JP2015094601A - 太陽電池セル用出力測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする太陽電池セル用出力測定治具などの提供。
【解決手段】複数のプローブピンが配列されてなり、太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、複数のプローブピンが配列されてなり、前記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子と、前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を並列して保持するホルダとを有し、前記電流測定端子及び前記電圧測定端子の前記プローブピンにおいて、前記太陽電池セルのフィンガー電極に接する当接部の表面が複数の溝を有する太陽電池セル用出力測定治具である。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、太陽電池セル用出力測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法に関する。

従来、太陽電池セルの電気的特性の測定を行う測定治具としては、一般に太陽電池セルのバスバー電極に接触されるプローブピンを複数備えた太陽電池セル用出力測定治具が用いられている（例えば、特許文献１及び２参照）。

近年、太陽電池セルの製造工数を削減すると共に、Ａｇペースト等の電極材料の使用量を削減し製造コストの低コスト化を図るために、バスバー電極を設けることなく、導電性接着フィルムを介してフィンガー電極と交差するように直接インターコネクタとなるタブ線を接続させる工法が提案されている。かかるバスバーレス構造の太陽電池セルにおいても、集電効率はバスバー電極を形成した太陽電池セルと同等以上となる。

このようなバスバーレス構造の太陽電池セルに対して電気的特性を測定する場合、プローブピンを直接フィンガー電極に接触させる必要がある。
しかし、従来の太陽電池セル用出力測定治具では、プローブピンの立設間隔とフィンガー電極が形成される間隔とが一致しないことが多く、全てのフィンガー電極に対して導通をとることができず、計測の対象から外れるフィンガー電極が発生し、正確な電気的特性を測定することができなくなるという問題がある。

そこで、本発明者らは、前記問題を解決するために、太陽電池セルの表面に形成された線状電極（フィンガー電極）に当接される複数のプローブピンと、前記プローピンを保持するホルダとを備え、複数の前記プローブピンが配列されてなり、前記線状電極上に配置されることにより前記太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、複数の前記プローブピンが配列されてなり、前記線状電極上に配置されることにより前記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子とを有し、前記電流測定端子と前記電圧測定端子とが並列して設けられている太陽電池用測定治具を提案している（例えば、特許文献３参照）。
この提案の技術では、計測の対象から外れるフィンガー電極が発生する問題を解決している。
ところが、太陽電池セルにおけるフィンガー電極は、Ａｇペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより形成されることが多く、厚み方向のばらつきが大きい。そのため、この提案の技術であっても、個々のプローブピンと、フィンガー電極との接触面積が一定にならず、その結果、接触抵抗がばらつき、正確な出力値が得られにくいという問題がある。

したがって、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする太陽電池セル用出力測定治具、及び太陽電池セルの出力測定方法の提供が求められているのが現状である。

特開２００６−１１８９８３号公報 特開２０１１−９９７４６号公報 特開２０１３−１０２１２１号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする太陽電池セル用出力測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法を提供することを目的とする。

＜１＞ 複数のプローブピンが配列されてなり、太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、
複数のプローブピンが配列されてなり、前記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子と、
前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を並列して保持するホルダとを有し、
前記電流測定端子及び前記電圧測定端子の前記プローブピンにおいて、前記太陽電池セルのフィンガー電極に接する当接部の表面が複数の溝を有することを特徴とする太陽電池セル用出力測定治具である。
＜２＞ 複数の溝の形状が、直径の異なる複数の同心円である前記＜１＞に記載の太陽電池セル用出力測定治具である。
＜３＞ 直径の異なる複数の同心円の溝において、隣接する溝の平均間隔が、３０μｍ〜３００μｍである前記＜２＞に記載の太陽電池セル用出力測定治具である。
＜４＞ 溝の平均深さが、３０μｍ〜２５０μｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具である。
＜５＞ 電流測定端子の複数のプローブピンが、ジグザグに配列されており、
電圧測定端子の複数のプローブピンが、ジグザグに配列されている前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具である。
＜６＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具の電流測定端子と電圧測定端子とを太陽電池セルのフィンガー電極上に配置する配置工程と、
前記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、前記太陽電池セルの電気的特性を測定する測定工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの出力測定方法である。

