JP2014215132A - バー型プローブ及び太陽電池セル用測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバー電極が形成されていない太陽電池セルであっても、各フィンガー電極と良好な接触状態を得ることができ、さらに測定を繰り返してもその接触状態が大きく変化することがなく、測定の繰り返し再現性を非常に高い状態に保つことができるバー型プローブ及び太陽電池用測定装置を提供する。【解決手段】太陽電池セルＰＶの電気的特性の測定時において、太陽電池セルＰＶの表面に形成された複数のフィンガー電極Ｆに対して各フィンガー電極Ｆと同時に接触するように配置されるバー型プローブ１０であって、導電体で長尺状に形成された保持体２と、前記保持体２に保持されており、測定時において各フィンガー電極Ｆと接触する接触部材３と、を備え、前記接触部材３が、弾性を有した内部構造体３１と、前記内部構造体３１を覆い、測定時において前記保持体２及び前記フィンガー電極Ｆに接触する金属膜３２とから構成した。【選択図】図1

Description

本発明は太陽電池セルの出力測定に用いられるバー型プローブ及びそのバー型プローブを用いた太陽電池セル用測定装置に関するものである。

太陽電池セルの品質チェックや分類は、太陽電池セルがソーラーシミュレータから光を照射された際に発電する電流、電圧特性の測定結果に基づいて行われている。

例えば、図８に示すように基板ＳＢ表面に複数の細いフィンガー電極Ｆが一列に形成されており、各フィンガー電極Ｆに対して直交するように太いバスバー電極ＢＳが形成された太陽電池セルＰＶの出力を測定する場合、前記バスバー電極ＢＳと接触させる複数のプローブピンＰを備えた測定装置１００Ａが用いられている。

図８に示す測定装置１００Ａでは、プローブホルダ４Ａに対して各プローブピンＰは進退可能に挿入されており、各プローブピンＰの先端とプローブホルダ４Ａとの間にはスプリングＳが設けられている。このように構成することで、太陽電池セルＰＶの上方からプローブピンＰが押圧された際に各プローブピンＰを適度な圧力でバスバー電極ＢＳと接触させることができ、バスバー電極ＢＳを長手方向に沿って視た場合に存在する凹凸に対応して所定の接触状態を保ち、安定して太陽電池セルＰＶからの出力を測定できる。

ところで、上述したバスバー電極ＢＳを形成せずに太陽電池セルＰＶを複数組み合わせて太陽電池パネルとする際に、従来のバスバー電極ＢＳに代えて透明電極等を形成するようにしたバスバーレス太陽電池セルＰＶが近年提案されている。

このようなバスバー電極ＢＳがない太陽電池セルＰＶの場合、図８に示した複数のプローブピンＰを用いた測定方法では、全てのフィンガー電極Ｆからの出力を得ることが難しいため、図９（ａ）に示す従来バスバー電極ＢＳがあった位置にバー型プローブ１０Ａを配置して出力の測定が行われている（特許文献１及び２参照）。すなわち、バー型プローブ１０Ａによって従来のバスバー電極ＢＳを代替させて太陽電池セルＰＶ全体の出力を測定できるように構成されている。

また特許文献１では、前記バー型プローブ１０Ａは、概略長尺直方体形状に金属で形成されており、各フィンガー電極Ｆとの接触面には長手方向に延びる溝を形成することで、接触面に凹凸構造１１Ａが形成されている。例えば、図９（ｂ）に示すように接触面に様々なパターンで凹凸構造１１Ａを形成することにより、バー型プローブ１０Ａが全てのフィンガー電極Ｆと所定の状態で接触して、安定的に太陽電池セルＰＶの出力を測定できると考えられている。

しかしながら、本願発明者が実際に図９（ｂ）や特許文献１に示されるような凹凸構造１１Ａをバー型プローブ１０Ａの接触面に形成して実際に太陽電池セルＰＶの出力を測定してみたところ、バー型プローブ１０Ａをフィンガー電極Ｆに対して接触及び離間を繰り返すと、他の測定条件がほぼ同一であっても測定される太陽電池セルＰＶの出力特性の測定結果には大きなばらつきが生じた。

