JP2015108625A - 太陽電池の測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、太陽電池の損傷を生じさせずに太陽電池の特性を精密に測定することができる太陽電池の測定装置を提供しようとする。【解決手段】本発明の実施例に係る太陽電池の測定装置は、光電変換部と、互いに電気的に絶縁され、前記光電変換部の一面に共に位置する第１電極及び第２電極とを含む太陽電池の電流を測定する太陽電池の測定装置であって、前記光電変換部の一面で前記太陽電池に密着して前記太陽電池の電流を測定するように、前記第１電極に対応する第１測定部材と前記第２電極に対応する第２測定部材を共に備える測定部を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、太陽電池の測定装置に係り、より詳細には、構造を改善した太陽電池の測定装置に関する。

最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わる代替エネルギーへの関心が高まっている。その中でも、太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する次世代電池として脚光を浴びている。このような太陽電池は、様々な層及び電極を設計に応じて形成することによって製造することができる。このような様々な層及び電極の設計に応じて太陽電池の効率が決定され得る。

太陽電池が所望の特性及び効率を有するか否かは、様々な測定装置を用いて判断することができる。その中でも、太陽電池の電流（Ｉ）−電圧（Ｖ）特性を測定する測定装置を用いて太陽電池の特性などを判断する方法が広く使用されている。このような測定装置では、電圧の印加なしに太陽光を入射して発生する電流を測定して、光電変換特性を確認し、電圧を可変して印加しながら電流を測定して、太陽電池のダイオード特性を確認することができる。

一般に、電流を測定する測定装置は太陽電池の電極の長手方向に沿って長く延びるバーを含む。測定装置のバーには、太陽電池の電極の長手方向に沿って一定間隔を置いて複数の測定ピンが装着される。太陽電池の電極は、複数の電極部分を含むので、各バーに装着された複数のピンを太陽電池の電極部分の長手方向に沿って配置した状態で電極部分に接触するように位置させる。この状態で、一部のピンに所定の電圧を印加した、または印加しなかった状態で、他のピンから電流を検出する。

ところで、このような測定装置を利用する場合、複数のピンを１つの電極部分に正確にアラインするのに困難がある。特に、電極部分の幅、ピッチなどが小さい太陽電池の電流−電圧を測定するとき、電極部分と測定装置のピンの正確なアラインメントがさらに難しくなることがある。そして、測定装置のピンの間隔を減らすのに限界があるため、電極部分の幅、ピッチなどが小さい太陽電池の電流−電圧を測定することが難しい場合もある。

一方、既存の測定装置は、電極が基板の両側にそれぞれ位置した場合をベースとしており、電極が基板の一側にのみ位置した場合に適用するのに困難がある。

本発明は、太陽電池の損傷を生じさせずに太陽電池の特性を精密に測定することができる太陽電池の測定装置を提供しようとする。

また、本発明は、電極を構成する電極部分の幅及びピッチが小さい太陽電池の特性を測定することができる太陽電池の測定装置を提供しようとする。

また、本発明は、電極が太陽電池の一面にのみ位置した構造に適用されて太陽電池の特性を測定することができる太陽電池の測定装置を提供しようとする。

本発明の実施例に係る太陽電池の測定装置は、光電変換部と、互いに電気的に絶縁され、前記光電変換部の一面に共に位置する第１電極及び第２電極とを含む太陽電池の電流を測定する太陽電池の測定装置であって、前記光電変換部の一面で前記太陽電池に密着して前記太陽電池の電流を測定するように、前記第１電極に対応する第１測定部材と前記第２電極に対応する第２測定部材を共に備える測定部を含む。

本実施例によれば、一面に第１電極と第２電極が共に位置する太陽電池の一面において、太陽電池の電流を安定的に測定することができる。

このとき、測定部分を支持部材に所定のパターンを有するようにパターン化することによって、略プレート形状を有する太陽電池の測定装置を具現することができる。これによって、取り扱いが簡便であり、太陽電池に密着して安定的に太陽電池の測定が可能であり、電極とのアラインも容易に行うことができる。そして、測定部分が十分な面積を有することで抵抗を最小化することによって、太陽電池の特性をより精密に測定することができる。このとき、測定部分が平坦な接触面を備えるので、太陽電池の測定装置によって太陽電池の電極が損傷したり、特性が低下したりすることを防止することができる。

そして、１つの測定部材に含まれる複数の測定部分を電極の複数の電極部分を横切るように配置することで、測定部材の幅及び間隔を複数の電極部分の幅及び間隔と関係なく自由に設計することができる。これによって、狭いピッチ、幅を有する電極部分を有する太陽電池（特に、後面電極構造の太陽電池）の特性を精密に測定することができる。また、複数の測定部材において、一部を電圧を印加するのに使用し、残りを電流を検出するのに使用するので、電圧を印加する測定部材と電流を検出する測定部材を別個に形成することができる。これによって、測定装置の構造を簡素化し、様々な太陽電池に適用することができる。

また、測定装置が測定部と共に真空部を一体に備えることで、太陽電池の特性測定時に、太陽電池と測定部分とを堅固に密着させることができる。これによって、測定精度を向上させることができ、安定した測定を行うことができ、測定部分及び太陽電池の損傷、変形などの問題を最小化することができる。特に、第１電極と第２電極が互いに同じ面に位置する太陽電池の測定時に、太陽電池の一面にのみ測定装置が位置した状態でも、太陽電池の電極と測定部分とを堅固に密着させることができる。

本発明の実施例に係る太陽電池の測定装置を適用できる太陽電池の一例を示す断面図である。 図１に示した太陽電池の後面平面図である。 本発明の実施例に係る測定装置を適用できる太陽電池の他の例を示す部分後面平面図である。 本発明の実施例に係る測定装置を太陽電池と共に概略的に示す斜視図である。 図４に示した測定装置及び太陽電池のそれぞれを概略的に示す平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。 本発明の他の実施例に係る太陽電池の測定装置を示す斜視図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池の測定装置を示す斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池の測定装置を示す斜視図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池の測定装置を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る測定装置を概略的に示す斜視図である。 図１２のＡ部分の平面図である。 図１２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。 図１２に示した測定装置上に太陽電池を置いて太陽電池の電流−電圧特性を測定する場合を示す断面図である。 本発明の他の実施例に係る測定装置の測定部及び真空誘導部を示す平面図である。 本発明の更に他の実施例に係る測定装置を示す斜視図である。

以下では、添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な形態に変形可能であることは勿論である。

図面では、本発明を明確且つ簡略に説明するために、説明と関係のない部分の図示を省略し、明細書全体において同一又は極めて類似の部分に対しては同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をより明確にするために、厚さ、幅などを拡大又は縮小して示しており、本発明の厚さ、幅などは図面に示したものに限定されない。

そして、明細書全体において、ある部分が他の部分を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の部分を排除するのではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池の測定装置（以下、「測定装置」）について詳細に説明する。まず、本実施例に係る測定装置によって特性の測定が可能な太陽電池の一例を説明した後、本実施例に係る測定装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る測定装置を適用できる太陽電池の一例を示す断面図であり、図２は、図１に示した太陽電池の後面平面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施例に係る太陽電池１００は、ベース領域１１０を含む半導体基板１０と、半導体基板１０の一面（一例として、半導体基板１０の後面）側に位置する導電型領域３２，３４と、導電型領域３２，３４に接続される電極４２，４４とを含む。そして、太陽電池１００は、トンネル層２０、パッシベーション膜２４、反射防止膜２６、絶縁層４０などをさらに含むことができる。これについてより詳細に説明する。

半導体基板１０は、第２導電型ドーパントを相対的に低いドーピング濃度で含むベース領域１１０を含むことができる。本実施例のベース領域１１０は、第２導電型ドーパントを含む結晶質（単結晶または多結晶）シリコンを含むことができる。一例として、ベース領域１１０は、第２導電型ドーパントを含む単結晶シリコン基板（一例として、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。そして、第２導電型ドーパントはｎ型またはｐ型であってもよい。ｎ型ドーパントとしては、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を使用し、ｐ型ドーパントとしては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を使用することができる。一例として、ベース領域１１０がｎ型を有すると、ベース領域１１０と光電変換によってキャリアを形成する接合（一例として、トンネル層２０を挟んだｐｎ接合）を形成するｐ型の第１導電型領域３２を広く形成して、光電変換面積を増加させることができる。また、この場合には、広い面積を有する第１導電型領域３２が、移動速度が相対的に遅い正孔を効果的に収集することで、光電変換効率の向上にさらに寄与することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

そして、半導体基板１０は、前面側に位置する前面電界領域１２０を含むことができる。前面電界領域１２０は、ベース領域１１０と同じ導電型を有すると共に、ベース領域１１０よりも高いドーピング濃度を有することができる。

本実施例では、前面電界領域１２０が、半導体基板１０に第２導電型ドーパントを相対的に高いドーピング濃度でドープして形成されたドーピング領域で構成された場合を例示した。これによって、前面電界領域１２０が、第２導電型を有する結晶質（単結晶または多結晶）半導体を含んで半導体基板１０を構成するようになる。一例として、前面電界領域１２０は、第２導電型を有する単結晶半導体基板（一例として、単結晶シリコンウエハ基板）の一部分として構成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、半導体基板１０と異なる別個の半導体層（例えば、非晶質半導体層、微結晶半導体層、または多結晶半導体層）に第２導電型ドーパントをドープして前面電界領域１２０を形成してもよい。または、前面電界領域１２０が、半導体基板１０に隣接して形成された層（例えば、パッシベーション膜２４及び／又は反射防止膜２６）の固定電荷によってドープされたものと類似の役割を果たす電界領域で構成されてもよい。また、前面電界領域１２０の導電型がベース領域１１０と反対になることも可能である。その他の様々な方法により様々な構造の前面電界領域１２０を形成することができる。

本実施例において、半導体基板１０の前面は、テクスチャリング（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）されて、ピラミッドなどの形状の凹凸を有することができる。このようなテクスチャリングにより半導体基板１０の前面などに凹凸が形成されると、半導体基板１０の前面を介して入射する光の反射率を低下させることができる。したがって、ベース領域１１０と第１導電型領域３２によって形成されたｐｎ接合まで到達する光の量を増加させることができ、光損失を最小化することができる。

そして、半導体基板１０の後面は、鏡面研磨などによって前面よりも低い表面粗さを有する、相対的に滑らかで且つ平坦な面からなることができる。本実施例のように、半導体基板１０の後面側に第１及び第２導電型領域３２，３４が共に形成される場合には、半導体基板１０の後面の特性に応じて太陽電池１００の特性が大きく変化することがあるからである。これによって、半導体基板１０の後面にはテクスチャリングによる凹凸を形成しないことで、パッシベーション特性を向上させることができ、これによって、太陽電池１００の特性を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、場合によって、半導体基板１０の後面にテクスチャリングによる凹凸を形成してもよい。その他の様々な変形も可能である。