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする太陽電池セル用出力測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法を提供することができる。

図１Ａは、プローブピンの当接部の一例の底面図である。 図１Ｂは、図１Ａの当接部の断面図である。 図２は、プローブピンの当接部の他の一例の底面図である。 図３Ａは、プローブピンの当接部の他の一例の底面図である。 図３Ｂは、図３Ａの当接部の断面図である。 図４は、プローブピンの当接部の一例の底面の写真である。 図５は、太陽電池セルにおけるフィンガー電極の一例の写真の斜視図である。 図６Ａは、従来の太陽電池セル用出力測定治具による、出力測定時のプローブピンの当接部と、フィンガー電極との接点の模式図を示す。 図６Ｂは、本発明の太陽電池セル用出力測定治具による、出力測定時のプローブピンの当接部と、フィンガー電極との接点の一例の模式図を示す。 図７は、本発明の太陽電池セル用出力測定治具によって太陽電池セルの電気的測定を行う工程の一例を説明するための斜視図である。 図８は、本発明の太陽電池セル用出力測定治具を示す一例の斜視図である。 図９は、電流測定端子及び電圧測定端子の配列の一例を示す底面図である。 図１０は、電流測定端子及び電圧測定端子の配列の他の一例を示す底面図である。 図１１は、ジグザグに配列された電流測定端子をフィンガー電極に当接させる状態を示す側面図である。 図１２は、プローブピンの当接部の他の一例を示す底面図である。 図１３は、プローブピンの当接部の他の一例を示す底面図である。 図１４は、プローブピンの当接部の他の一例を示す側面図である。 図１５は、太陽電池セル用出力測定治具による電流測定を説明するための図である。 図１６は、太陽電池セル用出力測定治具による電圧測定を説明するための図である。 図１７Ａは、実施例１のプローブピンの当接部の底面図である。 図１７Ｂは、図１７Ａの当接部の断面図である。 図１８は、実施例１の電流測定端子及び電圧測定端子の配列を示す模式図である。 図１９は、実施例における電気的特性を測定する方法を説明するための概略図である。

（太陽電池セル用出力測定治具）
本発明の太陽電池セル用出力測定治具は、電流測定端子と、電圧測定端子と、ホルダとを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。

＜電流測定端子、電圧測定端子＞
前記電流測定端子は、複数のプローブピンが配列されてなる。
前記電流測定端子は、太陽電池セルの電流特性を測定する端子である。
前記電圧測定端子は、複数のプローブピンが配列されてなる。
前記電圧測定端子は、前記太陽電池セルの電圧特性を測定する端子である。

前記電流測定端子における複数の前記プローブピンは、例えば、その端部同士が、銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電流計と接続されている。
前記電圧測定端子における複数の前記プローブピンは、例えば、その端部同士が、銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電圧計と接続されている。

＜＜プローブピン＞＞
前記プローブピンは、前記太陽電池セルのフィンガー電極に接する当接部の表面に複数の溝を有する。即ち、前記プローブピンは、前記太陽電池セルのフィンガー電極に接する当接部を有し、前記当接部の表面は、複数の溝を有する。
前記当接部の表面が、複数の溝を有することにより、プローブピンとフィンガー電極との接触面積を増やすことができる。その結果、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定が可能になる。

−溝−
前記溝の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線状、円形状などが挙げられる。前記溝の形状とは、溝の外観であって、例えば、前記当接部の底面図において観察される形状である。

複数の前記溝の形状は、例えば、格子状であってもよいし、直径の異なる複数の同心円であってもよいが、直径の異なる複数の同心円であることが、抵抗値のバラツキをより低減できる点で好ましい。

前記溝の断面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、矩形、三角形などが挙げられる。

前記溝の一例を図を用いて説明する。図１Ａは、直径の異なる複数の同心円で構成されている複数の溝を有する当接部の底面図であり、図１Ｂは、その断面図である。図１Ｂの溝は、その平均深さが４５μｍであり、溝の断面形状は、底部を頂点（頂角は６０°）とし、当接部の表面を底辺とするする正三角形である。