そして、本願発明者は鋭意検討の結果、従来のバー型プローブ１０Ａを用いた場合には図１０に示すような現象が生じているために、測定ごとに太陽電池セルＰＶの出力測定結果が大きくばらつくことを見出した。

具体的には、図１０（ａ）のフィンガー電極Ｆの延伸方向断面図（Ｘ−Ｘ線断面）に示すように、フィンガー電極Ｆは銀ペーストを焼結させて形成されるため、単一のフィンガー電極Ｆ上でもその延伸方向に対して高さには微小なばらつきが生じている。このため、断面拡大図に示すように接触面に形成された凹凸構造１１Ａとフィンガー電極Ｆの接触状態は非常に不安定であり、測定のたびにその接触状態が変化し、電気抵抗も大きく変化していると考えられる。

さらに、図１０（ｂ）のバー型プローブ１０Ａの長尺方向断面拡大図（Ｙ−Ｙ線断面一部拡大図）に示すようにバー型プローブ１０Ａが配置されている位置における各フィンガー電極Ｆの高さにもばらつきが存在する。図１０（ｂ）に示すように高さの低いフィンガー電極Ｆが存在し凹部が形成されていると、バー型プローブ１０Ａは他の高さの高いフィンガー電極Ｆ間に直線状に橋をかけた状態となり、高さの低いフィンガー電極Ｆとは接触することができない。つまり、全てのフィンガー電極Ｆと接触して測定を行っているという前提が崩れてしまう。

また、仮にバー型プローブ１０Ａからフィンガー電極Ｆへの押圧力を大きくして全てのフィンガー電極Ｆに無理に押し付けようとすると、銀ペーストで形成されているために金属で形成されたバー型プローブ１０Ａより柔らかいフィンガー電極Ｆは塑性変形してしまう。このため、一度バー型プローブ１０Ａを離して再度フィンガー電極Ｆに接触させた場合には接触状態が大きく変化してしまい、測定の繰り返し再現性が低下してしまう。

特開２０１０−１７７３７９号公報 特開２０１２−１３８５６４号公報

本願発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、バスバー電極が形成されていない太陽電池セルであっても、各フィンガー電極と良好な接触状態を得ることができ、さらに測定を繰り返してもその接触状態が大きく変化することがなく、測定の繰り返し再現性を非常に高い状態に保つことができるバー型プローブ及び太陽電池用測定装置を提供する事を目的とする。

すなわち、本発明のバー型プローブは、請求項１に記載の発明のように太陽電池セルの電気的特性の測定時において、太陽電池セルの表面に形成された複数のフィンガー電極に対して各フィンガー電極と同時に接触するように配置されるバー型プローブであって、導電体で長尺状に形成された保持体と、前記保持体に保持されており、測定時において各フィンガー電極と接触する接触部材と、を備え、前記接触部材が、弾性を有した内部構造体と、前記内部構造体を覆い、測定時において前記保持体及び前記フィンガー電極に接触する金属膜とから構成されていることを特徴とする。

ここで、弾性を有した内部構造体とは、内部構造体に対して外力が加えられて変形した状態から外力が加わっていない状態になったときに当初の形状にほぼ戻る性質を有したもののことを言う。例えば、完全に当初の形状に戻らずにわずかに歪みが残った状態となるものや、実質的に残留する変形量を無視することができる粘弾性を有したものを含むものである。

このようなものであれば、前記内部構造体は弾性を有しているので、バー型プローブをフィンガー電極に接触させた際に、前記接触部材はその押圧力により前記フィンガー電極における延伸方向の凹凸や、各フィンガー電極の表面からの高さのばらつきに応じて変形することができる。

したがって、１つのフィンガー電極の延伸方向における凹凸に注目した場合、前記接触部材は変形によってフィンガー電極の延伸方向の凹凸に入りこみ良好な接触状態を保つことができる。