半導体基板１０の後面上にはトンネル層２０が形成される。トンネル層２０によって、半導体基板１０の後面の界面特性を向上させることができ、光電変換によって生成されたキャリアがトンネル効果によって円滑に伝達されるようにする。このようなトンネル層２０は、キャリアをトンネリングすることができる様々な物質を含むことができ、一例として、酸化物、窒化物、半導体、伝導性高分子などを含むことができる。例えば、トンネル層２０は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、真性非晶質シリコン、真性多結晶シリコンなどを含むことができる。このとき、トンネル層２０は、半導体基板１０の後面に全体的に形成することができる。これによって、半導体基板１０の後面を全体的にパッシベーションすることができ、別途のパターニングなしに容易に形成することができる。

トンネル効果を十分に具現できるように、トンネル層２０の厚さＴは、絶縁層４０の厚さよりも小さくすることができる。一例として、トンネル層２０の厚さＴが１０ｎｍ以下であってもよく、０．５ｎｍ〜１０ｎｍ（より具体的には、０．５ｎｍ〜５ｎｍ、一例として、１ｎｍ〜４ｎｍ）であってもよい。トンネル層２０の厚さＴが１０ｎｍを超えると、トンネリングが円滑に起こらないため、太陽電池１００が作動しないことがあり、トンネル層２０の厚さＴが０．５ｎｍ未満であると、所望の品質のトンネル層２０を形成しにくいことがある。トンネル効果をさらに向上させるためには、トンネル層２０の厚さＴが０．５ｎｍ〜５ｎｍ（より具体的に１ｎｍ〜４ｎｍ）であってもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、トンネル層２０の厚さＴが様々な値を有することができる。

トンネル層２０上には導電型領域３２，３４が位置することができる。より具体的に、導電型領域３２，３４は、第１導電型ドーパントを有して第１導電型を示す第１導電型領域３２と、第２導電型ドーパントを有して第２導電型を示す第２導電型領域３４とを含むことができる。そして、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間にバリア領域３６が位置することができる。

第１導電型領域３２は、トンネル層２０を挟んでベース領域１１０とｐｎ接合（またはｐｎトンネル接合）を形成して、光電変換によってキャリアを生成するエミッタ領域を構成する。

このとき、第１導電型領域３２は、ベース領域１１０と反対の第１導電型ドーパントを含む半導体（一例として、シリコン）を含むことができる。本実施例では、第１導電型領域３２が、半導体基板１０上（より明確には、トンネル層２０上）で半導体基板１０と別個に形成され、第１導電型ドーパントがドープされた半導体層で構成される。これによって、第１導電型領域３２は、半導体基板１０上に容易に形成できるように、半導体基板１０と異なる結晶構造を有する半導体層で構成することができる。例えば、第１導電型領域３２は、蒸着などの様々な方法により容易に製造することができる非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導体（一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、または多結晶シリコン）などに第１導電型ドーパントをドープして形成することができる。第１導電型ドーパントは、半導体層を形成した後、様々なドーピング方法により半導体層に含まれてもよい。

このとき、第１導電型ドーパントは、ベース領域１１０と反対の導電型を示すことができるドーパントであれば足りる。すなわち、第１導電型ドーパントがｐ型である場合には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を使用することができる。第１導電型ドーパントがｎ型である場合には、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を使用することができる。

第２導電型領域３４は、後面電界（ｂａｃｋ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｅｌｄ）を形成して、半導体基板１０の表面（より正確には、半導体基板１０の後面）で再結合によってキャリアの損失が発生することを防止する後面電界領域を構成する。

このとき、第２導電型領域３４は、ベース領域１１０と同一の第２導電型ドーパントを含む半導体（一例として、シリコン）を含むことができる。本実施例では、第２導電型領域３４が、半導体基板１０上（より明確には、トンネル層２０上）で半導体基板１０と別個に形成され、第２導電型ドーパントがドープされた半導体層で構成される。これによって、第２導電型領域３４は、半導体基板１０上に容易に形成できるように、半導体基板１０と異なる結晶構造を有する半導体層で構成することができる。例えば、第２導電型領域３４は、蒸着などの様々な方法により容易に製造できる非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導体（一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、または多結晶シリコン）などに第２導電型ドーパントをドープして形成することができる。第２導電型ドーパントは、半導体層を形成した後、様々なドーピング方法により半導体層に含まれてもよい。

このとき、第２導電型ドーパントは、ベース領域１１０と同じ導電型を示すことができるドーパントであれば足りる。すなわち、第２導電型ドーパントがｎ型である場合には、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を使用することができる。第２導電型ドーパントがｐ型である場合には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を使用することができる。

そして、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間にバリア領域３６が位置して、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４とを互いに離隔させる。第１導電型領域３２と第２導電型領域３４が互いに接触する場合には、シャント（ｓｈｕｎｔ）が発生してしまい、太陽電池１００の性能を低下させることがある。そのため、本実施例では、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間にバリア領域３６を位置させることで、不必要なシャントを防止することができる。

バリア領域３６は、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間でこれらを実質的に絶縁することができる様々な物質を含むことができる。すなわち、バリア領域３６として、ドープされていない（即ち、アンドープ）絶縁物質（一例として、酸化物、窒化物）などを使用することができる。または、バリア領域３６が真性（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）半導体を含む真性領域で構成されてもよい。このとき、バリア領域３６が、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４と同一平面上に形成され、実質的に同一の厚さを有し、同一の半導体（一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコン）で構成されるが、実質的にドーパントを含まなくてもよい。一例として、半導体物質を含む半導体層を形成した後、半導体層の一部の領域に第１導電型ドーパントをドープして第１導電型領域３２を形成し、他の領域の一部に第２導電型ドーパントをドープして第２導電型領域３４を形成すると、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４が形成されていない領域がバリア領域３６を構成するようになる。これによれば、第１導電型領域３２、第２導電型領域３４及びバリア領域３６の製造方法を単純化することができる。

一例として、バリア領域３６の幅（または第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間の距離Ｗ）は、１μｍ〜１００μｍの幅を有することができる。バリア領域３６の幅が１μｍ未満であると、製造工程上の製造が難しく、シャントを防止する効果が十分でないことがある。バリア領域３６の幅が１００μｍを超えると、バリア領域３６の面積が大きくなって第１及び第２導電型領域３２，３４の面積が減少し、これによって、太陽電池１００の効率が低下することがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、バリア領域３６の幅Ｗが様々な値を有することができる。

しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、バリア領域３６を第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４と別途に形成した場合には、バリア領域３６と第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４とが互いに異なる厚さを有することができる。一例として、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４のショートをより効果的に防止するために、バリア領域３６が第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４よりも厚い厚さを有してもよい。または、バリア領域３６を形成するための原料を低減するために、バリア領域３６の厚さを第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４の厚さよりも小さくしてもよい。その他の様々な変形が可能であることは勿論である。また、バリア領域３６の基本構成物質が、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４と異なる物質を含むこともできる。または、バリア領域３６が、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間に位置した空き空間（例えば、トレンチ）として構成されてもよい。

そして、バリア領域３６が、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との境界の一部のみを離隔させるように形成されてもよい。これによれば、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との境界の他の一部は互いに接触することもできる。また、バリア領域３６を必ず備えなければならないわけではなく、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４とが全体的に接触して形成されることも可能である。その他の様々な変形が可能である。

本実施例では、ベース領域１１０と同じ導電型を有する第２導電型領域３４の面積よりも、ベース領域１１０と異なる導電型を有する第１導電型領域３２の面積を広く形成することができる。これによって、ベース領域１１０と第１導電型領域３２との間でトンネル層２０を通じて形成されるｐｎ接合をさらに広く形成することができる。このとき、ベース領域１１０及び第２導電型領域３４がｎ型の導電型を有し、第１導電型領域３２がｐ型の導電型を有する場合、広く形成された第１導電型領域３２によって、移動速度が相対的に遅い正孔を効果的に収集することができる。このような第１導電型領域３２、第２導電型領域３４及びバリア領域３６の平面構造は、図２を参照してより詳細に後述する。

本実施例では、導電型領域３２，３４がトンネル層２０を挟んで半導体基板１０の後面上に位置する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、トンネル層２０を備えずに、導電型領域３２，３４が、半導体基板１０にドーパントをドープして形成されたドーピング領域で構成されることも可能である。すなわち、導電型領域３２，３４が、半導体基板１０の一部を構成する単結晶半導体構造のドーピング領域で構成されてもよい。その他の様々な方法により導電型領域３２，３４を形成することができる。

第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４とバリア領域３６上に絶縁層４０を形成することができる。絶縁層４０は、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４が接続されてはならない（または絶縁されるべき）電極（すなわち、第１導電型領域３２の場合には第２電極４４、第２導電型領域３４の場合には第１電極４２）と接続されることを防止し、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４をパッシベーションする効果も奏することができる。絶縁層４０は、第１導電型領域３２を露出する第１開口部４０２と、第２導電型領域３４を露出する第２開口部４０４とを備える。

このような絶縁層４０は、トンネル層２０と同一またはそれより厚い厚さに形成することができる。これによって、絶縁特性及びパッシベーション特性を向上させることができる。絶縁層４０は、様々な絶縁物質（例えば、酸化物、窒化物など）からなることができる。一例として、絶縁層４０は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＦ₂、ＺｎＳ、ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂からなる群から選択されたいずれか１つの単一膜、または２つ以上の膜が組み合わされた多層膜構造を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、絶縁層４０が様々な物質を含むことができることは勿論である。

半導体基板１０の後面に位置する電極４２，４４は、第１導電型領域３２に電気的及び物理的に接続される第１電極４２と、第２導電型領域３４に電気的及び物理的に接続される第２電極４４とを含む。

このとき、第１電極４２は、絶縁層４０の第１開口部４０２を通して第１導電型領域３２に接続され、第２電極４４は、絶縁層４０の第２開口部４０４を通して第２導電型領域３４に接続される。このような第１及び第２電極４２，４４としては様々な金属物質を含むことができる。そして、第１及び第２電極４２，４４は、互いに電気的に接続されずに第１及び第２導電型半導体層３２，３４にそれぞれ接続されて、生成されたキャリアを収集して外部に伝達できる様々な平面形状を有することができる。すなわち、本発明が第１及び第２電極４２，４４の平面形状に限定されるものではない。

以下では、図２を参照して、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４、バリア領域３６、そして、第１及び第２電極４２，４４の平面形状を詳細に説明する。

