JP2019140705A - 太陽電池測定方法および太陽電池モジュール製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セルの測定時において、プローブやプローブバーの影による測定誤差を小さくする。【解決手段】太陽電池測定方法は、受光面に等間隔で平行に配置される複数のバス電極１１２を備えた太陽電池１１１に対して光１０１を照射して発電特性を測定する太陽電池測定方法であって、バス電極１１２に当接して電流を取り出す複数の電流プローブ１２１と、複数の電流プローブ１２１を保持するプローブバー１２２と、を備え、プローブバー１２２が上面に傾斜面１４１を有し、傾斜面１４１に照射された光を隣り合うプローブバーの下部に入射させることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、プローブを用いて太陽電池セルの特性を測定する太陽電測定方法および太陽電池測定方法を用いた太陽電池モジュール製造方法に関するものである。

太陽電池測定装置での太陽電池セル特性の測定は、エミッタ電極およびベース電極のバス電極にプローブを押し当てて接触させた状態で、自然太陽光を模擬した疑似太陽光を照射し太陽電池セルの発電出力の電圧と電流を測定するのが一般的な測定方法である。

プローブは、金属製の接触端子をスプリングで接続した構成で、複数のプローブがプローブバーにより保持される。

このような太陽電池セル特性の測定において、バス電極に押し当てるプローブの接触端子は、バス電極との接触面積を増やして接触抵抗を低減させるため、バス電極の幅より太い形状となる場合が多い。この場合、プローブがバス電極からはみ出し、測定時に光を当てた際に、プローブによって影となる部分が発生し、太陽電池セルに光が当たらない面積が増加するので、測定誤差が生じる。

このようなプローブの影に伴う測定誤差の問題に対しては、例えば特許文献１で開示されているように、プローブをバス電極と同様の幅を持つ形状として、接触面積を確保しながらプローブの影を低減する技術が開示されている。

国際公開第２０１３／００１９１１号

しかし、近年の太陽電池セルでは、受光面積を増加させるために、電極材料の改良等によってバス電極の幅を狭くする技術が進んでおり、バス電極よりも狭い幅でプローブやプローブバーを設計することは困難となっているので、プローブやプローブバーの影により、太陽電池セルの測定誤差が増加するという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、測定時にプローブ及びプローブバーの下にも光を照射することで、太陽電池セル特性の測定精度を向上させることを可能にする太陽電池測定方法を得ることを目的とする。

本発明の太陽電池測定方法は、受光面に等間隔で平行に配置される複数のバス電極を備えた太陽電池の測定方法において、バス電極に当接して電流を取り出す複数の電流プローブと、複数の電流プローブを保持するプローブバーとを備え、プローブバーが上面に傾斜面を有し、傾斜面に照射された光を隣り合うプローブバーの下部に入射させることを特徴とする。

本発明により、プローブ及びプローブバーの下にも光を照射することで、太陽電池セル特性の測定精度を向上させることを可能にする太陽電池セルの測定方法を得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、バス電極の長手方向であるＸ方向と直交するＹＺ平面の断面模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、バス電極の長手方向であるＸ方向および垂直方向であるＺ方向と平行なＸＺ平面の断面模式図である。 図３は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の測定工程を示すフローチャートである。 図５は、従来の技術による太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の断面模式図である。 図６は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、要部を示した平面図である。 図７は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、要部を示した側面図である。 図８は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、光の反射状態を示した模式図である。 図９は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面中央部での光の反射状態を示した模式図である。 図１０は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面外側端部での光の反射状態を示した模式図である。 図１１は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面内側端部での光の反射状態を示した模式図である。 図１２は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、擬似太陽光が受光面プローブバーの上面で反射する角度を表す模式図である。 図１３は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、プローブバー上面の曲面形状を表す模式図である。 図１４は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、別の実施例の要部を示した平面図である。 図１５は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置の、別に実施例の要部を示した側面図である。 図１６は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、別の実施例における光の反射状態を示した模式図である。 図１７は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の別の実施例の、プローブバー上面の曲面形状を表す模式図である。 図１８は、本発明の実施の形態２の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面中央部での光の反射状態を示した模式図である。 図１９は、本発明の実施の形態３の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面中央部での光の反射状態を示した模式図である。 図２０は、本発明の実施の形態４の太陽電池測定方法の、受光面プローブバーの上面中央部での光の反射状態を示した模式図である。 図２１は、本発明の実施の形態５の太陽電池モジュール製造方法を示すフローチャートである。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００を図１、図２、図３に示す。本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法を図４に示す。本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法は、受光面に等間隔で平行に配置され、出力タブが接合される複数の受光面バス電極１１２を備えた太陽電池セル１１１を測定するための測定方法である。本発明の太陽電池測定装置１００は、太陽電池セル１１１に疑似太陽光を照射する光源１０１と、太陽電池セル１１１の受光面バス電極１１２に当接して電流を取り出す複数の受光面プローブ１２１と、複数の受光面プローブ１２１を保持する受光面プローブバー１２２とを備える。受光面プローブバー１２２の上面であるプローブバー上面１４１は傾斜面を有する。本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法は、光源１０１から照射された疑似太陽光のうち、プローブバー上面１４１の傾斜面への入射光を、隣り合う受光面プローブバー１２２の下部に反射させることを特徴とする。実施の形態１は、測定時の太陽電池セル１１１の受光面とプローブバー１２２上面との間の距離が、隣り合う受光面バス電極１１２の間の距離よりも短い場合の太陽電池測定方法である。

