradiated with monochromatic light or white light having energy sufficiently smaller than the energy used for light soaking, and the output current is continuously measured. Is done by. While the light soaking effect is maintained, the output current is constant, but the output current changes as the light soaking effect fades, and when the effect disappears completely, the output current is stabilized. By measuring the time until the output voltage changes, the maintenance time of the light soaking effect can be measured.

例えば、第１および第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓａ、Ｓｂにおいて、照射制御部４２ａ、４２ｂは、１回のライトソーキング後（例えば図５に示す時点Ｔ２０から時点Ｔ２１までのライトソーキング後）に、複数の波長（例えば上記図５に示すＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６の６個の波長）に対して、評価光を前記太陽電池ＳＭに照射するように、評価光照射部１を制御し、評価部４３、４３は、１回のライトソーキング後に、複数の波長に対して、評価光照射部１、１によって前記評価光を前記太陽電池ＳＭに照射することで検出部３、３によって得られた前記太陽電池ＳＭの出力電流に基づいて前記太陽電池ＳＭの分光感度を求める。   For example, in the solar cell evaluation apparatuses Sa and Sb of the first and second embodiments, the irradiation control units 42a and 42b are after one light soaking (for example, after the light soaking from the time T20 to the time T21 shown in FIG. 5). In addition, the evaluation light irradiation unit is configured to irradiate the solar cell SM with evaluation light for a plurality of wavelengths (for example, six wavelengths D1, D2, D3, D4, D5, and D6 shown in FIG. 5). 1, and the evaluation units 43 and 43 detect the detection unit 3 by irradiating the solar cell SM with the evaluation light by the evaluation light irradiation units 1 and 1 for a plurality of wavelengths after one light soaking. 3 is used to obtain the spectral sensitivity of the solar cell SM.

より具体的には、第１実施形態の太陽電池評価装置Ｓａでは、照射制御部４２ａは、１回のライトソーキング後に、複数の波長の個数だけ、処理Ｓ１６ないし処理Ｓ２０が繰り返され、処理Ｓ２２では、評価部４３は、上述と同様の処理を実行する。また、第２実施形態の太陽電池評価装置Ｓｂでは、照射制御部４２ｂは、１回のライトソーキング後に、複数の波長の個数だけ、処理Ｓ３６ないし処理Ｓ４１が繰り返され、処理Ｓ４３では、評価部４３は、上述と同様の処理を実行する。   More specifically, in the solar cell evaluation apparatus Sa of the first embodiment, the irradiation control unit 42a repeats the processes S16 to S20 by the number of a plurality of wavelengths after one light soaking, and in the process S22, The evaluation unit 43 performs the same process as described above. Further, in the solar cell evaluation apparatus Sb of the second embodiment, the irradiation control unit 42b repeats the processes S36 to S41 by the number of a plurality of wavelengths after one light soaking. In the process S43, the evaluation unit 43 Performs the same processing as described above.

このように構成することによって、第１および第２太陽電池評価装置Ｓａ、Ｓｂは、波長ごとにライトソーキングを行う場合に比較して、分光感度の測定時間をより短くすることができる。   By comprising in this way, 1st and 2nd solar cell evaluation apparatus Sa and Sb can shorten the measurement time of spectral sensitivity compared with the case where light soaking is performed for every wavelength.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

Ｓａ、Ｓｂ 太陽電池評価装置
ＳＭ 太陽電池
１ 評価光照射部
２ ライトソーキング光照射部
３ 検出部
４ａ、４ｂ 演算制御部
５ 入力部
４２ａ、４２ｂ 照射制御部
４３ 評価部 Sa, Sb Solar cell evaluation device SM Solar cell 1 Evaluation light irradiation unit 2 Light soaking light irradiation unit 3 Detection unit 4a, 4b Calculation control unit 5 Input units 42a, 42b Irradiation control unit 43 Evaluation unit

Claims (8)