図２を参照すると、本実施例では、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４はそれぞれ、ストライプ状をなすように長く形成されると共に、長手方向と交差する方向において互いに交互に位置している。第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間に、これらを離隔させるバリア領域３６が位置することができる。図示していないが、互いに離隔した複数の第１導電型領域３２が一側縁部において互いに接続され、互いに離隔した複数の第２導電型領域３４が他側縁部において互いに接続されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

このとき、第１導電型領域３２の面積を第２導電型領域３４の面積よりも大きくすることができる。一例として、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４の面積は、これらの幅を異ならせることによって調節することができる。すなわち、第１導電型領域３２の幅を第２導電型領域３４の幅よりも大きくすることができる。これによって、エミッタ領域を構成する第１導電型領域３２の面積を十分に形成して、光電変換が広い領域で起こるようにすることができる。このとき、第１導電型領域３２がｐ型を有する場合、第１導電型領域３２の面積を十分に確保することで、移動速度が相対的に遅い正孔を効果的に収集することができる。

そして、第１電極４２が、第１導電型領域３２に対応してストライプ状を有するように並んで位置する複数の第１電極部分４２０を含み、第２電極４４が、第２導電型領域３４に対応してストライプ状を有するように並んで位置する複数の第２電極部分４４０を含むことができる。第１電極部分４２０と第２電極部分４４０は、これらの長手方向と交差する方向（図のｙ軸方向）において１つずつ交互に位置することができる。

第１及び第２開口部（図１の参照符号４０２，４０４、以下同様）のそれぞれが、第１及び第２電極４２，４４の第１及び第２電極部分４２０，４４０にそれぞれ対応して第１及び第２電極部分４２０，４４０の全面積に形成されてもよい。これによれば、第１及び第２電極４２，４４と第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４との接触面積を最大化して、キャリア収集効率を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。第１及び第２開口部４０２，４０４が、第１及び第２電極４２，４４の一部のみを第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４にそれぞれ接続するように形成されてもよいことは勿論である。例えば、第１及び第２開口部４０２，４０４がそれぞれ、第１及び第２電極部分４２０，４４０に複数形成されるコンタクトホールで構成されてもよい。そして、図示していないが、第１電極４２の複数の第１電極部分４２０が、別途の電極部分（図示せず）によって一側縁部で互いに接続されて形成され、第２電極４４の複数の第２電極部分４４０が、別途の電極部分（図示せず）によって他側縁部で互いに接続されて形成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び第２導電型領域３２，３４、バリア領域３６などの配置は様々に変形可能である。例えば、図３に例示したような変形も可能である。図３を参照して、これを詳細に説明する。図３は、本発明の実施例に係る測定装置を適用できる太陽電池の他の例を示す後面平面図である。

図３を参照すると、本実施例に係る太陽電池１００では、第２導電型領域３４が、島状を有しながら互いに離隔して複数備えられ、第１導電型領域３２は、第２導電型領域３４及びこれを取り囲むバリア領域３６を除いた部分に全体的に形成されてもよい。これによって、第１導電型領域３２は、第２導電型領域３４及びこれを取り囲むバリア領域３６にそれぞれ対応する孔又は開口部を備えることができる。

すると、第１導電型領域３２として機能する第１導電型領域３２が最大限広い面積を有しながら形成されて、光電変換効率を向上させることができる。そして、第２導電型領域３４の面積を最小化しながらも、半導体基板１０に全体的に第２導電型領域３４が位置するようにすることができる。すると、第２導電型領域３４によって表面再結合を効果的に防止すると共に、第２導電型領域３４の面積を最大化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２導電型領域３４が、第２導電型領域３４の面積を最小化することができる様々な形状を有していてもよいことは勿論である。

ここで、第２導電型領域３４は島状を有し、バリア領域３６は、第２導電型領域３４の縁部に沿って形成される閉鎖された環状を有することができる。一例として、第２導電型領域３４が円形である場合に、バリア領域３６が環状を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１及び第２導電型領域３２，３４は様々な形状を有することができる。

図では、第２導電型領域３４が円形の形状を有することを例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第２導電型領域３４が、それぞれ楕円形、または三角形、四角形、六角形などの多角形の平面形状を有していてもよいことは勿論である。そして、第２導電型領域３４の配置もまた様々に変形可能である。

そして、第１電極４２が、第１導電型領域３２に対応してストライプ状を有するように並んで位置する複数の第１電極部分４２０を含み、第２電極４４が、第２導電型領域３４に対応してストライプ状を有するように並んで位置する複数の第２電極部分４４０を含むことができる。同面では、第１電極部分４２０が互いに離隔し、第２電極部分４４０が互いに離隔する場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、複数の第１電極部分４２０が一端部で互いに接続され、複数の第２電極部分４４０が他端部で互いに接続される形状を有することができる。その他の様々な変形が可能である。

絶縁層４０に形成された第１及び第２開口部４０２，４０４は、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４のそれぞれの形状を考慮して、互いに異なる形状を有することができる。すなわち、第１開口部４０２は、第１導電型領域３２上で長く延びて形成されてもよく、第２開口部４０４は、複数個が第２導電型領域３４に対応して互いに離隔して形成されてもよい。第１電極４２は、第１導電型領域３２上にのみ位置し、第２電極４４は、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４上に共に位置することを考慮したものである。すなわち、絶縁層４０において、第２導電型領域３４の上に位置した部分に対応して第２開口部４０４が形成され、第２開口部４０４によって第２電極４４と第２導電型領域３４とが連結される。そして、第１導電型領域３２上に該当する絶縁層４０の部分には第２開口部４０４が形成されないので、第２電極４４と第１導電型領域３２とが互いに絶縁された状態を維持できるようにする。第１電極４２は、第１導電型領域３２上にのみ形成されるので、第１開口部４０２が第１電極４２と同一または類似の形状を有することができ、これによって、第１電極４２が第１導電型領域３２上に全体的にコンタクトできるようにする。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、第１開口部４０２が、第２開口部４０４と類似の形状を有する複数のコンタクトホールで構成されてもよい。

再び図１を参照すると、半導体基板１０の前面上（より正確には、半導体基板１０の前面に形成された前面電界領域１２０上）にパッシベーション膜２４及び／又は反射防止膜２６が位置することができる。実施例によって、半導体基板１０上にパッシベーション膜２４のみが形成されてもよく、半導体基板１０上に反射防止膜２６のみが形成されてもよく、または半導体基板１０上にパッシベーション膜２４及び反射防止膜２６が順次位置してもよい。図では、半導体基板１０上にパッシベーション膜２４及び反射防止膜２６が順次形成されることで、半導体基板１０がパッシベーション膜２４と接触して形成される場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板１０が反射防止膜２６に接触して形成されることも可能であり、その他の様々な変形が可能である。

パッシベーション膜２４及び反射防止膜２６は、実質的に半導体基板１０の前面に全体的に形成することができる。ここで、全体的に形成するということは、物理的に完壁に全てに形成することのみならず、不可避に一部の除外された部分がある場合を含む。

パッシベーション膜２４は、半導体基板１０の前面に接触して形成されて、半導体基板１０の前面またはバルク内に存在する欠陥を不動化させる。これによって、少数キャリアの再結合サイトを除去して、太陽電池１５０の開放電圧を増加させることができる。反射防止膜２６は、半導体基板１０の前面に入射する光の反射率を減少させる。これによって、半導体基板１０の前面を介して入射する光の反射率を低下させることによって、ベース領域１１０と第１導電型領域３２との界面に形成されたｐｎ接合まで到達する光量を増加させることができる。これによって、太陽電池１００の短絡電流（Ｉｓｃ）を増加させることができる。このように、パッシベーション膜２４及び反射防止膜２６によって太陽電池１００の開放電圧と短絡電流を増加させることで、太陽電池１５０の効率を向上させることができる。

パッシベーション膜２４及び／又は反射防止膜２６は、様々な物質で形成することができる。一例として、パッシベーション膜２４は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、ＭｇＦ₂、ＺｎＳ、ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂からなる群から選択されたいずれか１つの単一膜、または２つ以上の膜が組み合わされた多層膜構造を有することができる。一例として、パッシベーション膜２４はシリコン酸化物を含み、反射防止膜２６はシリコン窒化物を含むことができる。

本実施例に係る太陽電池１００に光が入射されると、ベース領域１１０と第１導電型領域３２との間に形成されたｐｎ接合での光電変換によって電子と正孔が生成され、生成された正孔及び電子は、トンネル層２０をトンネリングして、それぞれ第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４に移動した後、第１及び第２電極４２，４４に移動する。これによって、電気エネルギーを生成するようになる。

本実施例のように、半導体基板１０の後面に電極４２，４４が形成され、半導体基板１０の前面には電極が形成されない後面電極構造の太陽電池１００においては、半導体基板１０の前面でシェーディング損失（ｓｈａｄｉｎｇ ｌｏｓｓ）を最小化することができる。これによって、太陽電池１００の効率を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。半導体基板１０の前面に第１電極４２が位置し、半導体基板１０の後面に第２電極４４が位置する太陽電池が適用されてもよい。

上述したように、後面電極構造を有する太陽電池１００は、第１電極４２と第２電極４４が同じ面に位置するので、第１電極４２を構成する第１電極部分４２０及び第２電極４４を構成する第２電極部分４４０が密に位置しなければならない。これによって、第１電極４２を構成する第１電極部分４２０の幅及びピッチ、第２電極４４を構成する第２電極部分４４０の幅及びピッチ、第１電極部分４２０と第２電極部分４４０との間の距離が小さくなる。したがって、従来の測定装置を用いて太陽電池１００の電流−電圧特性を測定するのに困難があった。これを考慮して、本実施例に係る測定装置２００は、後面構造の太陽電池１００でも精密な測定が可能な構造を有することができる。図４乃至図６を参照して、本実施例に係る測定装置２００をより詳細に説明する。

図４は、本発明の実施例に係る測定装置２００を太陽電池１００と共に概略的に示す斜視図であり、図５は、図４に示した測定装置２００及び太陽電池１００のそれぞれを概略的に示す平面図である。簡略かつ明確な図示のために、図４及び図５では、太陽電池１００において半導体基板１０、そして、第１電極４２の第１電極部分４２０及び第２電極４４の第２電極部分４４０のみを示した。そして、図５の（ａ）には、測定装置２００において太陽電池１００に対向する面を示し、図５の（ｂ）には、太陽電池１００において測定装置２００に対向する面を示した。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。

図４乃至図６を参照すると、本実施例に係る測定装置２００は、太陽電池１００の電極４２，４４に接触する測定部分２２２，２４２を含む測定部材２２０，２４０がプレート状の支持部材２１０上に形成された測定部２０１を含む。すなわち、測定装置２００において測定に直接関連する測定部２０１が、支持部材２１０と、支持部材２１０に一定のパターンを有するパッド部で構成される複数の測定部分２２２，２４２を含む測定部材２２０，２４０とで構成されたプレート形状を有することができる。このとき、本実施例において、測定部分２２２，２４２は、支持部材２１０よりも突出して位置することができる。

