JP2014075216A - Solar simulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソーラーシミュレータにおいてLED光源を使用し、太陽光に近似するようにスペクトルを調節できるフィードバック機構を備えたソーラーシミュレータに関する。 The present invention relates to a solar simulator provided with a feedback mechanism that uses an LED light source in a solar simulator and can adjust a spectrum to approximate sunlight.
太陽エネルギーの利用方法として、太陽電池が知られている。そして、太陽電池を製造する場合、太陽電池が目的の発電能力を有しているかどうかの性能評価には、通常、出力特性の測定が行われる。出力特性は、光照射下において、太陽電池の電流電圧出力特性(以下、IV特性と略称する)を測定した光電変換特性である。光源としては、太陽光が望ましいが、天候により光強度が変化するから、ソーラーシミュレータが用いられている。ソーラーシミュレータは、太陽光の代りにキセノンランプやメタルハライドランプなどを用いている。 A solar cell is known as a method of using solar energy. And when manufacturing a solar cell, the measurement of an output characteristic is normally performed for the performance evaluation whether a solar cell has the target electric power generation capability. The output characteristics are photoelectric conversion characteristics obtained by measuring the current-voltage output characteristics (hereinafter abbreviated as IV characteristics) of the solar cell under light irradiation. As the light source, sunlight is desirable, but a solar simulator is used because the light intensity changes depending on the weather. The solar simulator uses a xenon lamp or a metal halide lamp instead of sunlight.
一方、ソーラーシミュレータで太陽光の代りにキセノンランプを用いながら、これらの光を合成するインテグレータを使用する技術も提案されている(特許文献1)。しかし、上記特許文献1では、実際の太陽光に近似したキセノンランプを使用しているが、長時間点灯した場合に温度上昇によって光量が変化し、結局実際の太陽光とは異なる擬似太陽光によって太陽電池の出力特性を判断することになる。
On the other hand, a technique using an integrator for synthesizing these lights while using a xenon lamp instead of sunlight in a solar simulator has been proposed (Patent Document 1). However, in the above-mentioned
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、各種波長のLEDを組合せた光源を用いることで、太陽光に近似した擬似太陽光を利用して太陽電池の出力特性を測定できるソーラーシミュレータを提供することである。
また、本発明の第2の目的は、上記LEDをアレイ状に複数配置することで、LED光源の光量不足を解消したソーラーシミュレータを提供することである。
This invention is made | formed in view of such a situation, The 1st objective is using the sunlight which approximated sunlight by using the light source which combined LED of various wavelengths, and the sun. To provide a solar simulator that can measure the output characteristics of a battery.
Moreover, the 2nd objective of this invention is providing the solar simulator which eliminated the light quantity shortage of the LED light source by arrange | positioning the said LED in multiple numbers by the array form.
このような目的を達成するための第1発明のソーラシミュレータは、太陽電池に擬似太陽光を照射するために固有波長を放出するLEDが多数個組合せ配置される光源部と、前記光源部から入射する光を、内部で複数回全反射させて前記太陽電池側に放出するインテグレータと、前記太陽電池側に入射する擬似太陽光の照度を測定する照度モニタが備えられたモニタリング部と、前記モニタリング部を通じて測定される擬似太陽光の照度を分析する特性分析部と、前記特性分析部の分析結果に応じて、前記光源部側にフィードバック信号を伝達する制御部とを備えることを特徴としている。 In order to achieve such an object, the solar simulator according to the first aspect of the present invention includes a light source unit in which a plurality of LEDs emitting a specific wavelength are arranged in combination to irradiate a solar cell with simulated sunlight, and an incident from the light source unit. A monitoring unit provided with an illuminance monitor that measures the illuminance of pseudo-sunlight incident on the solar cell side, an integrator that totally reflects light that is internally reflected a plurality of times and emits the light to the solar cell side, and the monitoring unit And a control unit for transmitting a feedback signal to the light source unit according to the analysis result of the characteristic analysis unit.