前記溝の他の一例を図を用いて説明する。図２は、格子状に構成された複数の溝を有する当接部の底面図である。

前記溝の他の一例を図を用いて説明する。図３Ａは、直径の異なる複数の同心円で構成されている複数の溝を有する当接部の底面図であり、図３Ｂは、その断面図である。図３Ａ及び図３Ｂの溝は、同心円状である点では、図１Ａ及び図１Ｂで示す溝と同様であるが、中心の溝が一番大きく、溝の深さが最も深くなっている。このような態様も本発明の態様である。

図４に、前記プローブピンの前記当接部の一例の底面の写真を示す。

図５に、太陽電池セルにおけるフィンガー電極の一例の写真の斜視図を示す。
図６Ａに、従来の太陽電池セル用出力測定治具による、出力測定時のプローブピンの当接部と、フィンガー電極との接点の模式図を示す。
図６Ｂに、本発明の太陽電池セル用出力測定治具による、出力測定時のプローブピンの当接部と、フィンガー電極との接点の一例の模式図を示す。

図５に示すように、太陽電池セルにおけるフィンガー電極は、均一な厚みではなく、うねりのある形状をしている。
そのような状態では、従来の太陽電池セル用出力測定治具では、図６Ａに示すように、プローブピンの当接部４ｂが平坦であるため、フィンガー電極３ａとの接点が少ない。
一方、本発明の太陽電池セル用出力測定治具では、図６Ｂに示すように、プローブピンの当接部６Ｂが複数の溝を有することにより、プローブピンの当接部４ｂと、フィンガー電極３ａとの接点が多くなり、プローブピンとフィンガー電極との接触面積を増やすことができる。

複数の前記溝において、隣接する前記溝の平均間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜３００μｍが好ましく、３０μｍ〜２２０μｍがより好ましく、４０μｍ〜１５０μｍが特に好ましい。前記平均間隔が、前記特に好ましい範囲内であると、抵抗値のバラツキをより低減できる点で有利である。
ここで、隣接する溝の間隔は、隣接する２つの溝の中心間の距離である。前記平均間隔は、前記当接部において前記間隔を任意に１０箇所測定した際の平均値である。

前記溝の平均深さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜２５０μｍが好ましく、４５μｍ〜２１０μｍがより好ましい。
前記溝の深さは、複数の溝において均一であってもよいし、不均一であってもよい。
ここで、平均深さとは、前記当接部において前記溝の深さを任意に１０箇所測定した際の平均値である。

前記溝の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０μｍ〜１００μｍなどが挙げられる。
ここで、平均幅とは、前記当接部において前記溝の幅を任意に１０箇所測定した際の平均値である。

前記電流測定端子又は前記電圧測定端子における、複数の前記プローブピンの配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線状配列、ジグザグ配列などが挙げられる。これらの中でもジグザグ配列が好ましい。即ち、前記電流測定端子の複数の前記プローブピンは、ジグザグに配列されていることが好ましい。前記電圧測定端子の複数の前記プローブピンは、ジグザグに配列されていることが好ましい。

前記溝の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、切削加工などが挙げられる。

＜＜太陽電池セル＞＞
前記太陽電池セルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、薄膜系太陽電池セル、結晶系太陽電池セルなどが挙げられる。
前記太陽電池セルとしては、バスバーレス構造の太陽電池セルが好ましい。

前記結晶系太陽電池セルとしては、例えば、単結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池セルなどが挙げられる。
前記薄膜系太陽電池セルとしては、例えば、非晶質シリコン太陽電池セル、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池セル、色素増感太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、微結晶シリコン太陽電池セル（タンデム型太陽電池セル）などが挙げられる。