より具体的に、支持部材２１０は、測定部材２２０，２４０が形成されて支持部材２１０上に固定され得るようにする空間を提供する。支持部材２１０は、プレート形状を有することで、複数の測定部材２２０，２４０（または測定部分２２２，２４２）を所望の位置で適したパターンを有するように安定的に形成できるようにする。支持部材２１０は、測定部材２２０，２４０を安定的に形成できる強度を有すると共に、測定部分２２２，２４２の間で不必要なショートなどが起こらないように絶縁特性を有する物質で構成することができる。例えば、支持部材２１０は、絶縁特性を有する様々な樹脂などで構成することができる。

支持部材２１０は、プレート形状からなり、測定部分２２２，２４２、またはこれを含む測定部材２２０，２４０を安定的に支持する役割を果たす。このとき、支持部材２１０は、全体的に均一な厚さを有すると共に、太陽電池１００と対応するか、または太陽電池１００の一部に対応する大きさを有する四角形の平面形状を有することができる。例えば、支持部材２１０は、複数の測定部分２２２，２４２、またはこれを含む測定部材２２０，２４０を全体的に支持することができる一つのプレートで構成することができる。これによって、構造を単純化することができ、優れた強度を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、支持部材２１０の厚さ、形状、大きさなどは様々に変形可能である。

このように、本実施例では、支持部材２１０がプレート形状を有し、測定部材２２０，２４０の測定部分２２２，２４２が、これに形成される所定の面積を有するパターン又はパッド部で形成されて、測定装置２００が略プレート形状を有することができる。これによって、測定装置２００（特に、測定部分２２２，２４２）が太陽電池１００に安定的に密着するので、測定装置２００によって太陽電池１００が損傷することを防止することができる。

支持部材２１０には排気孔２１２を備えることができる。測定装置２００の測定部分２２２，２４２を太陽電池１００の電極４２，４４に接触した状態で、排気孔２１２を通して測定装置２００と太陽電池１００との間を排気すると、測定装置２００と太陽電池１００との間を真空に維持することができる。すると、測定部分２２２，２４２と電極４２，４４とを密着させて測定精度を向上させると共に、測定装置２００及び太陽電池１００の損傷、変形などの問題は最小化することができる。排気孔２１２は、測定部材２２０，２４０が形成されていない位置で複数形成されてもよい。一例として、排気孔２１２は、支持部材２１０の中心を基準として対称に形成してもよい。すると、排気孔２１２を通した排気による測定装置２００と太陽電池１００との固定安定性をより向上させることができる。

本実施例において、測定部材２２０，２４０は、第１電極４２に対応する第１測定部材２２０と、第２電極４４に対応する第２測定部材２４０とを含むことができる。第１測定部材２２０が互いに一定の間隔を置いて複数配置されてもよく、第２測定部材２４０が互いに一定の間隔を置いて複数配置されてもよい。

このとき、それぞれの第１測定部材２２０は、複数の第１電極部分４２０に１つずつ対応する複数の第１測定部分２２２と、複数の第１測定部分２２２を連結する第１連結部分２２４とを含むことができる。第１測定部分２２２の前面は、第１電極部分４２０の上部面と平行に形成されて、第１電極部分４２０と接触する接触面を構成する。このとき、第１連結部分２２４は、複数の第１電極部分４２０を横切る方向（図のｙ軸方向）に複数の第１測定部分２２２を連結する。これと同様に、第２測定部材２４０は、複数の第２電極部分４４０に１つずつ対応する複数の第２測定部分２４２と、複数の第２測定部分２４２を連結する第２連結部分２４４とを含むことができる。第２測定部分２４２の前面は、第２電極部分４４０の上部面と平行に形成されて、第２電極部分４４０と接触する接触面を構成する。このとき、第２連結部分２４４は、複数の第２電極部分４４０を横切る方向（図のｙ軸方向）に複数の第２測定部分２４２を連結する。

本実施例において、第１及び第２測定部材２２０，２４０は、支持部材２１０上に形成される導電層で構成することができる。より具体的に、第１測定部材２２０の第１連結部分２２４が、支持部材２１０上で長く延びながら形成され、第１測定部分２２２が、第１連結部分２２４の上に位置して第１連結部分２２４よりも突出することができる。第２測定部材２４０の第１連結部分２４４が、支持部材２１０上で長く延びながら形成され、第２測定部分２４２が、第２連結部分２４４の上に位置して第１連結部分２４４よりも突出することができる。

そして、第１及び第２測定部分２２２，２４２を除いた部分には、絶縁層２５０が全体的に位置することができる。特に、第１及び第２連結部分２２４，２４４において第１及び第２測定部分２２２，２４２が形成されていない部分にも、絶縁部分である絶縁層２５０が位置することができる。これによって、第１及び第２測定部分２２２，２４２ではない部分において不必要に太陽電池１００と測定装置２００とが接触して発生する問題を効果的に防止することができる。そして、絶縁層２５０に第１及び第２測定部分２２２，２４２に対応する開口部２５０ａが形成され、この開口部２５０ａを通して第１及び第２測定部分２２２，２４２が露出する。これによって、第１及び第２測定部分２２２，２４２と第１及び第２電極部分４２０，４４０との電気的な接続を安定的に達成することができる。

上述した構造の第１及び第２測定部材２２０，２４０は、様々な方法により形成することができる。一例として、まず、支持部材２１０上に第１及び第２連結部分２２４，２４４に該当するように導電層を形成する。このような導電層は、印刷、マスクを用いた蒸着などにより所望の形状を有する状態に形成されてもよく、支持部材２１０上に全体的に形成された後に所望の形状にパターニングされて形成されてもよい。次に、第１及び第２連結部分２２４，２４４を覆いながら支持部材２１０上に絶縁層２５０を形成することができる。このとき、絶縁層２５０は、第１及び第２測定部分２２２，２４２に対応する部分に開口部２５０ａを備えることができる。このような絶縁層２５０は、印刷、マスクを用いた蒸着などにより所望の形状を有する状態に形成されてもよく、第１及び第２連結部分２２４，２４４及び支持部材２１０を覆うように全体的に形成された後に所望の形状にパターニングされて形成されてもよい。次に、絶縁層２５０の開口部２５０ａ内にメッキ、蒸着、印刷などにより伝導性物質を充填することで、第１及び第２測定部分２２２，２４２を形成する。このような方法により、第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０上に積層して形成することによって測定装置２００を容易に製造することができる。

他の例として、支持部材２１０上に導電層を形成する。導電層の一部（すなわち、第１測定部材２２０と第２測定部材２４０との間に該当する部分）を厚さ方向において全体的に除去し、導電層の他の一部（第１及び第２測定部材２２０，２４０において第１及び第２連結部分２２４，２４４に該当する部分）を厚さ方向において部分的に除去すると、上述した構造の測定部材２２０，２４０を形成することができる。このように、第１及び第２測定部材２２０，２４０が一つの導電層で形成されてもよい。その後、開口部２５０ａを有する絶縁層２５０を形成することで、上述した構造の測定装置２００を製造することができる。

本発明がこれに限定されるものではなく、その他の様々な方法により上述した構造の測定部材２２０，２４０を製造することができる。

ここで、第１測定部材２２０においてそれぞれの第１連結部分２２４は、均一な幅を有すると共に、一字状に長く延びる形状を有することができる。それぞれの第１連結部分２２４上には、複数の第１電極部分４２０に対応する複数の第１測定部分２２２を形成することができる。第１測定部分２２２は、第１電極部分４２０のピッチＰ１と同一または類似のピッチＰ１１を有することができる。そして、第１測定部分２２２は、第１電極部分４２０との接触面積を十分に確保できる形状を有することができる。一例として、本実施例では、第１連結部分２２４の長手方向に沿って測定された第１測定部分２２２の幅Ｌ１が、第１電極部分４２０の幅と同一またはこれより小さい幅を有することができ、これと交差する方向において測定された第１測定部分２２２の幅Ｌ２が所定の長さを有することができる。これによって、第１測定部分２２２が、一定の面積を有する四角形の平面形状を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１測定部分２２２が様々な形状を有することができることは勿論である。

そして、第２測定部材２４０においてそれぞれの第２連結部分２４４は、均一な幅を有すると共に、一字状に長く延びる形状を有することができる。それぞれの第２連結部分２４４上には、複数の第２電極部分４４０に対応する複数の第２測定部分２４２を形成することができる。第２測定部分２４２は、第２電極部分４４０のピッチＰ２と同一または類似のピッチＰ１２を有することができる。そして、第２測定部分２４２は、第２電極部分４４０との接触面積を十分に確保できる形状を有することができる。一例として本実施例では、第２連結部分２４４の長手方向に沿って測定された第２測定部分２４２の幅Ｌ３が、第２電極部分４４０の幅と同一またはこれより小さい幅を有することができ、これと交差する方向において測定された第２測定部分２４２の幅Ｌ４が所定の長さを有することができる。これによって、第２測定部分２４２が、一定の面積を有する四角形の平面形状を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２測定部分２４２が様々な形状を有することができることは勿論である。

このように、本実施例では、第１測定部材２２０が太陽電池１００の第１電極部分４２０の長手方向と交差する方向（図のｙ軸方向）に延びて、第１測定部材２２０が複数の第１電極部分４２０を横切って（一例として、直交して）位置するように配置される。そして、第２測定部材２４０が太陽電池１００の第２電極部分４４０の長手方向と交差する方向（図のｙ軸方向）に延びて、第２測定部材２４０が複数の第２電極部分４４０を横切って（一例として、直交して）位置するように配置される。そして、第１及び第２電極部分４２０，４４０の長手方向（図のｘ軸方向）において第１測定部材２２０と第２測定部材２４０が互いに交互に１つずつ位置する。

これによって、それぞれの第１測定部材２２０の複数の第１測定部分２２２は、互いに離隔した複数の第１電極部分４２０が位置した部分に対応するように位置し、第１連結部分２２４は、第１電極部分４２０が形成されていない部分（すなわち、第２電極部分４４０が形成された部分、及び第１電極部分４２０と第２電極部分４４０との間の部分）を横切って位置する。それぞれの第２測定部材２４０の複数の第２測定部分２４２は、互いに離隔した複数の第２電極部分４４０が位置した部分に対応するように位置し、第２連結部分２４４は、第２電極部分４４０が形成されていない部分（すなわち、第１電極部分４２０が形成された部分、及び第１電極部分４２０と第２電極部分４４０との間の部分）を横切って位置する。