第1発明によれば、太陽電池の性能を検査するために用いるLED光源による擬似太陽光が、太陽光のスペクトルに近似して維持されるので、ソーラーシミュレータに対する性能検査の正確度及び効率が増大する。また、光量を増大させるためにLEDの個数を増やしても、インテグレータによる効率的な集光によって、スペクトルむらを解消することができる。
また、本発明は、LED光源と被測定物の太陽電池の間にインテグレータを配置して光源空間が大きくなることで現れるスペクトルむらを解消することができる。そして、本発明は被測定物側で照射される擬似太陽光をモニタリングして太陽光のスペクトルとの差が発生する場合に前記LED光源のスペクトルを可変させるフィードバック制御を採用しているので、ソーラーシミュレータの検査性能を向上させることができる。
According to the first aspect of the invention, the pseudo sunlight generated by the LED light source used for inspecting the performance of the solar cell is maintained in the vicinity of the spectrum of sunlight, so that the accuracy and efficiency of the performance inspection for the solar simulator is increased. To do. Even if the number of LEDs is increased in order to increase the amount of light, spectrum unevenness can be eliminated by efficient light collection by the integrator.
In addition, the present invention can eliminate the spectrum unevenness that appears when the light source space is increased by disposing an integrator between the LED light source and the solar cell of the object to be measured. And since the present invention employs feedback control that changes the spectrum of the LED light source when monitoring the pseudo-sunlight irradiated on the measured object side and a difference from the spectrum of sunlight occurs, The inspection performance of the simulator can be improved.
第2発明のソーラシミュレータは、第1発明において、前記特性分析部は、前記太陽電池から出力されるIV特性を分析するIV分析部をさらに備えたことを特徴としている。 The solar simulator of the second invention is characterized in that, in the first invention, the characteristic analysis unit further comprises an IV analysis unit for analyzing an IV characteristic output from the solar cell.
第2発明によれば、LED光源を使用したソーラシミュレータにより前記太陽電池の出力特性をIV分析によってより正確に測定できる。 According to the 2nd invention, the output characteristic of the said solar cell can be measured more correctly by IV analysis with the solar simulator which uses a LED light source.
第3発明のソーラーシミュレータは、第2発明において、前記特性分析部は、照度特性を分析する照度分析部を備え、前記照度分析部によって分析される擬似太陽光の照度特性から、所定時間擬似太陽光の照度が一定に維持される間に太陽電池から出力されるIV特性を分析することを特徴としている。 A solar simulator of a third invention is the solar simulator according to the second invention, wherein the characteristic analysis unit includes an illuminance analysis unit that analyzes the illuminance characteristic, and from the illuminance characteristic of the simulated sunlight analyzed by the illuminance analysis unit, It is characterized by analyzing IV characteristics output from the solar cell while the illuminance of light is kept constant.
第3発明によれば、入射する光の照度が一定に維持される間に太陽電池のIV特性を正確に測定することができる。 According to the third invention, the IV characteristics of the solar cell can be accurately measured while the illuminance of the incident light is maintained constant.
第4発明のソーラーシミュレータは、第1発明において、前記モニタリング部は、前記太陽電池側に入射する擬似太陽光のスペクトラムを測定できる分光器をさらに備えることを特徴としている。 A solar simulator of a fourth invention is characterized in that, in the first invention, the monitoring unit further comprises a spectroscope capable of measuring a spectrum of pseudo-sunlight incident on the solar cell side.
第4発明によれば、擬似太陽光が実質的にどれだけ太陽光に近似しているのかをリアルタイムで確認できるので、太陽電池のIV特性をより太陽光に近い擬似太陽光を照射し測定することができる。 According to the fourth invention, it is possible to confirm in real time how much the simulated sunlight approximates to sunlight, so that the IV characteristics of the solar cell are measured by irradiating the simulated sunlight closer to sunlight. be able to.
第5発明のソーラーシミュレータは、第4発明において、前記特性分析部は、前記分光器によって測定される擬似太陽光のスペクトラムを太陽光のスペクトラムと比較するスペクトル分析部を備え、その分析結果を前記制御部に伝達することを特徴としている。 According to a fifth aspect of the solar simulator of the present invention, in the fourth aspect, the characteristic analysis unit includes a spectrum analysis unit that compares a spectrum of pseudo-sunlight measured by the spectrometer with a spectrum of sunlight. It is characterized by being transmitted to the control unit.