図１は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００の、受光面バス電極１１２の長手方向であるＸ方向と直交するＹＺ平面の断面模式図である。図２は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００の、バス電極の長手方向であるＸ方向および垂直方向であるＺ方向と平行なＸＺ平面の断面模式図である。太陽電池セル１１１は、受光面側に受光面バス電極１１２、受光面と反対側の裏面側に裏面バス電極１１３を備える。

本発明の実施の形態１の太陽電池測定装置１００は、太陽電池セル１１１に疑似太陽光を照射する光源１０１と、太陽電池セル１１１の受光面電極１１２に当接する複数の受光面プローブ１２１と、受光面プローブ１２１を保持する受光面プローブバー１２２と、太陽電池セル１１１の裏面バス電極１１３に当接する複数の裏面プローブ１２３と、裏面プローブ１２３を保持する裏面プローブバー１２４と、受光面プローブ１２１と裏面プローブ１２３の間に流れる電流を測定する電流計１３１と、受光面プローブ１２１と裏面プローブ１２３の間に流れる電圧を測定する電圧計１３２と、を備える。

図３は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００の、要部を示した斜視図である。太陽電池セル１１１は、受光面側に、発電電流を集電するための受光面グリッド電極１５２と、受光面グリッド電極１５２の発電電流を集電するための受光面バス電極１１２と、からなる受光面電極を備える。受光面バス電極１１２は、等間隔に複数本配置され、出力タブが接合される。本実施例では２本の受光面バス電極１１２が配置されている。受光面バス電極１１２に対応する位置には複数の受光面プローブ１２１が配置され、受光面バス電極１１２に対応する複数の受光面プローブバー１２２で保持される。複数の受光面プローブバー１２２は、バス電極の長手方向と直交するＹ方向の幅がそれぞれ等しい幅で構成される。図３は、受光面プローブ１２１を太陽電池セル１１１の上方に保持した状態、接触させる前の状態での斜視図である。

図４は、太陽電池測定方法の測定工程を示すフローチャートである。図１、２、３、４に基づいて、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の概要を説明する。太陽電池測定方法は、プローブ接触工程Ｓ０１と、光照射工程Ｓ０２と、電気出力測定工程Ｓ０３とを備える。

プローブ接触工程Ｓ０１では、太陽電池セル１１１を図示しない保持部で保持した状態で、受光面バス電極１１２に複数の受光面プローブ１２１を接触させ、裏面バス電極１１３に複数の裏面プローブ１２３を接触させる。受光面プローブ１２１および裏面プローブ１２３は、金属製の接触端子をスプリングで接続した構成であり、複数の接触端子を同時に均一に受光面バス電極１１２および裏面バス電極１１３に接触させることができる。受光面プローブ１２１と裏面プローブ１２３とは電流測定用プローブと電圧測定用プローブとからなり、それぞれ電流計１３１と電圧計１３２とに接続されている。