このように、第１測定部材２２０の複数の第１測定部分２２２が第１電極部分４２０に対応して位置し、第２測定部材２４０の複数の第２測定部分２４２が第２電極部分４４０に対応して位置するので、第１及び第２測定部分２２２，２４２が、測定部材２２０，２４０の長手方向（図のｙ軸方向）において互いにずれて位置するようになる。これは、測定部材２２０，２４０の長手方向(図のｙ軸方向)において第１電極部分４２０と第２電極部分４４０とが互いに離隔した位置に位置するからである。一例として、互いに隣接する第１測定部材２２０と第２測定部材２４０の複数の第１及び第２測定部分２２２，２４２は、ジグザグ配置を有するように配置することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

複数の第１測定部材２２０のうち一部の第１測定部材２２０に電圧（第１電極４２がｐ型の導電型領域に接続される場合には正の電圧、ｎ型の導電型領域に接続される場合には負の電圧）が印加され、他の第１測定部材２２０で電流（正の電流または負の電流）が測定される。このように、本実施例では、電圧が印加される第１測定部材２２０と電流が測定される第１測定部材２２０とが互いに分離されており、電圧印加及び電流測定のための装置、配線などを簡素化することができて、第１測定部材２２０間の間隔を大幅に減少させてもよく、測定装置２００の構造を簡素化することができる。これによって、電極４２，４４の幅及びピッチが狭い太陽電池１００の特性測定に自由に使用することができる。また、電圧を印加する第１測定部材２２０及び電流を検出する第１測定部材２２０の数を自由に変更することができて、様々な電圧で電流を検出することができ、抵抗を最小化することができる。

同様に、複数の第２測定部材２４０のうち一部の第２測定部材２４０に電圧（第２電極４４がｎ型の導電型領域に接続される場合には負の電圧、ｐ型の導電型領域に接続される場合には正の電圧）が印加され、他の第２測定部材２４０で電流（負の電流または正の電流）が測定される。このように、本実施例では、電圧が印加される第２測定部材２４０と電流が測定される第２測定部材２４０とが互いに分離されることで、第２測定部材２４０間の間隔を大幅に減少させてもよく、測定装置２００の構造を簡素化することができる。これによって、電極４２，４４の幅及びピッチが狭い太陽電池１００の特性測定に自由に使用することができる。また、電圧を印加する第２測定部材２４０及び電流を検出する第２測定部材２４０の数を自由に変更することができて、様々な電圧で電流を検出することができ、抵抗を最小化することができる。

反面、従来は、１つのバーに連結された複数のピンの一部に電圧を印加し、他の一部で電流を検出しなければならないため、電圧の印加のための装置及び電流の測定のための装置、配線などを１つのバーに全て設置しなければならないため、構造が複雑且つピン間の距離を減少させるのに限界があった。

特に、第１電極部分４２０と第２電極部分４４０との間の間隔が小さくなるとき、第１測定部材２２０と第２測定部材２４０との間の間隔を減少させることによる効果をより大きく発揮することができる。すなわち、本実施例のように、第１及び第２測定部材２２０，２４０が第１及び第２電極部分４２０，４４０と交差するように形成されると、第１及び第２測定部材２２０，２４０の間隔及び幅が第１及び第２電極部分４２０，４４０の間隔及び幅と関連しないので、第１及び第２測定部分２２２，２４２の間隔及び幅を自由に設計することができる。これによって、狭いピッチ、幅を有する第１及び第２電極部分４２０，４４０を有する太陽電池１００の電流及び電圧を精密に測定することができる。特に、本実施例によれば、バスバー電極を備えずに、狭い幅及びピッチを有する上述したような第１及び第２電極部分４２０，４４０のようなフィンガー電極のみを備える場合にも、太陽電池１００の電流及び電圧を精密に測定することができる。

これに反して、従来のように、各測定部材を電極部分に平行に配置する場合、測定部材間の間隔が電極部分間の間隔と同一又はほぼ同一でなければならない。電極部分間の間隔が狭くなると、測定部材間の間隔もまた減少させなければならないが、上述したように、電圧印加、電流測定などのための装置、配線などのため、測定部材間の間隔を減少させるのに限界がある。また、電極部分の幅が狭くなるほど、これを測定するピンの面積を減少させるか、またはピンとの接触面積が減少することで、電圧及び電流測定の誤差が発生しやすかった。さらに、測定部材を、これに対応する電極部分にアラインすることもかなり難しかった。

また、本実施例では、第１及び第２測定部分２２２，２４２を所定のパターンを有するように形成することで、十分な面積を有することができるようにする。これによって、第１及び第２電極部分４２０，４４０との接触面積を十分に確保して抵抗を最小化することによって、より精密な測定が可能である。このとき、第１及び第２測定部分２２２，２４２が平坦な接触面を備えるので、第１及び第２測定部分２２２，２４２によって太陽電池１００の電極４２，４４が損傷したり、特性が低下したりすることを極力防止することができる。また、接触面積が十分であるので、第１及び第２電極４２，４４が複数の層を備える場合、一部の層のみ（例えば、第１及び第２電極４２，４４を形成するためのシード層）を形成した状態でも、電流及び電圧を測定することができる。

さらに、測定装置２００を、プレート状の支持部材２１０に一体化されるようにパターンを有するようにパターン化されて形成される測定部材２２０，２４０で構成することで、取り扱いが簡便であり、太陽電池１００に密着して安定的に測定が可能なようにすることができる。また、第１及び第２測定部分２２２，２４２と第１及び第２電極部分４２０，４４０のアラインをより容易にすることができる。このような測定装置２００は測定治具（ｊｉｇ）として使用することができる。

また、本実施例によれば、一面に第１電極と第２電極が共に位置する太陽電池の一面において、太陽電池の電流を安定的に測定することができる。

上記の説明では、測定装置２００が第１及び第２測定部材２２０，２４０を全て含む場合に限定して説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、測定装置２００が第１及び第２測定部材２２０，２４０のうち１つのみを備えて、第１及び第２電極４２，４４が互いに異なる面に位置した太陽電池１００の特性評価に使用することもできる。その他の様々な変形が可能であることは勿論である。

以下、本発明の他の実施例に係る測定装置を詳細に説明する。上述した説明と同一又は極めて類似の部分については詳細な説明を省略し、互いに異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図７は、本発明の他の実施例に係る測定装置を示す斜視図である。

図７を参照すると、本実施例に係る測定装置２００では、絶縁特性を有する支持部材２１０が、第１及び第２測定部材２２０，２４０に対応する第１及び第２孔２１０ａ，２１０ｂを備える。そして、第１測定部分２２２が第１連結部分２２４及び支持部材２１０よりも突出するブロック状の第１測定部材２２０が、第１孔２１０ａに嵌め込まれ、第２測定部分２４２が第２連結部分２４４及び支持部材２１０よりも突出するブロック状の第２測定部材２４０が、第１孔２１０ｂに嵌め込まれる。このとき、第１及び第２連結部分２２４，２４４の厚さＴ１が、支持部材２１０の厚さＴ２と同一又はほぼ同一の値を有することで、第１及び第２測定部分２２２，２４２は、第１及び第２連結部分２２４，２４４から突出した形状を有することができる。すると、第１及び第２連結部分２２４，２４４の前面及び後面がそれぞれ、支持部材２１０の前面（太陽電池に対向する面）及び後面（太陽電池の反対側に位置する面）と同一平面上に位置し、第１及び第２測定部分２２２，２４２が、支持部材２１０の前面よりも突出した状態で位置するようになる。これによって、第１及び第２測定部分２２２，２４２のみが太陽電池（図４の参照符号１００、以下同様）の第１及び第２電極部分（図４の参照符号４２０，４４０、以下同様）に接触できるようになる。

このとき、第１及び第２測定部材２２０，２４０は、様々な構造、方式によって支持部材２１０上に固定することができる。一例として、支持部材２１０と第１及び第２測定部材２２０，２４０の縁部近傍には締結孔２１４ｃ，２４０ｃが形成され、締結孔２１４ｃ，２４０ｃにねじ部材又はボルト部材などのような締結部材２１４を締結することによって、第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０上に固定することができる。すると、簡単な構造によって、第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０上に安定的に固定することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な方法により第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０上に固定することができる。

このように、ブロック状の第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０に装着及び着脱可能に形成すると、様々な幅及びピッチを有する太陽電池１００の特性を測定することができる。すなわち、様々な大きさ及びピッチを有する第１測定部分２２２，２４２を備えた第１及び第２測定部材２２０，２４０を備えることで、測定が必要な太陽電池１００に適した第１及び第２測定部材２２０，２４０を支持部材２１０上に固定した状態で、太陽電池１００の特性を測定することができる。

本実施例では、支持部材２１０及び第１及び第２測定部材２２０，２４０に排気孔２１２が形成された場合を例示した。第１及び第２測定部材２２０，２４０が支持部材２１０を貫通して形成されるので、直接的な特性の測定に関与しない第１及び第２連結部分２２４，２４４に排気孔２１２を形成して排気に利用することができる。これによって、測定装置２００と太陽電池１００とをさらに密着させることで、測定された特性の精度を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、第１及び第２測定部分２２２，２４２が支持部材２１０の前面から突設されるので、第１及び第２測定部分２２２，２４２の接触面と支持部材２１０の前面との間の空間を排気空間として排気を行うこともできる。その他の様々な変形が可能である。

図８は、本発明の更に他の実施例に係る測定装置を示す斜視図であり、図９は、図８のVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。

図８及び図９を参照すると、本実施例に係る測定装置２００は、支持部材２１０が、第１及び第２測定部分２２２，２４２に対応する第３及び第４孔２１０ｃ，２１０ｄを備える。

第１測定部材２２０において第１連結部分２２４が、支持部材２１０の後面において長く延びながら形成され、第１測定部分２２２は、第３孔２１０ｃを充填しながら支持部材２１０の前面から露出するように第１連結部分２２４から突出する。すると、支持部材２１０の前面に第１測定部分２２２が位置して第１電極部分４２０と接触できるようになる。これと同様に、第２測定部材２４０において第２連結部分２４４が、支持部材２１０の後面において長く延びながら形成され、第２測定部分２４２は、第４孔２１０ｄを充填しながら支持部材２１０の前面から露出するように第２連結部分２４４から突出する。すると、支持部材２１０の前面に第２測定部分２４２が位置して第２電極部分４４０と接触できるようになる。

本実施例によれば、別途の絶縁層（図５の参照符号２５０）を備えずに、絶縁特性を有する支持部材２１０を用いて第１及び第２測定部分２２２，２２４を離隔させることができる。これによって、電気的安定性を向上させることができる。

本実施例では、支持部材２１０に排気孔２１２が形成された場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、第１及び第２測定部分２２２，２４２を支持部材２１０の前面よりも突出するように形成して、第１及び第２測定部分２２２，２４２の接触面と支持部材２１０の前面との間の空間を排気空間として排気を行うこともできる。その他の様々な変形が可能である。