第5発明によれば、擬似太陽光が実際の太陽光にどれだけ近似して照射されているのかに係る事項が、制御部にフィードバックすることができる。これにより、前記制御部が現在の照射されている擬似太陽光に対する状態を把握することができる。従って、以後の制御部による各部への制御を確実に行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the matter related to how close the simulated sunlight is irradiated to the actual sunlight can be fed back to the control unit. Thereby, the said control part can grasp | ascertain the state with respect to the pseudo sunlight currently irradiated. Therefore, it is possible to reliably control each part by the control part thereafter.
第6発明のソーラーシミュレータは、第5発明において、前記光源部の各LEDの放出照度を制御する照度可変装置をさらに備え、前記制御部は、擬似太陽光と太陽光の間にスペクトラムの分布差があると判断した場合に、フィードバック信号によって前記各LEDの照度を増加または減少させる制御信号を前記照度可変装置に伝達することを特徴としている。 A solar simulator according to a sixth aspect of the present invention is the solar simulator according to the fifth aspect, further comprising an illuminance variable device that controls the emitted illuminance of each LED of the light source unit, wherein the control unit is configured to detect a spectral distribution difference between the simulated sunlight and the sunlight. When it is determined that there is, the control signal for increasing or decreasing the illuminance of each LED by the feedback signal is transmitted to the illuminance variable device.
第6発明によれば、擬似太陽光と太陽光とのスペクトルの差が生じる場合に、前記制御部による照度可変装置を制御できるようにすることで、太陽電池のIV特性の測定をより正確な(または、一定した)環境下で行うことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the difference in spectrum between simulated sunlight and sunlight occurs, the illuminance variable device can be controlled by the control unit, so that the IV characteristics of the solar cell can be measured more accurately. It can be done in a (or constant) environment.
第7発明のソーラーシミュレータは、第1発明において、前記光源部のLEDは、前記インテグレータを中心に所定間隔を置いてアレイ状に組合せ配置されることを特徴としている。 A solar simulator of a seventh invention is characterized in that, in the first invention, the LEDs of the light source unit are combined and arranged in an array at a predetermined interval around the integrator.
第7発明によれば、擬似太陽光を放出するLEDがインテグレータを中心に所定の間隔を置いて配置されるので、LEDが占める空間を減らすことができ、インテグレータによる集光効率を向上させることができる。 According to the seventh invention, the LEDs emitting pseudo-sunlight are arranged at a predetermined interval around the integrator, so that the space occupied by the LEDs can be reduced and the light collection efficiency by the integrator can be improved. it can.
第8発明のソーラーシミュレータは、第1発明において、前記インテグレータは、正方形または多角形の微小インテグレータの集合体から構成されることを特徴としている。 The solar simulator of an eighth invention is characterized in that, in the first invention, the integrator is composed of a collection of square or polygonal micro integrators.
第8発明によれば、LEDから放出された光を集光するインテグレータを多様な形状にすることができ、本発明の思想が多様な実施例に適用できる効果がある。 According to the eighth aspect of the present invention, the integrator for condensing the light emitted from the LED can have various shapes, and the idea of the present invention can be applied to various embodiments.
図1は、本発明のソーラーシミュレータを概略的に示すブロック図である。
本発明のソーラーシミュレータは、擬似太陽光を放出する光源部10、被測定物1の太陽電池に照射される擬似太陽光の特性をモニタリングするモニタリング部100、擬似太陽光の照度またはスペクトル特性を分析する特性分析部200、前記特性分析部200の分析結果に応じて前記光源部10の各LEDの照度を制御するのかどうかを判断する制御部300、前記制御部300からフィードバック信号として伝達される各LED別の制御信号に応じて、各LEDの照度を可変させる照度可変装置400とを含む。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a solar simulator of the present invention.