光照射工程Ｓ０２では、光源１０１から太陽電池セル１１１に擬似太陽光を照射し、太陽電セル１１１を発電させる。受光面プローブバー１２２はプローブバー上面１４１に傾斜面を有し、受光面プローブバー１２２への入射光は傾斜面で反射して、隣り合う受光面プローブバー１２２の下部に入射する。

電気出力測定工程Ｓ０３では、太陽電池セル１１１を発電させた状態で、電流計１３１と直列に接続された図示しない負荷抵抗を変化させながら、電流計１３１の電流Ｉと、電流Ｉに対応する電圧計の電圧Ｖとを測定することで、太陽電池セルの発電出力の電圧と電流の関係を示す電気出力特性を測定する。

従来の技術による太陽電池測定方法および太陽電池測定装置１００を図５に示す。従来の太陽電池測定装置１００は、太陽電池セルに疑似太陽光を照射する光源２０１と、太陽電池セル２１１に当接する複数の受光面プローブ２２１と、受光面プローブ２２１を保持する受光面プローブバー２２２と、を備える。

従来の技術による太陽電池測定方法では、光源２０１から照射された擬似太陽光２０２が、受光面プローブ２２１および受光面プローブバー２２２により遮られるので、受光面プローブバー２２２の下にプローブの影２０３が生じ、太陽電池セル２１１の電気出力測定時に受光させたい部分全てに光を照射することができず、プローブの影２０３に発電されない領域が発生するため、正確な測定ができなかった。受光面プローブバー２２２は、スプリングで接続された受光面プローブ２２１を保持する。特に量産装置においては耐久性が有り比較的直径の太いスプリングを使用する必要があり、受光面プローブバー２２２の幅は、受光面バス電極の幅より太い幅とする必要があった。この為、影の面積は比較的大きくなり、太陽電池セル２１１の全面に光を照射することは困難であった。

本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の詳細を説明する。図６は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００の、２本バスの太陽電池セル１１１での実施例の要部を示した平面図である。図７は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００の、要部を示した側面図である。太陽電池測定装置１００は、複数の受光面プローブ１２１と、受光面プローブ１２１を保持する受光面プローブバー１２２とを備える。受光面プローブバー１２２の上面は傾斜している。

２本バスの太陽電池セル１１１の実施例での寸法の一例は以下の通りである。太陽電池セル１１１の外形は１５６ｍｍ角である。２列の受光面バス電極１１２が均等に配置され、受光面バス電極１１２間のピッチは７８ｍｍである。受光面バス電極１１２の幅は２ｍｍ、受光面プローブバー１２２の幅は３〜４ｍｍである。受光面プローブバー１２２の幅は受光面バス電極１１２の幅よりも太い。測定時の、太陽電池セル１１１から受光面プローブバー１２２のプローブバー上面１４１までの高さは２５ｍｍである。

図８は、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法の、光の反射状態を示した模式図である。受光面プローブバー１２２の上面であるプローブバー上面１４１は傾斜しており、傾斜の向きは隣り合う受光面プローブバー１２２で反対向きに傾斜している。受光面プローブバー１２２の上面１４１は、凹面状の曲面である。光源１０１から照射された擬似太陽光１０２は、受光面プローブバー１２２のプローブバー上面１４１で反射して隣り合うプローブバー１２２の下部に入射する。

図９，１０，１１を用いて、受光面プローブバー１２２の上面１４１の曲面形状について詳細に説明する。本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置１００は、隣り合う受光面プローブバー１２２ａと受光面プローブバー１２２ｂとを備える。隣り合う受光面プローブバー１２２ａと受光面プローブバー１２２ｂとの間隔は、受光面バス電極１１２と同じプローブ間ピッチＷ１の間隔で配置される。受光面プローブバー１２２ａの上面１４１のＹ方向の中央部Ａでの高さはＨ１である。実施の形態１は、Ｈ１＜Ｗ１である場合の実施の形態である。すなわち、太陽電池セルとプローブバー上面高さとの間の距離が、受光面バス電極間の距離よりも短い場合の実施の形態である。