図１０は、本発明の更に他の実施例に係る測定装置を示す斜視図である。

図１０を参照すると、本実施例では、第１及び第２連結ライン２２４，２４４が、第１及び第２測定部分２２２，２４２と同一平面上に位置し、互いに実質的に同じ厚さを有することができる。すなわち、本実施例では、第１測定部材２２０が複数の第１電極部分４２０を横切るように形成されるので、第１測定部材２２０が支持部材２１０の前面上で長く延びても、互いに離隔して位置する複数の第１電極部分４２０によって、第１測定部分２２２が位置した部分でのみ第１電極部分４２０と第１測定部分２２２とが接触するようになる。これと同様に、第２測定部材２４０が複数の第２電極部分４４０を横切るように形成されるので、第２測定部材２４０が支持部材２１０の前面上で長く延びても、互いに離隔して位置する複数の第２電極部分４４０によって、第２測定部分２４２が位置した部分でのみ第２電極部分４４０と第２測定部分２４２とが接触するようになる。

このように、第１及び第２連結部分２２４，２４４と第１及び第２測定部分２２２，２４２とが同一平面上に位置する場合、支持部材２１０上に導電層を形成した後にパターニングする工程によって、第１連結部分２２４と第１測定部分２２２を含む第１測定部材２２０、そして、第２連結部分２４４と第２測定部分２４２を含む第２測定部材２４０を容易かつ簡単に形成することができる。これによって、製造工程を単純化して生産性を向上させることができる。

そして、支持部材２１０の前面上に第１及び第２測定部材２２０，２４０が形成されていない部分に絶縁層２５０が位置することで、安定性を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、絶縁層２５０を備えずに、支持部材２１０上に第１及び第２測定部材２２０，２４０のみを形成してもよい。または、図１１に示すように、第１及び第２測定部材２２０，２４０に対応する凹部２１０ｅ，２１０ｆを支持部材２１０に形成した後、凹部２１０ｅ，２１０ｆを導電性物質で充填して第１及び第２測定部材２２０，２４０を形成してもよい。図１１では、凹部２１０ｅ，２１０ｆの内部に位置した測定部材２２０，２４０において、第１及び第２測定部分２２２，２４２と第１及び第２連結部分２２４，２４４とが同一平面上に位置したことを例示したが、図１乃至図９に示したように、第１及び第２測定部分２２２，２４２の接触面が第１及び第２連結部分２２４，２４４よりも突出することも可能である。その他の様々な変形が可能である。

このように、第１及び第２連結部分２２４，２４４を第１及び第２測定部分２２２，２４２と同一平面上に形成すれば、第１及び第２測定部材２２０，２４０を簡単な工程により形成することができる。

図１２は、本発明の実施例に係る測定装置２００を概略的に示す斜視図であり、図１３は、図１２のＡ部分の平面図であり、図１４は、図１２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。そして、図１５は、図１２に示した測定装置２００上に太陽電池１００を置いて太陽電池１００の電流−電圧特性を測定する場合を示す断面図である。簡略かつ明確な図示のために、太陽電池１００に対しては半導体基板１０、そして、第１電極４２の第１電極部分４２０及び第２電極４４の第２電極部分４４０のみを示した。そして、明確な理解のために、図１３では、電極４２，４４の電極部分４２０，４４０、測定部材２２０，２４０、そして、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂのみを示した。

図１２乃至図１４を参照すると、本実施例に係る測定装置２００は、太陽電池１００の電極４２，４４に接触する測定部分２２２，２４２を含むことで太陽電池１００の特性測定に直接関連する測定部２０１と、測定部分２２２，２４２が太陽電池１００に密着できるように真空を提供する真空部２０３とを含むことができる。このとき、真空部２０３は、太陽電池１００が載置される測定部２０１の第１面（図の上面）側に位置し、測定部分２２２，２４２の周辺に真空のための排気通路を提供する真空誘導部２０４を含む。そして、真空部２０３は、第１面と反対の、測定部２０１の第２面（図の下面）に位置し、真空誘導部２０４の空気を排気することで排気通路を真空に維持させる真空チャンバー２０６を含むことができる。これをより詳細に説明する。

本実施例において、測定部２０１は、測定部分２２２，２４２がプレート状の支持部材２１０上に形成される。すなわち、測定部２０１が、支持部材２１０と、支持部材２１０に位置する複数の測定部分２２２，２４２とを含んで構成され得る。このように、本実施例では、測定部２０１が、プレート状の支持部材２１０に複数の測定部材２２０，２４０が一体化されて構成されるので、既存のバー状の測定治具より安定的かつ簡単な構造を有することができる。

支持部材２１０は、プレート形状からなり、測定部分２２２，２４２を安定的に支持する役割を果たす。このとき、支持部材２１０は、全体的に均一な厚さを有すると共に、太陽電池１００と対応するか、または太陽電池１００の一部に対応する大きさを有する四角形の平面形状を有することができる。例えば、支持部材２１０は、複数の測定部分２２２，２４２を全体的に支持できる一つのプレートで構成することができる。これによって、構造を単純化することができ、優れた強度を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、支持部材２１０の厚さ、形状、大きさなどは様々に変形可能である。

そして、本実施例において、支持部材２１０は、測定部分２２２，２４２から測定された電流、電圧などを伝達するための配線２１０ａを備えることもできる。すなわち、支持部材２１０が、測定部分２２２，２４２と外部の電流計、電圧源などを連結するための配線２１０ａを備えることができる。支持部材２１０において、配線２１０ａ以外の部分は電気的絶縁のための絶縁物質で構成することができる。一例として、本実施例において、支持部材２１０は印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）であってもよい。このように、支持部材２１０が配線２１０ａを共に備える場合、測定部分２２２，２４２を固定及び／又は電気的接続するための別途の構成を必要としないので、測定部２０１の構造を極力簡素化することができる。

支持部材２１０には排気孔２１２を備えることができる。支持部材２１０の排気孔２１２は、真空誘導部２０４の排気通路の内部の空気を排気できるように様々な位置に複数位置することができる。例えば、排気孔２１２は、支持部材２１０に全体的に密に配置することができる。このとき、排気孔２１２は、測定部分２２２，２４２または測定部材２２０，２４０、そして、配線２１０ａが形成されていない部分に複数形成することができる。すると、真空誘導部２０４の排気通路の内部をより容易に排気することができ、これによって、太陽電池１００の電極４２，４４と測定部分２２２，２４２とを密着させて、測定精度を向上させることができる。

支持部材２１０に固定される複数の測定部分２２２，２４２は、１つの列をなしながら長く延びる測定部材２２０，２４０を複数備えるように配置することができる。すなわち、各測定部材２２０，２４０は、長く延びる方向（図のｙ軸方向）に列をなしながら配置される複数の測定部分（２２２又は２４２）を備え、複数の測定部材２２０，２４０が、各測定部材２２０，２４０の長手方向と交差する方向（例えば、直交する方向）（図のｘ軸方向）において並んで位置することができる。上述したように、本実施例では、測定部分２２２，２４２が、配線２１０ａを有する支持部材２１０に固定されるので、測定部分２２２，２４２の固定及び／又は電気的接続のための別途の構成を必要としない。一例として、測定部分２２２，２４２は、配線２１０ａを有する支持部材２１０に溶接（ｗｅｌｄｉｎｇ）などによって移動不能に固定することができる。または、測定部分２２２，２４２は、別途の固定なしに、真空誘導部２０４の真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂ内に置いておくことも可能である。この場合には、真空誘導部２０４は、測定部分２２２，２４２を物理的に安着させる部分として機能することができる。

本実施例では、測定部分２２２，２４２が支持部材２１０から突出した場合を例示した。例えば、測定部分２２２，２４２は、弾性を有する金属からなるピン（ｐｉｎ）であってもよい。すると、太陽電池１００の特性を測定するとき、電極４２，４４を損傷しないように測定部分２２２，２４２の形状が変形しながらも、電極４２，４４とは堅固に密着することができる。これについては、図１４及び図１５を参照してより詳細に後述する。これによれば、測定部分２２２，２４２を電極４２，４４に密着させると共にこれらの間を緩衝する別途の弾性部材を備えなくてもよいので、測定部分２２２，２４２の構造を単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、測定部分２２２，２４２が弾性部材（例えば、スプリング）などを備える構造を有してもよい。また、図１７に示すように、測定部分２２２，２４２が、広くて平坦な表面を有する電極パッドで構成されてもよい。

本実施例において、測定部材２２０，２４０は、第１電極４２に対応する第１測定部分２２２を含む第１測定部材２２０と、第２電極４４に対応する第２測定部分２４２を含む第２測定部材２４０とを含むことができる。第１測定部材２２０が互いに一定の間隔を置いて複数配置されてもよい。そして、第２測定部材２４０が互いに一定の間隔を置いて複数配置されてもよい。

第１測定部材２２０の複数の第１測定部分２２２は、支持部材２１０の配線２１０ａによって、太陽電池１００の電極４２，４４の長手方向と交差する方向に対応するように互いに電気的に接続されてもよい。そして、第２測定部材２４０の複数の第２測定部分２４２は、支持部材２１０の配線２１０ａによって、太陽電池１００の電極４２，４４の長手方向と交差する方向に対応するように互いに電気的に接続されてもよい。

このように、本実施例では、第１測定部材２２０が、太陽電池１００の第１電極部分４２０の長手方向と交差する方向（図のｙ軸方向）に延びることで、第１測定部材２２０が、複数の第１電極部分４２０を横切って（一例として、直交して）位置するように配置される。そして、第２測定部材２４０が、太陽電池１００の第２電極部分４４０の長手方向と交差する方向（図のｙ軸方向）に延びることで、第２測定部材２４０が、複数の第２電極部分４４０を横切って（一例として、直交して）位置するように配置される。そして、第１及び第２電極部分４２０，４４０の長手方向（図のｘ軸方向）において第１測定部材２２０と第２測定部材２４０とが互いに交互に１つずつ位置する。

これによって、図１３に示したように、それぞれの第１測定部材２２０の複数の第１測定部分２２２は、互いに離隔した複数の第１電極部分４２０が位置した部分に対応するように位置し、それぞれの第２測定部材２４０の複数の第２測定部分２４２は、互いに離隔した複数の第２電極部分４４０が位置した部分に対応するように位置する。これによって、第１及び第２測定部分２２２，２４２が、測定部材２２０，２４０の長手方向（図のｙ軸方向）において互いにずれて位置するようになる。これは、測定部材２２０，２４０の長手方向（図のｙ軸方向）において第１電極部分４２０と第２電極部分４４０とが互いに離隔した位置に位置するからである。一例として、互いに隣接する第１測定部材２２０と第２測定部材２４０の複数の第１及び第２測定部分２２２，２４２は、ジグザグ配置を有するように配置することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