また、複数のフィンガー電極における基板からの高さのばらつき、すなわち、保持体の長尺方向に視た場合の各フィンガー電極の基板からの高さのばらつきに注目した場合、前記接触部材は弾性的に変形するので基板からの高さの高いフィンガー電極は接触部材の内部側へとめり込ませることができる。このため、接触部材全体をより基板側へと近づけることができるので、基板からの高さの低いフィンガー電極にも前記接触部材は接触することができる。

このように、前記接触部材が変形可能であることから、全てのフィンガー電極と良好な接触状態を得ることができる。

また、前記金属膜は内部構造体を覆うように構成してあるので、前記フィンガー電極から導電性の前記保持体までの距離を短く構成することができ、その電気抵抗を非常に小さくして出力測定時に悪影響を与えないようにすることができる。

さらに、前記接触部材を弾性変形させるように構成されているので、従来のように前記バー型プローブをフィンガー電極に押圧することにより、前記フィンガー電極を塑性変形させてしまうことがない。加えて、前記接触部材は弾性変形するので、フィンガー電極との接触から解放されると元の形状にほぼ戻ることができる。したがって、再び前記バー型プローブを前記フィンガー電極に接触させても前回とほぼ同じ接触状態を実現することができる。このため、出力測定における繰り返し再現性を極めて高いものにすることができる。

このように本発明は、バー型プローブにおいてフィンガー電極と接触する部分について変形可能に構成することによって、各フィンガー電極との良好な接触状態と、その接触状態について高い繰り返し再現性を得ることができる。

出力測定を繰り返しても、前記保持体に保持されている前記接触部材の位置がほぼずれないようにし、さらに測定における繰り返し再現性を向上させるには、請求項２に記載の発明のように前記保持体に長尺方向に延びる収容溝が形成されており、前記接触部材が、長尺状に形成されており、前記収容溝に沿って収容されていればよい。

前記バー型プローブを各フィンガー電極に押し付けた際に、前記接触部材が適度に変形するとともに所定の強度を保ち、塑性変形を防ぎやすい具体的な形状としては、請求項３に記載の発明のように前記内部構造体が、概略円筒形状に形成されており、前記金属膜が、前記内部構造体の外側周面を覆うように設けられているものが挙げられる。

例えばソーラーシミュレータにより太陽電池セルに対して光が照射された場合の出力特性を測定する場合に、照射されている光がバー型プローブに遮られて、その分の測定誤差が発生するのを防ぐには、請求項４に記載の発明のように前記保持体が長尺状の概略直方体形状をなしており、当該保持体の少なくとも一側面部に前記接触部材が保持されているものであればよい。

前記バー型プローブと各フィンガー電極との間で良好な接触状態を得ることができ、かつ、優れた測定の繰り返し再現性や耐久性を実現することができる、前記接触部材の具体例としては、請求項５に記載の発明のように前記接触部材が金糸であり、前記内部構造体が糸、前記金属膜が金箔であるものが挙げられる。なお、金糸の例から分かるように前記金属膜は前記内部構造体を隙間なく覆うものでなくてもよい。

前記金糸を前記保持体において所定の位置で常に固定して、測定の繰り返し再現性を高めるには、請求項６に記載の発明のように前記金糸が、前記保持体と前記保持体の端部と嵌合する留め部材との間に挟持されて固定されていればよい。

前記バー型プローブを各フィンガー電極に対して所定の押圧力で押圧し、前記接触部材が適度に変形して良好な接触状態で、太陽電池セルの出力測定が行えるようにするには、請求項７記載の発明のようにバー型プローブと、前記バー型プローブを弾性支持し、測定時に前記接触部材を各フィンガー電極へ押圧する弾性支持機構とを備えた太陽電池セル用測定装置であればよい。

バー型プローブを従来のバスバー電極と同様に扱い、測定用ピンを従来と同様の測定箇所に配置して測定条件を揃えた上での測定を可能とするとともに、前記バー型プローブは所定の押圧力で各フィンガー電極に接触させるには、請求項８記載の発明にように前記弾性支持機構が、先端が前記保持体と接触する測定用ピンが設けられたプローブホルダと、前記プローブホルダ及び前記保持体の間に設けられた１又は複数のバネとからなる太陽電池セル用測定装置であればよい。