前記太陽電池セルは、集電電極としてのフィンガー電極を有する。
前記フィンガー電極は、通常、前記太陽電池セルの受光面となる表面にＡｇペーストがスクリーン印刷等により塗布された後、焼成されることにより形成される。また、前記フィンガー電極は、受光面の全面に亘って、例えば、５０μｍ〜２００μｍの幅を有するラインが、所定間隔、例えば、２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成される。

前記太陽電池セルは、光電変換素子を有する。
前記光電変換素子の受光面と反対の裏面側には、例えば、アルミニウム又は銀からなる裏面電極が設けられている。前記裏面電極は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ等により前記太陽電池セルの裏面に形成される。

前記太陽電池セルの大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１５６ｍｍ×１５６ｍｍなどが挙げられる。

＜ホルダ＞
前記ホルダとしては、前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を並列して保持するホルダであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記ホルダの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂材料などが挙げられる。前記樹脂材料としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。

前記ホルダの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、矩形などが挙げられる。
矩形の前記ホルダにおいて、前記ホルダの上下面は、例えば、太陽電池セルの一辺の長さに相当する長辺と、前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を並列する際の幅に相当する短辺とからなる。前記ホルダには、例えば、上下面間に亘って、複数の前記プローブピンが、前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を構成する所定の配列で埋め込まれている。

（太陽電池セルの出力測定方法）
本発明の太陽電池セルの出力測定方法は、配置工程と、測定工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。

＜配置工程＞
前記配置工程としては、本発明の前記太陽電池セル用出力測定治具の前記電流測定端子と前記電圧測定端子とを前記太陽電池セルの前記フィンガー電極上に配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

＜測定工程＞
前記測定工程としては、前記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、前記太陽電池セルの電気的特性を測定する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ。
前記電気的特性としては、例えば、Ｉ−Ｖ特性などが挙げられる。

以下、本発明の太陽電池セル用出力測定治具及び太陽電池セルの出力測定方法について、図面を用いて一例を説明する。

［第１の太陽電池セル用出力測定治具］
太陽電池セル用出力測定治具１は、図７、及び図８に示すように、太陽電池セル２の表面に形成された表面電極３に当接される複数のプローブピン４と、プローブピン４を保持するホルダ５とを備える。そして、太陽電池セル用出力測定治具１は、複数のプローブピン４が配列することにより電流測定端子６を構成し、また、複数のプローブピン４が配列することにより電圧測定端子７を構成する。

そして、太陽電池セル用出力測定治具１は、電流測定端子６を構成する複数のプローブピン４の端部同士が、銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電流計８と接続されている。太陽電池セル用出力測定治具１は、電圧測定端子７を構成する複数のプローブピン４の端部同士が、銅線ケーブルのはんだ接続により接続されるとともに、電圧計９と接続されている。

各プローブピン４は、ホルダ５に保持されるピン本体４ａと、ピン本体４ａの先端に設けられて太陽電池セル２の表面電極３に当接される当接部４ｂとを有する。ピン本体４ａは円柱状に形成され、当接部４ｂは、ピン本体４ａよりも大径の円柱状に形成されている。プローブピン４は、ピン本体４ａがホルダ５に保持されることにより、当接部４ｂがホルダ５の下面５ｂから突出され、ピン本体４ａの端部がホルダ５の上面５ａから突出されている。そして、プローブピン４は、ホルダ５の上面５ａから突出されているピン本体４ａの端部同士が銅線ケーブルのはんだ接続等により結束されることにより、複数のプローブピン４がホルダ５の長辺方向に亘って配列されてなる電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する。
プローブピン４の当接部４ｂの表面には、溝が形成されている。

プローブピン４を保持するホルダ５は、樹脂材料を用いて矩形板状に形成されている。ホルダ５の上下面５ａ，５ｂは、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する長辺と、プローブピン４が所定形状に配列される幅を有する短辺とからなる。そして、ホルダ５には、上下面５ａ，５ｂ間に亘って、複数のプローブピン４が電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する所定の配列で埋め込まれている。