図９は、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１の中央部Ａで擬似太陽光１０２が反射する状態を示した模式図である。図９に示すように、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１のＹ方向の中央部Ａでの傾斜角度は、受光面プローブバー１２２ａの中央部Ａに鉛直上方から照射された疑似太陽光１０２光が上面１４１で反射して、隣り合う受光面プローブバー１２２ｂの中央部の下部の太陽電池セル表面Ｂに入射する角度で傾斜している。

実施の形態１では、プローブ間ピッチＷ１よりも、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ１が小さくなるように構成される。

図１０は、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１の外側端部で擬似太陽光１０２が反射する状態を示した模式図である。図１０に示すように、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１の外側端部での傾斜角度は、受光面プローブバー１２２ａの上面外側端部に鉛直上方から入射した擬似太陽光１０２が、隣り合う受光面プローブバー１２２ｂの外側端部の下部の太陽電池セル表面に入射するような角度で傾斜している。

図１１は、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１の内側端部で擬似太陽光１０２が反射する状態を示した模式図である。図１１に示すように、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１の内側端部での傾斜角度は、受光面プローブバー１２２ａの上面内側端部に鉛直上方から入射した擬似太陽光１０２が、隣り合う受光面プローブバー１２２ｂの内側端部の下部の太陽電池セル表面に入射するような角度で傾斜している。

プローブ間ピッチＷ１よりもプローブバー上面高さＨ１が小さい場合、プローブバーの上面中央部での傾斜角度は、プローブバー上面中央部Ａに鉛直上方から入射した光を隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面Ｂに入射させるためには、プローブバーの中心位置での反射光の擬似太陽光１０２に対する角度は４５°より大きくなる。このとき、プローブバー上面が平坦面であれば、反射光の太陽電池セル表面での幅はプローブバーの幅よりも大きくなる。従って、プローブバー上面での反射光を隣り合うプローブバーの下部に入射させるためには、反射光を集光させる必要がある。反射面を凹面とすることで、プローブバー上面で反射した光を集光し、隣り合うプローブバーの下部にプローブバーの幅に合わせて入射させることができる。

図１２は、擬似太陽光１０２が受光面プローブバー１２２の上面１４１で反射する角度を表す模式図である。受光面プローブバー１２２の上面１４１の中央部Ａは、傾斜して設けられる。中央部Ａでの傾斜を延長した面が反射面１４２である。傾斜角度は、中央部Ａに鉛直上方から照射された擬似太陽光１０２が、隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面Ｂに入射する角度で設けられる。即ち、図１２で示すように、受光面プローブバー１２２の上面１４１の中央部Ａに鉛直上方から照射された擬似太陽光１０２が、角度Ｔｈで傾斜する受光面プローブバー１２２の上面１４１に入射した場合、角度２Ｔｈで反射する。反射光を隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面Ｂに入射させるためには、数式１の関係が成り立つような角度で受光面プローブバー１２２の上面１４１を傾斜させれば良い。Ｗ１はプローブ間ピッチで、受光面バス電極１１２の間隔と同じである。Ｈ１は受光面プローブバー１２２の上面１４１のＹ方向の中央部での高さである。Ｒ１はＨ１のＷ１に対する比である。
ｔａｎ（２Ｔｈ）＝Ｗ１／Ｈ１＝１／Ｒ１ … 数式１

このとき、受光面プローブバー１２２ａの上面が平坦面であれば、反射光の太陽電池セル１１１表面での幅は、受光面プローブバー１２２ａの幅に対してＷ１／Ｈ１倍に拡大する。従って、受光面プローブバー１２２のプローブバー上面１４１の曲面について、反射光をＨ１／Ｗ１＝Ｒ１倍に集光させる凹面とすることにより、受光面プローブバー１２２ａの上面１４１で反射した擬似太陽光１０２を、隣り合う受光面プローブバー１２２ｂの下部に、受光面プローブバー１２２ｂの幅と等しい幅で入射させることができる。

隣り合う受光面プローブバー１２２ｂの上面１４１についても、同様の凹面形状で傾きを逆とすることにより、受光面プローブバー１２２ｂの上面１４１で反射した擬似太陽光１０２を、隣り合う受光面プローブバー１２２ａの下部に、受光面プローブバー１２２ａの幅と等しい幅で入射させることができる。