The solar simulator of the present invention includes a
前記光源部10は、それぞれの波長を放出するLEDが組合された構造からなり、必要によってはそれぞれ固有の波長を放出するLEDを20個〜30個組合せて構成することができる。なお、本発明の権利範囲はLEDの個数に 限定されない。それぞれの固有波長を放出するLEDはアレイ構造になっているので、多数のLEDが組合されてもスペクトルむらは発生しない。
The
前記モニタリング部100は、前記被測定物1の一方側または両側(左右または上下方向)に配置され、前記光源部10から放出されて前記被測定物1に入射する擬似太陽光の照度を測定する照度モニタ110を備えている。前記照度モニタ110は時間別の照度を測定して、最適の時間に太陽電池の出力特性であるIV特性を把握できるようにする。そして、前記モニタリング部100は、被測定物側に入射する擬似太陽光に対して各波長別の光強度を測定できるプリズムのような分光器120を備えることができる。
The
前記特性分析部200は、前記モニタリング部100を通じて測定された擬似太陽光の照度特性とスペクトル特性を分析し、その結果を制御部300に伝達する。
そして、前記特性分析部200は、前記被測定物1の太陽電池から出力されるIV特性を分析するIV分析部210と、照度モニタ110によって測定される擬似太陽光の照度を分析する照度分析部220を含む構成としている。
すなわち、前記IV分析部210は、前記照度分析部220によって分析される擬似太陽光の照度特性から最適のタイミングに太陽電池のIV出力特性を分析する。例えば、光源部を構成するそれぞれのLEDから光が放出され、照度値が一定に維持される区間の太陽電池の出力特性を分析する。
また、前記特性分析部200は、擬似太陽光と実際の太陽光のスペクトル分析を行うスペクトル分析部230をさらに備えることができる。前記スペクトル分析部230は、前記分光器120を通じて測定される各波長別の光強度から擬似太陽光と太陽光のスペクトルを比較し、誤差が発生する場合その誤差を前記制御部300に伝達する。
The
The
That is, the IV
In addition, the
前記制御部300は、前記特性分析部200によって検出された特性を分析し、その結果に応じて光源部10の各LEDから放出される光の照度を変更させるための制御信号を前記照度可変装置400に伝達する。すなわち、前記制御部300は、擬似太陽光の照度を分析した結果、特定LEDの照度を調節する必要がある場合、前記照度可変装置400を通じて該当LEDの照度を調整する。例えば、特定LEDの照度を増加または減少させて、擬似太陽光を実際の太陽光に近似するように調節することが可能である。
The
前記スペクトル可変装置400は、制御部300から伝達される制御信号に応じて各LEDから放出される照度を調節する。擬似太陽光の照度またはスペクトルを分析した後、実際の太陽光に近い条件になるように前記光源部10の各LED照度を調節するフィードバック回路が設けられている。
The
以下、図2〜図6を参照しながら、本発明の実施例1のソーラーシミュレータの構成に対して説明する。
図2は、本発明の第1実施例に係るソーラーシミュレータの概略的な構成を示す図面であり、図3は各種波長のLEDを組合せした場合の擬似太陽光の波長と実際太陽光の波長を比較したグラフである。
擬似太陽光を放出する光源部10は、複数のLEDがインテグレータ30を中心にアレイ状に組合せ配置される。前記インテグレータ30は、入射光を内部で複数回全反射させることで、出射光が被測定物に対し均一な光分布を有するようにする。
アレイ状に配置される各LEDはそれぞれ固有波長を放出する。例えば、405nmのような短波長を放出するLED11、810nmの波長を放出するLED12、および1200nmのような長波長を放出するLED13が、インテグレータ30を中心に一定距離維持しながらアレイ状に配置されている。ここで、複数のLEDが一列に配列される場合には、LEDが占める空間の面積が大きくなり、スペクトルむらが発生することがあるが、本発明ではインテグレータ30を中心に所定間隔を置いてLEDがアレイ状に配置されるので、このような問題点を解決することができる。そして、それぞれのLEDにはLED集光レンズ21、22、23をさらに配置し、これによって各LEDから放出された光のインテグレータ30に向かう集光効率が増加する。
Hereinafter, the configuration of the solar simulator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the solar simulator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the wavelength of pseudo sunlight and the wavelength of actual sunlight when LEDs of various wavelengths are combined. It is the graph compared.