前記バー型プローブを各フィンガー電極に対して所定の押圧力で接触させつつ、各測定用プローブピンを前記バー型プローブへ適度な押圧力で接触させて理想的な測定状態を作れるようにするための具体的な構成としては、請求項９記載の発明のように複数の測定用ピンが、前記保持体の長尺方向に沿って並んで前記プローブホルダに挿入されており、前記プローブホルダ及び前記保持体の間において前記バネが各測定用ピンの周囲に設けられているものが挙げられる。

１つのバー型プローブにより太陽電池セルから出力される電流及び電圧の両方を同時に測定できるようにするには、請求項１０記載の発明のように前記測定用ピンが、電流測定用ピンと、電圧測定用ピンとを含むものであり、前記電圧測定用ピンと前記プローブホルダとの間で絶縁するように設けられていればよい。

このように本発明のバー型プローブ及び太陽電池セル用測定装置によれば、前記接触部材が弾性を有する内部構造体と、その内部構造体を覆う金属膜とで構成されているので、前記バー型プローブが各フィンガー電極に押し付けられた際に前記接触部材はフィンガー電極上の凹凸又は各フィンガー電極間の凹凸に沿って変形することができ、各フィンガー電極に対して前記接触部材は良好に接触することができる。また、前記接触部材が弾性変形するので、前記フィンガー電極が押し潰されることもなく、当該接触部材は、フィンガー電極の押圧をやめた場合には元の形状に戻ることができる。したがって、測定を繰り返しても常に同じ接触状態とすることができ、出力測定について高い繰り返し再現性を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係る太陽電池セル測定装置及びバー型プローブを示す模式図。 第１実施形態におけるバー型プローブの詳細構造を示す模式図。 測定対象となる太陽電池セルの一例を示す模式図。 測定対象となる太陽電池セルの別の例を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係るバスバーレス太陽電池セル用測定装置を示す模式図。 本発明の第３実施形態に係るバスバーレス太陽電池セル用測定装置を示す模式図。 その他の実施形態について示す模式図。 従来のバスバー電極を備えたバスバーレス太陽電池セル用測定装置を示す模式図。 従来のバスバーレス太陽電池セルを測定するためのバー型プローブを示す模式図。 従来のバー型プローブでのフィンガー電極との接触状態を示す模式図。

本発明の第１実施形態に係るバー型プローブ１０及びそれを用いたバスバーレス太陽電池セル用測定装置１００について図１乃至４を参照しながら説明する。

第１実施形態のバー型プローブ１０は、基板ＳＢの表面にフィンガー電極Ｆのみが形成されており、従来あったバスバー電極が形成されていないバスバーレス太陽電池の出力特性を測定するために用いられるものである。図２に示すようにこの太陽電池セルＰＶは正方形に形成された薄い結晶系基板ＳＢと、基板ＳＢの各点から出力される電流を集めるための複数のフィンガー電極Ｆとからなるものである。このフィンガー電極Ｆは、基板ＳＢの一辺の寸法よりも少し短い長さで直線状に銀ペーストを焼結させたものであり、各フィンガー電極Ｆは一列に並んで基板ＳＢ表面のほぼ全面に形成されている。そして、前記バー型プローブ１０は、これらフィンガー電極Ｆの全てと直交するように従来バスバー電極が形成されていた箇所である３箇所に配置される。なお、このバー型プローブ１０が配置される箇所は、後工程において複数の太陽電池セルＰＶから太陽光パネルが形成される際に透明電極が形成される場所でもある。

なお、第１実施形態の太陽電池セル用測定装置１００が測定対象とする太陽電池セルＰＶは図２及び図３（ａ）に示したものに限られず、図３（ｂ）のように各フィンガー電極Ｆの一端部が隣接するフィンガー電極Ｆに接続されてフィンガー電極Ｆ全体でつづら折り状をなすものや、図３（ｃ）に示されるような各フィンガー電極Ｆの両端部が全て接続されて概略梯子状にフィンガー電極Ｆが形成されているものであってもよい。また、図４に示すように図３（ａ）〜（ｃ）に示されるフィンガー電極Ｆが形成されているとともに、正方形の角が切り取られた概略八角形状の太陽電池セルＰＶも測定対象とすることができる。