このように、隣り合う受光面プローブバー１２２ａと受光面プローブバー１２２ｂとで、傾きを逆とし、上面１４１をＨ１／Ｗ１＝Ｒ１倍に集光する凹面形状とすることによって、それぞれの受光面プローブバー１２２の幅に照射された擬似太陽光１０２を、隣り合う受光面プローブバー１２２の下部に、受光面プローブバー１２２の幅と同じ幅で入射させることができるので、擬似太陽光１０２が太陽電池セル１１１表面に均一に照射されることになる。すなわち、本発明の実施の形態１の太陽電池測定方法により、太陽電池セル１１１の表面上では、プローブバー１２２が無いのと同様に、全面に均一に擬似太陽光１０２を照射することができる。

プローブバー上面のＹＺ断面における曲面形状について、図１３で説明する。図１３の曲線は放物線である。放物線で構成された曲面状の鏡面である放物面鏡に上方から光が入射すると、放物面鏡で反射された光は放物線の焦点ｆに集光される。従って、プローブバーの上面１４１の位置Ａに入射した光は、隣り合うプローブバーの位置Ｂではｙ２／ｙ１倍に集光される。位置Ａの座標が（ｙ１、ｚ１）、位置Ｂの座標が（ｙ２、ｚ２）である。この倍率をＨ１／Ｗ１＝Ｒ１と等しくするように放物線を選定すればよい。ｙ２−ｙ１＝Ｗ１であるので、倍率Ｒ１とｙ１の関係は数式２で示される。
Ｒ１＝Ｈ１／Ｗ１＝ｙ２／ｙ１＝（ｙ１−Ｗ１）／ｙ１＝１−Ｗ１／ｙ１
ｙ１＝Ｗ１／（１−Ｒ１）＝Ｗ１／（１−Ｈ１／Ｗ１） … 数式２

放物線の曲線は、数式３で示される。ｆは放物線の焦点である。
ｚ＝ｙ×ｙ／４ｆ … 数式３
ｚ１＝ｙ１×ｙ１／４ｆ
ｚ２＝ｙ２×ｙ２／４ｆ
放物線の傾きＳは、数式４で示される。
Ｓ＝ｄｚ／ｄｘｙ＝ｙ／２ｆ … 数式４
ｙ＝ｙ１の位置での放物線の傾きＳ１は、数式５で示される。
Ｓ１＝ｙ１／２ｆ … 数式５
放物線の傾きＳ１が反射面の傾きとなる
プローブバー上面の傾斜角度Ｔｈと傾きＳ１との関係は、数式６で示される。
ｔａｎ（Ｔｈ）＝１／Ｓ１＝２ｆ／ｙ１ … 数式６
ｆ＝ｔａｎ（Ｔｈ）×ｙ１／２

上記の数式１〜６を用いて、プローブ間ピッチＷ１とプローブバー上面高さＨ１とから放物線の焦点ｆが求められ、プローブバー上面の曲面形状が決定される。すなわち、プローブバーの上面１４１の位置Ａから（ｙ１、ｚ１）の原点を中心にしてｚ＝ｙ×ｙ／４ｆの曲面を描くことで、プローブバー上面１４１の曲面形状が決定される。

２本バスの太陽電池セル１１１での実施例において、プローブ間ピッチＷ１が７８ｍｍ、受光面プローブバーの上面の中央部での高さＨ１が２５ｍｍのとき、放物線の焦点ｆ＝４１．９、ｙ１＝１１４．８、ｚ１＝７８．７となる。

図１４，１５，１６は４本バスの太陽電池セル３１１での実施例を示した図である。４本バスの太陽電池セル３１１に対して、受光面プローブバー３２２に保持された受光面プローブ３２１を接触させて電気出力特性を測定する。４本バスの太陽電池セル３１１での寸法の一例は以下の通りである。外形は１５６ｍｍ角である。４本バスが均等に配置され、バス間のピッチは３９ｍｍである。バス幅は１ｍｍ、受光面プローブバー３２２の幅は２〜３ｍｍである。受光面プローブバー３２２の幅はバス幅よりも太い。測定時の、太陽電池セル３１１から受光面プローブバー３２２上面までの高さは２５ｍｍである。