In the
Each LED arranged in an array emits a specific wavelength. For example, an LED 11 that emits a short wavelength such as 405 nm, an
図3に示すように、各波長の光を放出するLEDを組合せることで、太陽光に近似したスペクトル分布を実現することができる。図3は、各種波長のLEDを組合せた場合と太陽光のスペクトルを比較したグラフである。
図3において、上側のグラフはLEDから放出される各種波長の分布を示し、下側のグラフは各種波長を組合せた場合と太陽光のスペクトル分布の比較を示している。例えば、405nmの波長を放出するLED11のスペクトルグラフと、810nmの波長を放出するLED12のスペクトルグラフと、1200nmの波長を放出するLED13のスペクトルグラフが図示されている。なお、図示されないが、405nmと810nmの間の種々の波長を放出するLEDと、810nmと1200nmの種々の波長を放出するLEDがさらに配置されている。
As shown in FIG. 3, a spectral distribution that approximates sunlight can be realized by combining LEDs that emit light of each wavelength. FIG. 3 is a graph comparing the spectrum of sunlight with a combination of LEDs of various wavelengths.
In FIG. 3, the upper graph shows the distribution of various wavelengths emitted from the LED, and the lower graph shows a comparison of the spectrum distribution of sunlight with a combination of various wavelengths. For example, a spectrum graph of LED 11 emitting a wavelength of 405 nm, a spectrum graph of
一方、前記インテグレータ30は、多数のLEDによって発生し得るスペクトルむらを解消し、光の高照度化および高均一化のために、被測定物1とLEDアレイの間に配置され、前記インテグレータ30から被測定物1までの距離は略4m〜6mにすることができる。前記インテグレータ30は、正方形断面の微小インテグレータの集合体からなり、例えば、5mm角の正方形の微小インテグレータの3×3=9本の集合体で構成することができる。集合体の外形をできるだけ外接円に近づけるためには、各微小インテグレータの断面を正方形以外の多角形、例えば、正6角形で構成するとよい。
また、前記インテグレータの全面には、各LEDから放出された光を受光する時の集光効率を増加させるために、二次集光レンズ40が設けられる。前記LED集光レンズ21、22、23と二次集光レンズ40は必ず同時に使用しなければならないのもではなく、実施形態に応じていずれか1つだけ、または両方使用してもよい。
On the other hand, the
Further, a
一方、前記インテグレータ30を通過した光は被測定物1側に入射し、前記被測定物の太陽電池は発電をすることになる。そして、前記被測定物1の一方側には被測定物に入射する光をモニタリングするためのモニタリング部100が配置される。前記モニタリング部100は照度モニタになり、前記分光器120も一緒に設置することができる。前記照度モニタ110は、前記被測定物1の一側または両側に配置することができる。前記照度モニタ110は、被測定物1に入射する光を受光して擬似太陽光の照度を測定する。
On the other hand, the light that has passed through the
図4は、照度モニタを通じて測定される擬似太陽光の光強度(照度)を示すグラフであり、光源部10を構成するLEDが、例えば30個が組合せ配置される場合の時間にともなう光強度を示している。
LED1からLED30まで順次光を放出するようにすれば、図示されるように、階段状に光強度が測定される。例えば、LED1をオンさせた場合に光強度は出力1と現れ、LED30まで全部オンさせた場合には出力30まで光強度が上昇することになる。このようなグラフを通じて、LED別の光強度特性を観察することができ、このようなLED別の光強度特性は、照度モニタ110と照度分析部220を通じて確認および分析可能である。
また、被測定物の太陽電池の出力特性は、LEDの光強度特性が一定値を維持する時に検出することが好ましく、図示されるように、LED30まで全部オンされた後、全体光強度が一定値を維持する区間に対してIV特性を測定する。
そして、前記制御部300は、被測定物の太陽電池から出力されるIV特性の測定を行うための全体制御を行う。
FIG. 4 is a graph showing the light intensity (illuminance) of simulated sunlight measured through the illuminance monitor. The light intensity with time when, for example, 30 LEDs constituting the
If light is emitted sequentially from the
Further, the output characteristics of the solar cell of the object to be measured are preferably detected when the light intensity characteristic of the LED maintains a constant value. As shown in the figure, the entire light intensity is constant after all the
And the said
一方、前記IV分析部210は、光源部10から放出された擬似太陽光が太陽光にどれ程近似したものであるかをモニタリングする。
On the other hand, the
図5は、擬似太陽光が太陽光に近似した場合の波長と光強度の関係を表示したものである。しかし、光源部のLED中の一部が好ましい照度を有しない場合、スペクトル分析で差が発生することになる。図6はスペクトルを分析した結果、擬似太陽光が太陽光と差がある場合を示す。