［［直線状配列］］
電流測定端子６及び電圧測定端子７は、図８、及び図９に示すように、ホルダ５の下面５ｂに、互いに並列して設けられている。また、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、ともにホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿って直線状に形成されている。電流測定端子６及び電圧測定端子７を構成する各プローブピン４は、当接部４ｂが直径３．５ｍｍの円柱状をなし、隣接する当接部４ｂとの間隙Ｓ１が、一般的なフィンガー電極の間隔よりも短い０．１ｍｍとされている。

電流測定端子６は、太陽電池セル２の表面電極３と当接される当接部４ｂの間隔Ｓ１が０．１ｍｍとされることで、例えば、表面電極３として互いに平行な複数のフィンガー電極３ａのみが所定間隔で形成されているいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２において、当該フィンガー電極３ａの一般的な間隔（例えば、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ）よりも短い間隔で当接部４ｂを配列することができる。したがって、太陽電池セル用出力測定治具１によれば、太陽電池セル２によってフィンガー電極３ａの間隔にバラツキが生じている場合でも、全てのフィンガー電極３ａの間隔に対応することができる。また、フィンガー電極３ａの厚みにバラツキがある場合でも、プローブピン４が、当接部４ｂの表面に複数の溝を有することで、プローブピン４とフィンガー電極３ａとの接触面積を増やすことができ、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする。

このように、太陽電池セル用出力測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが形成されることにより、１列のプローブ電極で電流測定端子及び電圧測定端子を兼ねる測定治具に比して、フィンガー電極３ａに当接されるプローブピンの数を増加させることができ、とりわけ太陽電池セル用出力測定治具１によれば全フィンガー電極３ａにプローブピン４の当接部４ｂを当接させることができる。また、電流測定端子６と電圧測定端子７とが並列して形成されることにより、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅を広げることがなく、電気的特性の測定にあたってホルダ５によるシャドーロスを低く抑え、出力低下を防止することができる。また、フィンガー電極３ａの厚みにバラツキがある場合でも、プローブピン４が、当接部４ｂの表面に複数の溝を有することで、プローブピン４とフィンガー電極３ａとの接触面積を増やすことができ、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする。

また、図９に示すように、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４が配列方向に一部オーバーラップしている。すなわち、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４がホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿って平行に配列され、この配列方向と直交するホルダ５の下面５ｂの幅方向から見て、一方のプローブピン４間に他方のプローブピン４の当接部４ｂの中心が位置するように配列されるとともに、互いの当接部４ｂとの間隔Ｓ２が、例えば、０．１ｍｍと近接して配列されている。

これにより、電流測定端子６と電圧測定端子７とは、互いのプローブピン４の当接部４ｂが配列方向からみて一部オーバーラップさせることで、ホルダ５の下面５ｂの幅方向に狭小化して配列させることができる。したがって、ホルダ５は、太陽電池セル２の表面に接するホルダ５の幅が狭小化され、シャドーロスによる出力低下を防止することができる。

太陽電池セル用出力測定治具１は、例えば、６インチの太陽電池セルの電流電圧特性の測定に用いる場合、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの長辺は、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する１５６ｍｍとされ、電流測定端子６を構成するプローブピン４がホルダ５の長辺方向に沿って直線状に、０．１ｍｍの間隔を空けて４３本配列され、そのとなりに平行して電圧測定端子７を構成するプローブピン４が、同様に、０．１ｍｍの間隔を空けて４２本配列されている。

［ジグザグ配列］
また、太陽電池セル用出力測定治具１は、図１０に示すように、電流測定端子６及び電圧測定端子７を、ともにホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿ってジグザグに形成してもよい。電流測定端子６及び電圧測定端子７は、各列のプローブピン４をジグザグに配列させることにより、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士を、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることができる。すなわち、電流測定端子６は、プローブピン４がホルダ５の下面５ｂの長辺方向に沿ってジグザグに配列されるとともに、配列方向と直交するホルダ５の下面５ｂの幅方向から見て、隣接するプローブピン４の当接部４ｂの一部が重なるように配列されている。電圧測定端子７も、同様に構成されている。なお隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士の間隔Ｓ３は、例えば、０．１ｍｍと近接して配列されている。