前記太陽電池セル用測定装置１００は、図１（ａ）に示すように前記フィンガー電極Ｆとその下面を接触させる概略細直方体形状のバー型プローブ１０と、前記バー型プローブ１０の上面に先端が接触し、その基端側が電流計７又は電圧計８と接続される複数の測定用ピンＰと、各測定用ピンＰが進退可能に挿入してあるプローブホルダ４と、前記プローブホルダ４と前記バー型プローブ１０との間に設けられた複数のバネＳとから構成してある。さらに、この太陽電池セル用測定装置１００は、前記太陽電池セルＰＶの裏面電極と接触させる測定プレート５を有し、この測定プレート５と前記プローブホルダ４との間で電流測定用回路が形成される。この電流測定用回路は、前記プローブホルダ４と前記測定プレート５との間に電流計７と負荷電源６が直列に接続してある。また、前記測定プレート５の中央部には前記態様電池セルＰＶの裏面電極と接触する電圧測定用の測定用ピンＰが設けてある。

前記プローブホルダ４は、銅合金で形成されており前記バー型プローブ１０と同じ方向に延びる概略薄直方体形状をなすものである。このプローブホルダ４の上下面を貫通するように中心線に対して左右対称に９つの縦穴が形成してあり、各縦穴には前記測定用ピンＰの基端側が進退可能に収容してある。中央の測定用ピンＰは電圧測定用の測定用ピンＰであり、この中央の測定用ピンＰが挿入される縦孔の内側周面は絶縁体ＩＮで形成してあり、独立した測定が行えるようにしてある。そして、このプローブホルダ４の中央に設けられた測定用ピンＰは、太陽電池セルＰＶの裏面電極と接触する測定用ピンＰと、電圧計８とともに電圧測定用回路を形成している。すなわち、第１実施形態では、前記電流測定用回路と前記電圧測定用回路を用いて４端子法により、太陽電池セルＰＶのＩ−Ｖ特性を測定できるようにしている。

また、他の８本のピンは電流測定用の測定用ピンＰであり、図示しない電流計７に接続される。これらの測定用ピンＰの配置は従来バスバー電極に対してプローブピンを配置していたのとほぼ等価になるように設定してある。また、最も外側にある２本の測定用ピンＰの先端は前記バー型プローブ１０と例えば半田付けや溶接等により固定してある。なお、前記プローブホルダ４に形成される穴数及び電流測定に用いられる測定用ピンＰの本数は、この第1実施形態に例示したものに限られず、その他の数であっても構わない。また、前記プローブホルダ４の中央部に設けられた電圧測定用の測定用ピンＰは1本ではなく、複数本設けても構わない。

前記プローブホルダ４の下面と各測定用ピンＰの先端部との間にはバネＳとしてコイルスプリングＳが設けてあり、当該プローブホルダ４と各コイルスプリングＳにより前記バー型プローブ１０を弾性支持する弾性支持機構を構成している。そして、前記プローブホルダ４が図示しない駆動機構により太陽電池セルＰＶの表面に対して平行を保ったまま上下方向に移動することにより、前記バー型プローブ１０の下側が太陽電池セルＰＶの各フィンガー電極Ｆに対して接触又は離間させられるようにしてある。前記バー型プローブ１０が各フィンガー電極Ｆに接触するように押圧されている状態では、前記弾性支持機構により前記バー型プローブ１０の各点においてバー型プローブ１０と各フィンガー電極Ｆとの間で所定の押圧力が発生し良好な接触状態が発生するようにしてある。

次にバー型プローブ１０の詳細について図１及び図２を参照しながら説明する。

前記バー型プローブ１０は、太陽電池セルＰＶの電気的特性の測定時において、太陽電池セルＰＶの表面に形成された複数のフィンガー電極Ｆに対して各フィンガー電極Ｆと同時に接触するように配置されるものであり、導電体で長尺状に形成された保持体２と、前記保持体２に保持されており、測定時において各フィンガー電極Ｆと接触する接触部材と、を備えている。そして、第１実施形態では、前記保持体２に保持される接触部材として例えば西陣織（登録商標）に用いられる金糸３を用いている。