例えば、擬似太陽光のスペクトルを分析した結果、図6のように所定区間において、実際の太陽光より光強度が強い場合6Aや、実際の太陽光より光強度が弱い場合6Bが発生する。この時、前記制御部300は、実際の太陽光と光強度が異なる波長のLEDを区分し、前記照度可変装置400によって該当波長のLEDの光強度を調整する。すなわち、6Aのように実際太陽光と比較して光強度が大きい場合には、該当波長の区間に対応するLEDの光強度を弱く設定し、6Bのように実際太陽光と比較して光強度が小さい場合には、該当波長の区間に対応するLEDの光強度を強く設定する。
このような制御部300のフィードバック機能によって、前記光源部10から放出される擬似太陽光は、太陽光により近似するように再設定され、被測定物1の太陽電池を実際の太陽光の下でIV特性を検査測定するような効果を実現することができる。
FIG. 5 shows the relationship between the wavelength and the light intensity when simulated sunlight approximates sunlight. However, if some of the LEDs in the light source section do not have a desirable illuminance, a difference will occur in the spectrum analysis. FIG. 6 shows a case where pseudo-sunlight is different from sunlight as a result of analyzing the spectrum.
For example, as a result of analyzing the spectrum of pseudo-sunlight, 6A occurs when the light intensity is higher than the actual sunlight and 6B when the light intensity is weaker than the actual sunlight in a predetermined section as shown in FIG. At this time, the
By such a feedback function of the
図7は、本発明の第2実施例に係るソーラーシミュレータの概略的な構成を示す図面である。IV特性の検査対象となる太陽電池が大面積の場合を示している。アレイ状に複数のLEDが配列された光源部と、被測定物1の一方側で光のスペクトルを分析するために配置されるモニタリング部101、102が複数個配置される。例えば、光源部は第1LEDアレイ10aと第2LEDアレイ10bからなり、前記第1および第2LEDアレイ10a、10bそれぞれは複数のLEDから構成される。また、それぞれのLEDには集光効率を向上させるためLED集光レンズ20をさらに設けることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a solar simulator according to a second embodiment of the present invention. This shows a case where the solar cell to be inspected for IV characteristics has a large area. A light source unit in which a plurality of LEDs are arranged in an array and a plurality of monitoring
また、それぞれの固有波長を放出するLEDは、その波長の長さに応じて第1LEDアレイ10aまたは第2LEDアレイ10bに区分して配置することができる。例えば、第1LEDアレイ10aは短波長を放出するLEDから組合され、第2LEDアレイ10bは長波長を放出するLEDから組合せすることができる。
そして、それぞれのLEDアレイに対して、光を合成して高照度の光を被測定物1側にガイドするインテグレータがそれぞれ配置される。例えば、第1LEDアレイ10aから放出された光を合成する第1インテグレータ31と、第2LEDアレイ10bから放出された光を合成する第2インテグレータ32から構成することができる。そして、前記第1および第2インテグレータ31、32の前端には、光の集光効率を向上させるための二次集光レンズ41、42をさらに設けることができる。
Further, the LEDs that emit the respective unique wavelengths can be divided into the
An integrator that synthesizes light and guides light with high illuminance to the device under
前記被測定物1の両側(または上下)のそれぞれには、被測定物側に入射する擬似太陽光をモニタリングするためのモニタリング部101、102が設けられる。第1モニタリング部101によって、第1LEDアレイ10aから放出された擬似太陽光の照度とスペクトル分析を行うことができ、第2モニタリング部102によって、第2LEDアレイ10bから放出された擬似太陽光の照度とスペクトル分析を行うことができる。
このように、スペクトル分析結果を制御部のフィードバック機能によってLEDの照度を可変させるために、第1LEDアレイ10aに連結されてLEDの照度を可変させる第1スペクトル可変装置と、第2LEDアレイ10bに連結されてLEDの照度を可変させる第2スペクトル可変装置が設けられる。
モニタリング部による擬似太陽光の照度およびスペクトル分析と、その分析結果に対してフィードバックすることによって各LEDの照度を可変させる構成は、上述された第1実施例と同一であるので、その説明は省略する。
また図7では、LEDアレイは、第1LEDアレイと第2LEDアレイの2組ガ配置されている。しかし測定する太陽電池の大きさ等により、3組以上配置した実施形態も可能である。
On both sides (or top and bottom) of the device under
As described above, in order to vary the illuminance of the LED by the feedback function of the control unit, the spectrum analysis result is coupled to the
The configuration of changing the illuminance of each LED by feeding back the illuminance and spectrum analysis of the simulated sunlight by the monitoring unit and the analysis result is the same as that in the first embodiment described above, and the description thereof is omitted. To do.