複数の第１測定部材２２０のうち一部の第１測定部材２２０に電圧（第１電極４２がｐ型の導電型領域に接続される場合には正の電圧、ｎ型の導電型領域に接続される場合には負の電圧）が印加され得る。そして、他の第１測定部材２２０で電流（正の電流または負の電流）が測定される。このように、本実施例では、電圧が印加される第１測定部材２２０と電流が測定される第１測定部材２２０とが互いに分離されており、電圧印加及び電流測定のための装置、配線２１０ａなどを簡素化することができる。これによって、第１測定部材２２０間の間隔を大幅に減少させてもよく、測定部２０１の構造を簡素化することができる。これによって、電極４２，４４の幅及びピッチが狭い太陽電池１００の特性測定に自由に使用することができる。また、電圧を印加する第１測定部材２２０及び電流を検出する第１測定部材２２０の数を自由に変更することができて、様々な電圧で電流を検出することができ、抵抗を最小化することができる。

同様に、複数の第２測定部材２４０のうち一部の第２測定部材２４０に電圧（第２電極４４がｎ型の導電型領域に接続される場合には負の電圧、ｐ型の導電型領域に接続される場合には正の電圧）が印加され得る。他の第２測定部材２４０で電流（負の電流または正の電流）が測定される。このように、本実施例では、電圧が印加される第２測定部材２４０と電流が測定される第２測定部材２４０とが互いに分離されることで、第２測定部材２４０間の間隔を大幅に減少させてもよく、測定装置２００の構造を簡素化することができる。これによって、電極４２，４４の幅及びピッチが狭い太陽電池１００の特性測定に自由に使用することができる。また、電圧を印加する第２測定部材２４０及び電流を検出する第２測定部材２４０の数を自由に変更することができて、様々な電圧で電流を検出することができ、抵抗を最小化することができる。

このような測定部２０１の測定部分２２２，２４２は、太陽電池１００の特性を精密に測定するためには、太陽電池１００の電極４２，４４に密着しなければならない。そこで、本実施例では、測定部分２２２，２４２を電極４２，４４に密着させることができるように真空部２０３を備える。真空部２０３は、排気を通じた真空を形成して、測定部分２２２，２４２を電極４２，４４に密着させるためのものである。

上述した実施例に係る太陽電池１００のように、第１電極４２と第２電極４４が互いに同じ面に位置する構造（例えば、後面電極構造）を有する場合には、太陽電池１００の電極４２，４４と測定部分２２２，２４２との密着特性が精度に大きな影響を及ぼすことがある。すなわち、第１電極４２と第２電極４４が互いに異なる面に位置する場合には、測定部分２２２，２４２を備える測定部２０１が、第１電極４２が位置した面側に１つ位置し、第２電極４４が位置した面側に１つ位置するようになる。すなわち、２つの測定部２０１が、電極４２，４４を備えた太陽電池１００の両面に位置して太陽電池１００を加圧する形態で測定を行うので、電極４２，４４と測定部分２２２，２４２との密着が自然になされ得る。しかし、これとは異なり、本実施例のように、第１電極４２と第２電極４４が互いに同じ面に位置すれば、測定部２０１が片方にのみ位置するため、測定部２０１と太陽電池１００とがよく密着した場合に精密な測定が可能になる。

これを考慮して、本実施例では、測定装置２００が、測定部２０１と共に真空部２０３を備える。これによって、太陽電池１００の電極４２，４４と測定部分２２２，２４２との密着を簡単な構造によってさらに堅固に維持することができる。そして、圧力などによって、太陽電池１００において電極４２，４４が位置しない面を加圧する方式ではなく、真空によって太陽電池１００の電極４２，４４と測定部分２２２，２４２とを密着させる方式であるので、電極４２，４４に与えられる損傷を最小化することができる。

真空部２０３は、真空誘導部２０４を含み、真空誘導部２０４に真空を提供する真空チャンバー２０６をさらに含むことができる。このとき、真空誘導部２０４は、太陽電池１００が載置され、測定部分２２２，２４２が位置する、測定部２０１の第１面側に位置し、真空チャンバー２０６は測定部２０１の第２面側に位置して、真空誘導部２０４と真空チャンバー２０６が測定部２０１を挟んで両側に位置することができる。すると、測定部分２２２，２４２が位置する側に位置する真空誘導部２０４は、簡単な構造を有すると共に、測定部分２２２，２４２が電極４２，４４に密着できるようにする。そして、真空のための構造を備えるか、または真空のための他の装置（例えば、排気ポンプ、排気装備）などに連結しなければならない真空チャンバー２０６は、測定部分２２２，２４２、電極４２，４４などと隣接しない側に位置させることで、測定部分２２２，２４２側での真空誘導部２０４の構造を単純化することができる。

真空誘導部２０４は、測定部分２２２，２４２が内部に貫通できるように貫通された真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂを備える。真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂは、第１測定部分２２２が貫通する第１真空誘導孔２０４ａ、及び第２測定部分２４２が貫通する第２真空誘導孔２０４ｂ０を含むことができる。

例えば、本実施例において、真空誘導部２０４は、測定部分２２２，２４２の高さと同一またはそれより小さい厚さを有しながらプレート形状を有し、これを貫通しながら真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが形成されてもよい。真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内部に測定部分２２２，２４２が位置した状態で真空誘導部２０４を測定部２０１に固定して、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内部に位置するようにすることができる。このとき、真空誘導部２０４の厚さが、測定部分２２２，２４２の高さと同一または小さい厚さを有するので、測定部分２２２，２４２の端部は、真空誘導部２０４の上面（すなわち、支持部材２１０に反対する面）と同一またはそれより突出した状態で位置することができる。

真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの平面積は、内部に位置した測定部分２２２，２４２の平面積よりも大きいので、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内側面と測定部分２２２，２４２の外側面との間に空気が流れる空間を形成することができ、この空間が排気通路を構成することができる。排気通路は、平面視で閉鎖された形状を有することで、太陽電池１００が密着した状態で排気をするとき、排気が効果的に行われるようにする。真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂは、測定部分２２２，２４２の周辺に排気通路を形成できる様々な形状（例えば、円形、多角形など）を有することができる。

本実施例において、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂは、各測定部分２２２，２４２に一対一対応するように複数備える。これによって、各測定部分２２２，２４２に、それぞれ閉鎖され、独立した排気通路が測定部分２２２，２４２の外側面を全体的に取り囲みながら配置される。すると、各測定部分２２２，２４２の周辺をより効果的に真空にすることができ、太陽電池１００の特性の測定時に各測定部分２２２，２４２と電極４２，４４との間の密着特性をより向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが複数の測定部分２２２，２４２に対応するように形成されてもよい。これについては、図１６を参照してより詳細に後述する。

そして、真空誘導部２０４は、測定部分２２２，２４２が位置しない排気孔２０４ｃを備えることができる。真空誘導部２０４の排気孔２０４ｃは、真空誘導部２０４を貫通して排気が行われるようにすることができる。これによって、太陽電池１００の特性の測定時に、測定部分２２２，２４２以外の部分でも太陽電池１００と真空誘導部２０４とを密着させることによって、太陽電池１００と測定部分２２２，２４２との密着がより効果的に行われるようにすることができる。例えば、排気孔２０４ｃは、真空誘導部２０４に全体的に密に配置することができる。一例として、真空誘導部２０４の排気孔２０４ｃを支持部材２１０の排気孔２１２と重なるように形成することができる。すると、真空誘導部２０４の排気孔２０４ｃによる排気効率をより向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、真空誘導部２０４の排気孔２０４ｃが、支持部材２１０の排気孔２１２と重ならないように位置することも可能である。

真空誘導部２０４は、電流測定などを妨げないように絶縁物質で形成することができる。一例として、真空誘導部２０４が、様々な形状に容易に製造できる樹脂で構成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、真空誘導部２０４が様々な物質で構成されてもよい。

真空誘導部２０４は、測定部２０１の支持部材２１０と一定の間隔だけ離隔した状態で固定することができる。例えば、真空誘導部２０４と測定部２０１の支持部材２１０との間には、真空誘導部２０４と測定部２０１との間の空間を外部と分離して密閉するように、真空誘導部２０４及び測定部２０１の縁部に沿って形成される閉鎖された平面形状（例えば、四角形状）のパッキング部材２０７が位置することができる。パッキング部材２０７としては、内部を密閉できる公知の様々な部材を使用することができ、一例として、オーリング（ｏ−ｒｉｎｇ）などを使用することができる。

このように、真空誘導部２０４と支持部材２１０との間にパッキング部材２０７が位置すると、パッキング部材２０７の内部に、真空誘導部２０４と支持部材２１０との間にパッキング部材２０７の厚さに該当する分だけの空間が形成され得る。すると、真空チャンバー２０６が排気によって真空誘導部２０４の空気を排気して真空状態を維持するとき、排気がより円滑に行われるようにすることができる。本実施例とは異なり、このような空間を備えない場合、排気が行われる各排気通路、排気孔２０４ａ，２１２などの面積が小さいため排気がよく行われないことがある。

図では、パッキング部材２０７が測定部２０１と真空誘導部２０４との間にのみ位置した場合を例示したが、パッキング部材２０７が測定部２０１と真空チャンバー２０６との間にも位置することができる。その他の様々な変形が可能である。

測定部２０１の第２面に位置する真空チャンバー２０６は、真空を提供するための構造を備えるか、または真空を提供する真空装置（図示せず）と連結されて真空誘導部２０４に真空を提供する。一例として、本実施例では、真空チャンバー２０６が、排気路２０６ａと、内部に支持部材２１０との密着によって構造的安定性を図る突出部２０６ｂとを備えることができる。すなわち、真空チャンバー２０６は、底面と側面を備えて、上面が開放され、内部空間を有するように外郭を構成する外郭部２０６ｃと、底面から突出した突出部２０６ｂとを備えることで、外郭部２０６ｃと突出部２０６ｂとの間に位置した空間を排気路２０６ａとして使用することができる。そして、排気路２０６ａに連結される外郭部２０６ｃには連結孔２０６ｄが形成され、連結孔２０６ｄが真空を提供するための真空装置と連結される。

真空チャンバー２０６は、真空を維持できる様々な物質で構成することができる。真空チャンバー２０６の物質としては、公知の様々な物質を使用することができるので、本発明がこれに限定されない。

本実施例において、上述した測定部２０１、真空誘導部２０４及び真空チャンバー２０６は、結合部材２０９によって一体化することができる。すると、測定装置２００の構造を単純化して、測定装置２００を用いて容易に測定を行うことができる。