４本バスの太陽電池セル３１１での実施例について、プローブバー上面のＹＺ断面における曲面形状を図１７に示す。４本バスの太陽電池セル３１１での実施例において、プローブ間ピッチＷ１が３９ｍｍ、受光面プローブバーの上面の中央部での高さＨ１が２５ｍｍのとき、放物線の焦点ｆ＝２９．７、ｙ１＝１０８．６、ｚ１＝９９．３となる。

本発明の実施の形態１では、受光面に等間隔で平行に配置され、出力タブが接合される複数のバス電極を備えた太陽電池の測定方法において、バス電極に当接して電流を取り出す複数の電流プローブと、複数の電流プローブを保持するプローブバーとを備え、プローブバーの上面に傾斜面を有し、傾斜面への入射光を隣り合うプローブバーの下部に反射させることにより、プローブの影となる面積を減少させることで、太陽電池セル特性の測定精度を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態１では、受光面プローブバーのプローブバー上面を放物線状の凹面とすることで、受光面プローブバーのプローブバー上面で反射した擬似太陽光を、隣り合う受光面プローブバーの下部に、受光面プローブバーの幅と等しい幅で入射させることができるので、太陽電池セルの表面上では、受光面プローブバーが無いのと同様に、全面に均一に擬似太陽光を照射することができる。

また、プローブ及びプローブバーの下にも光照射が可能になるので、プローブの大きさ、形状、プローブバーの幅に関する設計を自由に行うことができる。安価なプローブを使用でき、且つメンテナンスも容易な構造のプローブバーを設計できるので、耐久性も有り、測定の高速化やコストダウンを行うことができる。これにより、太陽電池の製造コストを低減することができる。

本発明は、受光面バス電極が偶数列である太陽電池セルを測定する際に特に好適である。受光面バス電極が偶数列の場合、受光面プローブバーも偶数列となる。偶数列の受光面プローブバーについて、２列ずつを１組として傾斜を向かい合わせ、一方のプローブバー上面で反射した光を他方のプローブバー下部に照射することにより、プローブの影を容易に減少させることができる。

奇数本バスの場合は、プローブバーの上面で反射した光を隣のプローブバー側面に一度反射させ、再度自身のプローブバー下部に照射する方法を用いても良い。

実施の形態２．
図１８に、本発明の実施の形態２の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置のプローブバーの形状を示す。実施の形態２では、プローブ間ピッチＷ１と、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ２とが等しくなるように構成される。

プローブ間ピッチＷ１とプローブバー上面高さＨ２が等しい場合、プローブバー上面中央部に鉛直上方から入射した光を隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面に照射するためには、プローブバーの中心位置での反射光の入射光に対する角度は４５°となる。この場合、反射面の角度は２２．５°とすればよい。

反射角度が４５°の場合、入射光と反射光の幅は等しくなるので、反射光を収束させる必要はない。従って、プローブバー上面での反射光を隣り合うプローブバーの下部に入射させるためには、反射面は平面とすればよい。プローブ間ピッチＷ１とプローブバー上面高さＨ２が等しい場合、反射面を平面とすることで、プローブバー上面に入射した光を、隣り合うプローブバーの下部にプローブバーと同じ幅で照射することができる。また、プローブバー上面の加工が容易になるという効果がある。

実施の形態３．
図１９に、本発明の実施の形態３の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置のプローブバーの形状を示す。実施の形態３では、プローブ間ピッチＷ１よりも、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ３が大きくなるように構成される。

図１９に、本発明の実施の形態３の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置のプローブバーの形状を示す。図１９は、プローブ間ピッチＷ１と、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ３と、その際の反射光を示した図である。プローブバー上面までの高さＨ３とは、プローブバーの中心位置での高さである。

プローブ間ピッチＷ１よりもプローブバー上面高さＨ３が大きい場合、プローブバー上面中央部に鉛直上方から入射した光を隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面に当てるためには、プローブバーの中心位置での反射光の入射光に対する角度は４５°より小さくなるので、プローブバー上面での反射光を隣り合うプローブバーの下部に入射させるためには、反射面は凸面とする必要がある。反射面を凸面とすることで、プローブバー上面に入射した光を、隣り合うプローブバーの下部に照射することができる。