このように、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂを配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることにより、配列方向に亘って隙間がなくなる。したがって、この太陽電池セル用出力測定治具１によれば、図１１に示すように、例えば、表面電極３として互いに平行な複数のフィンガー電極３ａのみが所定間隔で形成されているいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２の電気的特性の測定において、当該フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、電流測定端子６及び電圧測定端子７を全てのフィンガー電極３ａに当接させることができる。

また、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅Ｗを調整することにより、太陽電池セル２の表面に接するホルダ５の幅を狭小化し、シャドーロスによる出力低下を防止することができる。すなわち、プローブピン４がジグザグに配列された構成において、配列方向と直交する方向にオーバーラップさせる幅を増加させるには、隣接するプローブピン４をホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅方向に移動し、かつ配列方向に近接させることが必要となる。

しかし、プローブピン４をホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅方向に移動すると、その分ホルダ５の幅が広がり、その結果、ホルダ５が太陽電池セル２の表面を覆う面積が増加しシャドーロスによる出力低下を招く。

一方で、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂと配列方向と直交する方向に一部でもオーバーラップしていれば、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応することができる。

そこで、電流測定端子６及び電圧測定端子７は、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅Ｗを所定幅以下、例えば、０．１ｍｍ以下とすることで、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応して当接部４ｂを当接可能とするとともに、ホルダ５の幅を狭小化しシャドーロスによる出力低下を防止することができる。

太陽電池セル用出力測定治具１は、例えば、６インチの太陽電池セルの電流電圧特性の測定に用いる場合、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの長辺は、太陽電池セル２の一辺の長さに相当する１５６ｍｍとされ、電流測定端子６を構成するプローブピン４がホルダ５の長辺方向に沿ってジグザグ状に、０．１ｍｍの間隔を空けるとともに配列方向と直交する方向に０．１ｍｍのオーバーラップ幅Ｗを設けて４５本配列され、そのとなりに平行して電圧測定端子７を構成するプローブピン４が、同様に、０．１ｍｍの間隔を空けて４４本配列されている。

プローブピン４の当接部４ｂは、先端形状を円形とする以外にも、図１２、及び図１３に示すように、三角形状、菱形形状等、あらゆる形状としてもよい。また、図１４に示すように、プローブピン４の当接部４ｂは、先端を半球形状としてもよい。また、当然に前記先端は平坦であってもよい。

なお、太陽電池セル用出力測定治具１は、図示しないシリンダ治具をホルダ５に接続し、このシリンダ治具の操作に応じてホルダ５ごと上下動させることにより、あるいは手動等により、各プローブピン４を太陽電池セル２の表面電極３に垂直に押し当ててもよい。

［太陽電池セルの出力測定方法］
次いで、太陽電池セル用出力測定治具１を用いた太陽電池セル２の電気的特性の測定工程について説明する。

太陽電池セル用出力測定治具１による太陽電池セル２の電気的特性の測定は、例えば、光電変換素子にフィンガー電極３ａ及び裏面電極２２が形成された段階で行う。具体的に、太陽電池セル２は、フィンガー電極３ａが形成された受光面を上方に向けて載置台３０に載置される。載置台３０は、例えば、Ｃｕ板にＡｕメッキが施されることにより形成され、これにより太陽電池セル２の裏面電極２２に対して導通が取られるようになっている。

次いで、太陽電池セル用出力測定治具１は、図７に示すように、電流測定端子６及び電圧測定端子７の各プローブピン４と全てのフィンガー電極３ａとが直交するように配置され、図示しない荷重手段によって所定の荷重で電流測定端子６及び電圧測定端子７が加圧される。このとき、太陽電池セル用出力測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが形成されることにより、それぞれのプローブピン４の当接部４ｂがフィンガー電極３ａと当接する。したがって、電流測定端子６は全フィンガー電極と当接可能となり、より高精度に電流特性を測定することができる。