本実施例では、測定部２０１、真空誘導部２０４及び真空チャンバー２０６は、ねじなどで構成された結合部材２０９によってねじ結合する場合を例示した。このとき、ねじで構成された結合部材２０９は、パッキング部材２０７の外部で測定部２０１、真空誘導部２０４及び真空チャンバー２０６を締結して、パッキング部材２０７によって密閉された空間を妨げないようにすることができる。このように、ねじ結合を用いれば、簡単な構造、方法でこれらを一体化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、測定部２０１、真空誘導部２０４及び真空チャンバー２０６の結合には様々な構造、方式などを適用することができる。

上述した測定装置２００を用いた太陽電池１００の特性測定方法を、図１４及び図１５を参照してより詳細に説明する。上述したように、本実施例では、測定部分２２２，２４２の高さが真空誘導部２０４の厚さよりも大きいので、測定部分２２２，２４２の端部が真空誘導部２０４の上面の上に少し突出した状態を有する。太陽電池１００の電極４２，４４が測定部分２２２，２４２上に位置するようにアラインした状態で真空チャンバー２０６によって真空を提供すると、真空誘導部２０４の真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内部に形成された排気通路を通して空気が排気されながら、測定部分２２２，２４２の周辺が真空になる。これによって、測定部分２２２，２４２が太陽電池１００の電極４２，４４に密着する。このとき、上述したように、本実施例では、測定部分２２２，２４２が弾性を有するので、図１５に示すように、測定部分２２２，２４２が少し曲がった状態で電極４２，４４に密着する。このとき、第１測定部材２２０は、複数の第１電極部分４２０を横切ってアラインされ、第２測定部材２４０は、複数の第２電極部分４４０を横切ってアラインされる。この状態で、測定部分２２２，２４２を用いて太陽電池１００の電流、電圧などを測定するようになる。

このように、本実施例では、測定装置２００が真空部２０３を一体に備えることで、太陽電池１００の特性測定時に、太陽電池１００と測定部分２２２，２４２とを堅固に密着させることができる。これによって、測定精度を向上させることができ、安定した測定を行うことができ、測定部分２２２，２４２及び太陽電池１００の損傷、変形などの問題を最小化することができる。特に、第１電極４２と第２電極４４が互いに同じ面に位置する太陽電池１００の測定時に、太陽電池１００の一面にのみ測定装置２００が位置した状態でも、太陽電池１００の電極４２，４４と測定部分２２２，２４２とを堅固に密着させることができる。

図１６は、本発明の他の実施例に係る測定装置の測定部及び真空誘導部を示す平面図である。明確かつ簡略な説明のために、図１６では、図１３に対応する部分のみを示した。

図１６を参照すると、本実施例に係る測定装置では、真空誘導部２０４の真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが複数の測定部分２２２，２４２に対応するように形成される。すなわち、１つの真空誘導部２０４の内部に複数の測定部分２２２，２４２が位置する。これによって、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの平面積を相対的に広くして、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂを容易に形成しながらも排気効率を高く維持することができる。

本実施例では、一例として、第１真空誘導孔２０４ａが第１測定部材２２０の長手方向に沿って長く形成されて、１つの第１真空誘導孔２０４ａ内に、第１測定部材２２０を形成する複数の測定部分２２２が位置する。これと同様に、第２真空誘導孔２０４ｂが第２測定部材２４０の長手方向に沿って長く形成されて、１つの第２真空誘導孔２０４ｂ内に、第２測定部材２４０を形成する複数の第２測定部分２４２が位置する。すると、互いに１つの列を構成するように隣接して位置する複数の第１測定部分２２２が、１つの真空誘導部２０４によって共に位置するようにして、真空誘導部２０４の平面積が大きすぎて排気効率が低下することを最小化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、１つの真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂは、様々な個数、配置を有する複数の測定部分２２２，２４２に対応するように形成することができる。例えば、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが１つ備えられ、全ての測定部分２２２，２４２が１つの真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内部に位置することも可能である。また、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが第１及び第２測定部分２２２，２４２によって区別されずに、１つの真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂの内部に第１及び第２測定部分２２２，２４２が共に位置することもできる。その他の様々な変形が可能である。

図１７は、本発明の更に他の実施例に係る測定装置を示す斜視図である。明確な理解のために、図１７では、測定部と真空誘導部のみを示した。測定部と真空誘導部を除外した他の部分は、上述した説明と同一又はほぼ同一であるので、以下では、これと関連する説明及び図面を省略する。

図１７を参照すると、本実施例に係る測定装置２００の測定部２０１は、図１５に示したように、測定部分２２２，２４２が、接触面が平坦な面で構成されるパッド部で構成されてもよい。この場合にも測定部分２２２，２４２が支持部材２１０よりも突出しているので、突出した測定部分２２２，２４２が内部に位置するようにする真空誘導部２０４が、測定部２０１の第１面上に位置することができる。

図では、真空誘導部２０４の真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂが各測定部分２２２，２４２に一対一対応する場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、図１６に示したように、真空誘導孔２０４ａ，２０４ｂに複数の測定部分２２２，２４２が対応できることは勿論である。

上述したような特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても組み合わせ又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせ及び変形に係わる内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

１００ 太陽電池
４２ 第１電極
４２０ 第１電極部分
４４ 第２電極
４４０ 第２電極部分
２００ 測定装置
２０１ 測定部
２０３ 真空部
２０４ 真空誘導部
２０６ 真空チャンバー
２０７ パッキング部材
２０９ 結合部材
２１０ 支持部材
２２０ 第１測定部材
２２２ 第１測定部分
２２４ 第１連結部分
２４０ 第２測定部材
２４２ 第２測定部分
２４４ 第２連結部分
２５０ 絶縁層

Claims (20)

1. 光電変換部と、互いに電気的に絶縁され、前記光電変換部の一面に共に位置する第１電極及び第２電極とを含む太陽電池の電流を測定する太陽電池の測定装置であって、
   前記光電変換部の一面で前記太陽電池に密着して前記太陽電池の電流を測定するように、前記第１電極に対応する第１測定部材と前記第２電極に対応する第２測定部材を共に備える測定部を含む、太陽電池の測定装置。
2. 前記測定部は、前記第１及び第２測定部材を支持する支持部材を含み、
   前記第１及び第２測定部材は、前記支持部材の一面に位置し、
   前記第１及び第２測定部材はそれぞれ、複数の測定部分を含むようにパターン化された、請求項１に記載の太陽電池の測定装置。
3. 前記支持部材がプレート形状を有し、
   前記測定部分がパッド部で構成される、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
4. 前記測定部分の接触面が平坦な面で構成される、請求項３に記載の太陽電池の測定装置。
5. 前記測定部分が、前記支持部材上に形成される導電層で構成される、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
6. 前記導電層を覆いながら前記支持部材上に位置する絶縁層を含み、
   前記絶縁層は、前記複数の測定部分を露出させる開口部を備える、請求項５に記載の太陽電池の測定装置。
7. 前記支持部材に、前記第１及び第２測定部材にそれぞれ対応する孔が形成され、
   前記第１及び第２測定部材が前記孔に挿入されて固定される、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
8. 前記支持部材に、前記複数の測定部分にそれぞれ対応する孔が形成され、
   前記第１及び第２測定部材のうち少なくとも１つは、前記複数の測定部分を連結する連結部分をさらに含み、
   前記連結部分が前記支持部材の一面に位置し、前記測定部分が、前記孔を貫通するように前記連結部分から突出して前記支持部材の他面に露出する、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
9. 前記支持部材に凹部が形成され、
   前記凹部内に前記測定部分が位置する、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
10. 前記第１及び第２測定部材のうち少なくとも１つは、前記複数の測定部分を連結する連結部分をさらに含み、
    前記測定部分の接触面が前記連結部分と同一平面上に位置するか、または前記連結部分より突出する、請求項２に記載の太陽電池の測定装置。
11. 前記測定部は、前記第１及び第２測定部材を支持する支持部材を含み、
    前記支持部材がプレート形状を有し、
    前記第１及び第２測定部材は、前記支持部材の一面に位置し、
    前記第１及び第２測定部材はそれぞれ、複数の測定部分を含み、
    前記測定部分がパッド部またはピン部で構成される、請求項１に記載の太陽電池の測定装置。
12. 前記支持部材が印刷回路基板を含む、請求項１１に記載の太陽電池の測定装置。
13. 前記測定部分と前記太陽電池との密着のために真空を提供する真空部を含み、
    前記真空部は、前記一面側に位置し、前記測定部分の周辺に真空のための排気通路を提供する真空誘導孔を備える真空誘導部を含み、
    前記測定部分が、前記ピン部で構成されて前記真空誘導孔の内部に位置し、
    前記ピン部は、前記印刷回路基板の配線によって電気的に接続される、請求項１２に記載の太陽電池の測定装置。
14. 前記測定部分と前記太陽電池との密着のために真空を提供する真空部をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池の測定装置。
15. 前記測定部分は、前記太陽電池が載置される前記測定部の前記一面より突出して位置し、
    前記真空部は、前記一面側に位置し、前記測定部分の周辺に真空のための排気通路を提供する真空誘導部を含む、請求項１４に記載の太陽電池の測定装置。
16. 前記真空部は、前記一面と反対の、前記測定部の他面側に位置し、前記真空誘導部の空気を排気して前記排気通路を真空に維持するようにする真空チャンバーを含む、請求項１５に記載の太陽電池の測定装置。
17. 前記第１電極が、互いに並んで位置する複数の第１電極部分を含み、
    前記第２電極が、互いに並んで位置する複数の第２電極部分を含み、
    前記第１測定部材は、前記複数の第１電極部分に対応する複数の第１測定部分を含み、前記複数の第１電極部分を横切る方向に電気的に接続され、
    前記第２測定部材は、前記複数の第２電極部分に対応する複数の第２測定部分を含み、前記複数の第２電極部分を横切る方向に電気的に接続される、請求項１に記載の太陽電池の測定装置。
18. 前記第１電極部分と前記第２電極部分が、第１方向において互いに交互に位置し、
    前記第１測定部材と前記第２測定部材が、前記第１方向を横切る第２方向において互いに交互に位置する、請求項１７に記載の太陽電池の測定装置。
19. 前記第１測定部材の前記複数の第１測定部分と前記第２測定部材の前記複数の第２測定部分は、前記第１方向において互いにずれる位置に位置する、請求項１８に記載の太陽電池の測定装置。
20. 前記第１測定部材が複数備えられ、
    前記第２測定部材が複数備えられ、
    前記複数の第１測定部材の一部に正の電圧を印加し、前記複数の第１測定部材の残りが正の電流を検出し、
    前記複数の第２測定部材の一部に負の電圧を印加し、前記複数の第２測定部材の残りが負の電流を検出する、請求項１７に記載の太陽電池の測定装置。