各部について詳述する。

前記保持体２は概略細直方体形状をなし、前記太陽電池セルＰＶの一辺の寸法よりも少し長く形成されたものであり、その下面に前記金糸３が収容される断面が三角形状の収容溝２１が長尺方向に沿って３本形成してある。各収容溝２１に沿って１本ずつ金糸３が収容されるようにしてあり、図１（ｂ）に示すように、金糸３の直径の半分程度が収容溝２１内から外部へと出るように構成してある。言い換えると、保持体２の下面先端よりも金糸３の半分が収容溝２１内から外側へ突出するようにしてある。

前記接触部材である金糸３の詳細構造について図１（ｂ）を参照しながら説明する。この金糸３は、弾性を有した内部構造体として糸３１を具備するものであり、この糸３１の外側周面に対して細帯状に形成された金箔３２をらせん状に巻きつけることにより、前記内部構造体を覆う金属膜としてある。

前記内部構造体である糸３１は、半径方向に押圧されると容易に変形するものであるが、外力が無い状態では再び元の形状に戻る性質を有している。より具体的には、この糸３１は絹糸であって、複数本の非常に細い繊維をより合わせることで一本の糸３１にしてある。このようにして一本の糸３１とすることにより、例えば一本の繊維だけで構成された糸に比べて、形状の変形、復元を繰り返された場合の耐久性を非常に高いものにすることができる。なお、この糸３１としては絹糸だけに限られるものではなく、例えばポリエステル等の化学繊維を単品又はより合わせて形成したものであっても構わない。

また、内部構造体を覆う金属膜である金箔３２は非常に薄く形成されているため押圧された場合それに追従して変形し、外力が取り払われた際には前記糸３１が元の形に戻るに合わせて変形していく。この糸３１は銀ペーストを焼結させてできているフィンガー電極Ｆに比べると非常に硬さが小さいものであるので、金糸３が前記フィンガー電極Ｆに押し付けられても金糸３は変形しても、フィンガー電極Ｆは実質的にほとんど変形しない。

前記金箔３２は測定時において前記フィンガー電極Ｆと接触し、前記保持体２との間で電気的接続を保つものである。また、測定時においてはこの金糸３の外側周面を略円周方向に沿って電流が流れることになるが、金糸３自体は非常に細く、円周の長さも非常に短いので、金糸３における電気抵抗は非常に小さく安定した値を示す。

このように構成された第１実施形態のバー型プローブ１０を用いることによってフィンガー電極Ｆとの間で良好な接触状態を得られることについて図２を参照しながら説明する。前述したようにフィンガー電極Ｆと接触する接触部材である金糸３は、前記プローブホルダ４が下方へと移動してフィンガー電極Ｆに押し付けられる。ここで、測定時においては金糸３の側面が基板ＳＢ表面からは離間しており、かつ、各フィンガー電極Ｆと接触するようにその高さは調節してある。

まず、一本のフィンガー電極Ｆと金糸３との接触状態について説明する。図２（ａ）のＸ―Ｘ線断面図に示すようにフィンガー電極Ｆは銀ペーストを焼結させたものであるため、その延伸方向に微細な凹凸を有しているが、前記金糸３がその凹凸に沿って弾性変形するためほぼ隙間なく良好に接触することができる。

次に複数のフィンガー電極Ｆと金糸３との接触状態について説明する。図２（ｂ）のＹ−Ｙ線断面図に示すように各フィンガー電極Ｆ間でも基板ＳＢ表面からの高さにはばらつきが存在するが、表面からの高さが高いフィンガー電極Ｆのある部分では金糸３は半径方向へ大きく凹んで変形することになり、高い部分だけで橋をかけた状態にならない。すなわち、前記金糸３が変形するので、基板ＳＢ表面側へ金糸３の全体を近づけることができ、基板ＳＢ表面からの高さが低いフィンガー電極Ｆにも金糸３は接触することができるため、全てのフィンガー電極Ｆと良好な接触を得ることができる。なお、フィンガー電極Ｆの延伸方向に形成される凹凸の大きさや、各フィンガー電極Ｆの基板ＳＢ表面からの高さのばらつきに対応した直径の金糸３を用いることによってより好ましい接触状態を得ることができる。