ここで、荷重手段による電流測定端子６及び電圧測定端子７に対する全荷重は、５００ｇ〜３，０００ｇの範囲が好ましい。全荷重が５００ｇに満たないとプローブピン４の当接部４ｂとフィンガー電極３ａとの接触が不十分となり出力の低下を招くおそれがあり、全荷重が３，０００ｇを超えるとプローブピン４によってフィンガー電極３ａや太陽電池セル２を破損するおそれがある。

太陽電池セル用出力測定治具１がセル表面に当接されることにより、図１５及び図１６に示すような回路構成をとり、疑似太陽光をセル表面に照射することにより、いわゆる４端子法によって太陽電池セル２の電気的特性の測定を行うことができる。

ここで、太陽電池セル用出力測定治具１は、電流測定端子６と電圧測定端子７とが並列して形成されることにより、ホルダ５の上下面５ａ，５ｂの幅を広げることがなく、電気的特性の測定にあたってホルダ５によるシャドーロスを低く抑え、出力低下を防止することができる。

また、電流測定端子６及び電圧測定端子７の各列のプローブピン４をジグザグに配列させた太陽電池セル用出力測定治具１を用いた場合には、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂ同士を、配列方向と直交する方向に一部オーバーラップさせることで、配列方向に亘って隙間をなくすことができる。したがって、フィンガー電極３ａの間隔如何によらず、電流測定端子６を全てのフィンガー電極３ａに当接させることができより高精度に電流特性を測定することができる。

また、このようなジグザグ配列の電流測定端子６及び電圧測定端子７を有する太陽電池セル用出力測定治具１において、それぞれ隣接するプローブピン４の当接部４ｂとのオーバーラップ幅を所定幅以下、例えば０．１ｍｍ以下とすることで、あらゆるフィンガー電極３ａの間隔に対応して当接部４ｂを当接可能とするとともに、ホルダ５の幅を狭小化しシャドーロスによる出力低下を防止することができ、より高精度な電流電圧特性の測定を行うことができる。

また、フィンガー電極３ａの厚みにバラツキがある場合でも、プローブピン４が、当接部４ｂの表面に複数の溝を有することで、プローブピン４とフィンガー電極３ａとの接触面積を増やすことができ、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にする。

なお、本発明が適用された太陽電池セル用出力測定治具１は、上述したいわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル２の他、フィンガー電極３ａと直交するバスバー電極が形成された太陽電池セルの電気的特性の測定にも用いることができる。この場合、太陽電池セル用出力測定治具１は、電流測定端子６及び電圧測定端子７をバスバー電極上に当接させるが、上述したとおり、フィンガー電極３ａに当接させても問題なく測定可能である。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

次いで、本発明が適用された太陽電池セル用出力測定治具１を用いて、バスバーレス構造の太陽電池セル２の各光電変換効率を測定した実施例について説明する。

（バスバーレス構造の太陽電池セル）
本実施例に用いたバスバーレス構造の太陽電池セル２は、６インチの単結晶シリコン光電変換素子を有し、受光面側には、幅８０μｍ、高さ２０μｍ〜３０μｍのフィンガー電極３ａが２ｍｍ間隔で複数形成され、裏面側にはＡｇ電極が全面に亘って形成されている。なお、フィンガー電極は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。

（実施例１）
先端が円形（直径１．５ｍｍ）になっているプローブピンの接触面に、切削加工で、同心円状に角度６０°、平均深さが４５μｍ、同心円における隣接する円の平均間隔（平均ピッチ）が６０μｍの溝を形成した（図１７Ａ及び図１７Ｂ）。

溝が形成されたプローブピンを、セル１辺の長さ１５６ｍｍのエリアに、図１８に示すようにジグザグに配列され、計２列配列するよう、樹脂材料（ホルダ）に埋め込んで固定した。このように配列されたプローブピンの根本部分（ソケット部）を毎列に銅線にはんだ付けすることにより結束し、太陽電池セル用出力測定治具を作製した。
結束された片方の列が電流測定端子、もう一方の列が電圧測定端子である。これら端子をソーラーシミュレータに接続して使用した。