In FIG. 7, two sets of LED arrays, a first LED array and a second LED array, are arranged. However, an embodiment in which three or more sets are arranged depending on the size of the solar cell to be measured is also possible.
図8は、本発明の第3実施例に係るソーラーシミュレータの概略的な構成を示す図面である。第3実施例に係るソーラーシミュレータは、インテグレータ30を通過した光を平行光に変換するコリメーターレンズ50がさらに設けられる以外は、第1実施例または第2実施例の構成と同一である。
インテグレータ30を通過した光は、前記コリメーターレンズ50によって平行光に変換され、被測定物側により均一な光が入射することになる。これによって、被測定物の太陽電池の各部位に照射される擬似太陽光の照度を均一にすることができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of a solar simulator according to a third embodiment of the present invention. The solar simulator according to the third example is the same as the configuration of the first example or the second example except that a
The light that has passed through the
以上の実施例1から実施例3のソーラーシミュレータによれば、擬似太陽光を太陽光に近似するようにスペクトル特性を維持することができので、太陽電池のIV特性を精度よく測定することができる。 According to the solar simulators of Examples 1 to 3 described above, the spectral characteristics can be maintained so as to approximate the simulated sunlight to sunlight, so that the IV characteristics of the solar cell can be accurately measured. .
1 被測定物
10 光源部
30 インテグレータ
40 二次集光レンズ
50 コリメーターレンズ
100 モニタリング部
200 特性分析部
300 制御部
400 照度可変装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光源部から入射する光を、内部で複数回全反射させて前記太陽電池側に放出するインテグレータと、
前記太陽電池側に入射する擬似太陽光の照度を測定する照度モニタを備えられたモニタリング部と、
前記モニタリング部を通じて測定される擬似太陽光の照度を分析する特性分析部と、
前記特性分析部の分析結果に応じて、前記光源部側にフィードバック信号を伝達する制御部と、
を備えることを特徴とするソーラーシミュレータ。 A light source unit in which a large number of LEDs that emit a specific wavelength for irradiating the solar cell with simulated sunlight are combined;
The light that is incident from the light source unit is internally reflected a plurality of times inside and emitted to the solar cell side; and
A monitoring unit equipped with an illuminance monitor for measuring the illuminance of the pseudo-sunlight incident on the solar cell side;
A characteristic analysis unit for analyzing the illuminance of simulated sunlight measured through the monitoring unit;
In accordance with the analysis result of the characteristic analysis unit, a control unit that transmits a feedback signal to the light source unit side,
A solar simulator characterized by comprising:
前記制御部は、擬似太陽光と太陽光の間にスペクトラムの分布差があると判断した場合に、フィードバック信号によって前記各LEDの照度を増加または減少させる制御信号を前記照度可変装置に伝達することを特徴とする請求項5記載のソーラーシミュレータ。 An illuminance variable device that controls the illuminance emitted from each LED of the light source unit;
When the control unit determines that there is a spectrum distribution difference between simulated sunlight and sunlight, the control unit transmits a control signal for increasing or decreasing the illuminance of each LED to the illuminance variable device by a feedback signal. The solar simulator according to claim 5.
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