また、フィンガー電極Ｆはほぼその形状が保たれており、金糸３のみが変形するので、一度バー型プローブ１０をフィンガー電極Ｆから離間させて再び接触させたとしても前回とほぼ同じ接触状態を再現することができる。したがって、常にほぼ同じ接触抵抗となり、出力測定の繰り返し再現性を極めて高いものにすることができる。

さらに、金糸３は塑性変形のように一度変形したらその状態が保たれるのではなく、フィンガー電極Ｆから離間すると弾性的に元の状態に戻ろうとするので、長期間にわたって同一の状態を保つことができ、繰り返し測定をおこなってもその特性がほとんど変化しない。すなわち、バー型プローブ１０としての耐久性も非常に高いものにできる。また、金糸３を前記フィンガー電極Ｆにのみ接触するように調節しているので、金糸３から金箔３２が剥離するのを防ぎ、長期間に亘ってバー型プローブ１０の抵抗値を一定に保つことができる。すなわち、このような測定を行うことによって、バー型プローブ１０の寿命をさらにのばすことができる。

次に本発明の第２実施形態に係る太陽電池セル用測定装置１００について図５を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と対応する部材には同じ符号を付すこととする。

第２実施形態の太陽電池セル用測定装置１００は、第１実施形態と比較すると弾性支持機構及び測定用ピンＰの構成が異なっている。すなわち、第２実施形態では、前記プローブホルダ４の中央に１本の電圧測定用の測定用ピンＰのみが進退可能に設けられているとともに、前記プローブホルダ４の下面と前記バー型プローブ１０の上面との間を接続するように複数のバネＳを並べて設けてある。

このようなものであっても、バー型プローブ１０をフィンガー電極Ｆに対して適切な押圧力で押しつけることができ、良好な接触状態を得ることができる。なお、第２実施形態では電流・電圧測定用の測定用ピンＰを設けていないが、例えばプローブホルダ４から直接電流・電圧測定を行うようにしてもよい。

次に本発明の第３実施形態に係る太陽電池セル用測定装置１００について図６を参照しながら説明する。なお、第１実施形態に対応する部材には同じ符号を付すこととする。

第３実施形態は第１実施形態と比較して、プローブホルダ４の形状、測定用ピンＰを用いておらず、電圧計８が前記バー型プローブ１０の上面に直接接続される点、及び、バー型プローブ１０における保持体２への金糸３の取り付け構造が異なっている。

各部について詳述する。

第３実施形態のプローブホルダ４は、図６（ａ）に示すように前記バー型プローブ１０の両端部上方にそれぞれ設けた２つの絶縁体により構成したものである。この絶縁体とプローブとの間にはバー型プローブ１０をフィンガー電極Ｆに押しあてた際に所定の押圧力が発生するようにバネＳが設けてある。

また、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように前記バー型プローブ１０は前記保持体２の端部にほぼ、がたなく嵌合する留め具２２をさらに備えており、前記保持体２と留め具２２との間に前記金糸３の一端を挟むことで固定されるようにしてある。このようなものであれば、収容溝２１に収容されている金糸３を所定のテンションをかけて固定することができ、測定ごとにその位置が変化するのを防ぐことができる。また、この留め具２２及び前記保持体２の端部の形状としては図６（ｃ）のようなものであっても同様の効果を得ることができる。

その他の実施形態について説明する。

本発明のバー型プローブ１０の変形例に説明する。前記各実施形態では接触部材として金糸３を用いていたがその他の弾性変形が可能で、フィンガー電極Ｆよりも柔らかい部材を用いても構わない。また、前記収容溝２１や接触部材の形状については図７に示すように様々なものであってもよい。具体的には、収容溝２１内に接触部材が全て収容されていてもよいし、接触部材の断面形状は円形だけ楕円形状等様々なものであってもよい。また、１つの収容溝２１に対して複数の接触部材を収容するようにしてよいし、収容溝２１の形状は三角溝だけでなく角溝や丸溝であっても構わない。