（実施例２）
実施例１において、プローブピン４の溝の、同心円における隣接する円の平均間隔（平均ピッチ）を１２０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、太陽電池セル用出力測定治具を作製した。
なお、溝の平均深さは９５μｍとなった。

（実施例３）
実施例１において、プローブピン４の溝の、同心円における隣接する円の平均間隔（平均ピッチ）を２５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、太陽電池セル用出力測定治具を作製した。
なお、溝の平均深さは２１０μｍとなった。

（比較例１）
実施例１において、プローブピン４の当接部４ｂに溝を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、太陽電池セル用出力測定治具を作製した。

＜評価＞
得られた太陽電池セル用出力測定治具１を、図１９に示すようにバスバーレス構造の太陽電池セル２に接触させ、プローブピンと、フィンガー電極との間の抵抗値を測定した。なお、１Ａ電流印加時の抵抗値を測定した。
測定は、ソーラーシミュレーター（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１６ｉ）を用いて、照度１，０００Ｗ／ｍ^２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇの条件（ＪＩＳ Ｃ８９１３）にて行った。５回測定し、抵抗値の算術平均値と、標準偏差（σ）を求め、測定毎のバラツキがどの程度生じたかを検討した。測定結果を下記評価基準で評価した。
［評価基準］
○：比較例１の抵抗値の標準偏差（σ）の１／３以下。
△：比較例１の抵抗値の標準偏差（σ）以下、かつ１／３超。
×：比較例１よりも抵抗値の標準偏差（σ）が大きい。

プローブピンの当接部に複数の溝を有する場合（実施例１〜３）には、プローブピンの当接部に複数の溝を有しない場合（比較例１）と比べて、測定される抵抗値が低く、かつ抵抗値のバラツキが少なく、より安定した出力測定が可能であることが確認できた。
特に、隣接する溝の平均間隔（平均ピッチ）が、４０μｍ〜１５０μｍの場合（実施例１及び２）には、抵抗値のバラツキが非常に少なく（比較例の標準偏差（σ）が、比較例の１／３以下）であり、非常に優れていた。

本発明の太陽電池セル用出力測定治具は、プローブピンとフィンガー電極との接触面積を増やすことで、測定される抵抗値のバラツキを少なくし、安定した出力測定を可能にするため、太陽電池セルの出力測定に好適に用いることができる。

１ 太陽電池セル用出力測定治具
２ 太陽電池セル
３ 表面電極
３ａ フィンガー電極
４ プローブピン
４ａ ピン本体
４ｂ 当接部
５ ホルダ
６ 電流測定端子
７ 電圧測定端子
８ 電流計
９ 電圧計
２２ 裏面電極
３０ 載置台

Claims (6)

1. 複数のプローブピンが配列されてなり、太陽電池セルの電流特性を測定する電流測定端子と、
   複数のプローブピンが配列されてなり、前記太陽電池セルの電圧特性を測定する電圧測定端子と、
   前記電流測定端子及び前記電圧測定端子を並列して保持するホルダとを有し、
   前記電流測定端子及び前記電圧測定端子の前記プローブピンにおいて、前記太陽電池セルのフィンガー電極に接する当接部の表面が複数の溝を有することを特徴とする太陽電池セル用出力測定治具。
2. 複数の溝の形状が、直径の異なる複数の同心円である請求項１に記載の太陽電池セル用出力測定治具。
3. 直径の異なる複数の同心円の溝において、隣接する溝の平均間隔が、３０μｍ〜３００μｍである請求項２に記載の太陽電池セル用出力測定治具。
4. 溝の平均深さが、３０μｍ〜２５０μｍである請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具。
5. 電流測定端子の複数のプローブピンが、ジグザグに配列されており、
   電圧測定端子の複数のプローブピンが、ジグザグに配列されている請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池セル用出力測定治具の電流測定端子と電圧測定端子とを太陽電池セルのフィンガー電極上に配置する配置工程と、
   前記太陽電池セルの表面に光を照射しながら、前記太陽電池セルの電気的特性を測定する測定工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの出力測定方法。