ライトソーキングの必要な評価対象の太陽電池に、ライトソーキングのためのライトソーキング光を照射するライトソーキング光照射部と、
前記太陽電池に、評価を行うための評価光を照射する評価光照射部と、
前記太陽電池の出力を検出する検出部と、
前記評価光照射部によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで得られた前記検出部の検出結果に基づいて前記太陽電池を評価する評価部と、
前記ライトソーキング光照射部を制御する照射制御部とを備え、
前記照射制御部は、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池に前記ライトソーキング光を照射するように、前記ライトソーキング光照射部を制御すること
を特徴とする太陽電池評価装置。 Light soaking light irradiating unit for irradiating light soaking light for light soaking to the solar cell to be evaluated for light soaking,
An evaluation light irradiation unit that irradiates the solar cell with evaluation light for evaluation;
A detection unit for detecting the output of the solar cell;
An evaluation unit that evaluates the solar cell based on the detection result of the detection unit obtained by irradiating the solar cell with the evaluation light by the evaluation light irradiation unit;
An irradiation control unit for controlling the light soaking light irradiation unit,
The said irradiation control part controls the said light soaking light irradiation part to irradiate the said light soaking light to the said solar cell until the predetermined conditions set beforehand are satisfy | filled. The solar cell evaluation apparatus characterized by the above-mentioned. 前記照射制御部は、前記検出部によって検出された前記太陽電池の出力が、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池における定常状態での、設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池評価装置。 In the irradiation control unit, when the output of the solar cell detected by the detection unit becomes a preset output value in a steady state in the solar cell or the solar cell of the same type as the solar cell, which is set in advance. The solar cell evaluation device according to claim 1, wherein it is determined that the predetermined condition set in advance is satisfied. 前記照射制御部は、前記検出部によって検出された前記太陽電池の出力が、所定の範囲内で、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池における定常状態での、設定出力値となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定し、
前記所定の範囲を外部から入力する入力部をさらに備えること
を特徴とする請求項２に記載の太陽電池評価装置。 The irradiation control unit is set in a steady state in the solar cell or a solar cell of the same type as the solar cell, in which the output of the solar cell detected by the detection unit is preset within a predetermined range. When the output value is reached, it is determined that the predetermined condition set in advance is satisfied,
The solar cell evaluation apparatus according to claim 2, further comprising an input unit configured to input the predetermined range from the outside. 前記設定出力値は、評価前に実測された出力値であること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の太陽電池評価装置。 The solar cell evaluation apparatus according to claim 2, wherein the set output value is an output value actually measured before evaluation. 前記照射制御部は、前記ライトソーキング光の照射開始からの経過時間が、予め設定された、前記太陽電池または前記太陽電池と同種の太陽電池が光の照射開始から定常状態となるまでの設定時間となった場合に、前記予め設定された所定の条件を満たすと判定すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池評価装置。 The irradiation control unit is configured such that the elapsed time from the start of light soaking light irradiation is set in advance, and the solar cell or a solar cell of the same type as the solar cell is set to a steady state from the start of light irradiation When it becomes, it determines with satisfy | filling the said predetermined predetermined condition. The solar cell evaluation apparatus of Claim 1 characterized by these. 前記設定時間は、評価前に実測された実測時間であること
を特徴とする請求項５に記載の太陽電池評価装置。 The solar cell evaluation apparatus according to claim 5, wherein the set time is an actual measurement time actually measured before evaluation. 前記検出部は、前記太陽電池の出力電流を検出し、
前記評価は、太陽電池の分光感度であり、
前記評価部は、１回のライトソーキング後に、複数の波長に対して、前記評価光照射部によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで前記検出部によって得られた前記太陽電池の出力電流に基づいて前記太陽電池の分光感度を求めること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池評価装置。 The detection unit detects an output current of the solar cell,
The evaluation is the spectral sensitivity of the solar cell,
The evaluation unit outputs an output current of the solar cell obtained by the detection unit by irradiating the solar cell with the evaluation light by the evaluation light irradiation unit for a plurality of wavelengths after one light soaking. The solar cell evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the spectral sensitivity of the solar cell is obtained based on the following equation. ライトソーキングの必要な評価対象の太陽電池に、ライトソーキングのためのライトソーキング光を照射するライトソーキング光照射工程と、
前記太陽電池に、評価を行うための評価光を照射する評価光照射工程と、
前記太陽電池の出力を検出する検出工程と、
前記評価光照射工程によって前記評価光を前記太陽電池に照射することで得られた前記検出工程の検出結果に基づいて前記太陽電池を評価する評価工程とを備え、
前記ライトソーキング光照射工程は、予め設定された所定の条件を満たすまで、前記太陽電池に前記ライトソーキング光を照射し、
前記評価工程は、前記ライトソーキング光照射工程後に、実行されること
を特徴とする太陽電池評価方法。 Light soaking light irradiation process for irradiating light soaking light for light soaking to a solar cell to be evaluated for light soaking,
An evaluation light irradiation step for irradiating the solar cell with evaluation light for evaluation;
A detection step of detecting the output of the solar cell;
An evaluation step of evaluating the solar cell based on a detection result of the detection step obtained by irradiating the solar cell with the evaluation light by the evaluation light irradiation step,
The light soaking light irradiation step irradiates the light soaking light to the solar cell until a predetermined condition set in advance is satisfied,
The solar cell evaluation method, wherein the evaluation step is performed after the light soaking light irradiation step.
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