また、接触部材としては、弾性を有した内部構造体と、前記内部構造体を覆う金属膜からなるものであればよい。例えば、内部構造体としては、線状に形成されたゴムであり、その外側周面を金属膜で被覆したようなものであってもよい。また、内部構造体としては粘弾性を有する構造を利用してもよい。例えば、細円筒状の可撓性密閉チューブ内に液体を封入し、弾力性を持たせたものを内部構造体とし、その外周を金属膜で被覆するようにしてもよい。金属膜としては金箔３２に限定されるものではなく、その他の銀、銅、プラチナ等様々なものを用いてもよい。要するに接触部材として弾性又は粘弾性を有し、前記フィンガー電極Ｆよりも硬度が低く容易に変形するような構成であればよい。

前記バー型プローブ１０については、各フィンガー電極Ｆに対して直交するように配置されていたが、例えばフィンガー電極Ｆに対して斜めに配置されていても構わない。

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。

１００・・・太陽電池セル用測定装置
１０ ・・・バー型プローブ
２ ・・・保持体
２１ ・・・収容溝
２２ ・・・留め具
３ ・・・金糸（接触部材）
３１ ・・・糸（内部構造体）
３２ ・・・金箔（金属膜）
４ ・・・プローブホルダ
Ｐ ・・・測定用ピン
ＰＶ ・・・太陽電池セル
ＳＢ ・・・基板
Ｆ ・・・フィンガー電極
ＢＳ ・・・バスバー電極
Ｓ ・・・バネ

Claims (10)

1. 太陽電池セルの電気的特性の測定時において、太陽電池セルの表面に形成された複数のフィンガー電極に対して各フィンガー電極と同時に接触するように配置されるバー型プローブであって、
   導電体で長尺状に形成された保持体と、
   前記保持体に保持されており、測定時において各フィンガー電極と接触する接触部材と、を備え、
   前記接触部材が、弾性を有した内部構造体と、前記内部構造体を覆い、測定時において前記保持体及び前記フィンガー電極に接触する金属膜とから構成されていることを特徴とするバー型プローブ。
2. 前記保持体に長尺方向に延びる収容溝が形成されており、
   前記接触部材が、長尺状に形成されており、前記収容溝に沿って収容されている請求項１記載のバー型プローブ。
3. 前記内部構造体が、概略円筒形状に形成されており、
   前記金属膜が、前記内部構造体の外側周面を覆うように設けられている請求項１又は２記載のバー型プローブ。
4. 前記保持体が長尺状の概略直方体形状をなしており、当該保持体の少なくとも一側面部に前記接触部材が保持されている請求項１乃至３いずれかにバー型プローブ。
5. 前記接触部材が金糸であり、前記内部構造体が糸、前記金属膜が金箔である請求項１乃至４いずれかに記載のバー型プローブ。
6. 前記金糸が、前記保持体と前記保持体の端部と嵌合する留め部材との間に挟持されて固定されている請求項５記載のバー型プローブ。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載のバー型プローブと、
   前記バー型プローブを弾性支持し、測定時に前記接触部材を各フィンガー電極へ押圧する弾性支持機構とを備えた太陽電池セル用測定装置。
8. 前記弾性支持機構が、先端が前記保持体と接触する測定用ピンが設けられたプローブホルダと、前記プローブホルダ及び前記保持体の間に設けられた１又は複数のバネとからなる請求項７記載の太陽電池セル用測定装置。
9. 複数の測定用ピンが、前記保持体の長尺方向に沿って並んで前記プローブホルダに挿入されており、前記プローブホルダ及び前記保持体の間において前記バネが各測定用ピンの周囲に設けられている請求項８記載の太陽電池セル用測定装置。
10. 前記測定用ピンが、電流測定用ピンと、電圧測定用ピンとを含むものであり、
    前記電圧測定用ピンと前記プローブホルダとの間で絶縁するように設けられている請求項７乃至９いずれか記載の太陽電池セル用測定装置。