プローブバー上面までの高さＨ３は、スプリングを内蔵する必要があり、あまり小さくすることができず、２５ｍｍ程度が限界である。プローブ間ピッチに対応する受光面バス電極ピッチについては、受光面グリッド電極での抵抗損失削減のため、列数を増やしてピッチを狭くする検討が進められている。例えば、１５６角基板について、８本バスとすると、ピッチは１９．５ｍｍとなる。この場合、プローブバー上面までの高さの方が大きくなるので、実施の形態３となる。

すなわち、１５６角基板で８本以上の受光面バス電極を設ける場合、プローブバー上面を凸面とすることで、プローブの影を容易に減少させることができる。

実施の形態４．
図２０に、本発明の実施の形態４の太陽電池測定方法に用いる太陽電池測定装置のプローブバーの形状を示す。実施の形態４では、プローブ間ピッチＷ１よりも、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ１が小さくなるように構成される。また、プローブバー上面が平面で構成される。

図２０は、プローブ間ピッチＷ１と、測定時の太陽電池セルからプローブバー上面までの高さＨ１と、その際の反射光を示した図である。プローブバー上面までの高さＨ１とは、プローブバーの中心位置での高さである。プローブ間ピッチＷ１よりもプローブバー上面高さＨ１が小さい場合、プローブバー上面中央部に鉛直上方から入射した光を隣り合うプローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面に入射させるためには、プローブバーの中心位置での反射光の入射光に対する角度は４５°より大きくなる。この角度で反射面を平面としたのが実施の形態４である。

この場合、プローブバー上面での反射光は、隣り合うプローブバーの下部に対応する位置よりも（Ｗ１／Ｈ１）倍に広がって太陽電池セルに当たることになる。このような形態では、プローブバーの下部での光の強度は（Ｈ１／Ｗ１）倍に弱くなるので、実施の形態１〜３よりは不十分であるが、従来例と比較すると測定精度を向上させる効果がある。また、プローブバー上面の加工が容易になるという効果がある。

実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態１から４の太陽電池測定方法を用いた太陽電池モジュール製造方法である。図２１は、本発明の実施の形態５の太陽電池モジュール製造方法の太陽電池モジュール製造工程を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態５の太陽電池モジュール製造工程は、プローブ接触工程Ｓ０１と、光照射工程Ｓ０２と、電気出力測定工程Ｓ０３と、太陽電池選別工程Ｓ０４と、太陽電池モジュール組立工程Ｓ０５と、を備える。

プローブ接触工程Ｓ０１、光照射工程Ｓ０２、電気出力測定工程Ｓ０３は、本発明の実施の形態１と同様であり、太陽電池測定方法については、実施の形態１から４のいずれを用いても良い。

太陽電池選別工程Ｓ０４では、電気出力測定工程Ｓ０３で測定した太陽電池セルの電気出力特性に基づいて、不良品の除去や、出力毎の分類等を行い、太陽電池セルを選別する。

太陽電池モジュール組立工程Ｓ０５では、太陽電池選別工程Ｓ０４で選別された複数の太陽電池セルを用いて、太陽電池モジュールを組立てる。

本発明の実施の形態５では、実施の形態１から４の太陽電池測定方法を用いて、プローブ及びプローブバーの下にも光を照射して太陽電池セルの測定を行うことにより、太陽電池セル特性の測定精度を向上させることができるので、適切に選別された複数の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを製造することができる。

従来の技術では、太陽電池セルの測定精度が低かったので、選別された太陽電池セルの特性のばらつきが大きくなるという課題があった。特性のばらつきが大きい複数の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを組立てると、特性の低い太陽電池セルの影響を受けて、太陽電池モジュールの特性が低下するという課題があった。

本発明の実施の形態５では、適切に選別された複数の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを製造することができるので、太陽電池モジュールの特性低下を抑制することができる。

以上のように、本発明にかかる太陽電池測定方法は、受光面プローブバーの下部の影の面積を減少させることで、太陽電池セル特性の正確な測定を行うことを可能にする太陽電池測定方法として有用である。

１００ 太陽電池測定装置
１０１ 光源
１０２ 擬似太陽光
１１１ 太陽電池セル
１１２ 受光面バス電極
１１３ 裏面バス電極
１２１ 受光面プローブ
１２２ 受光面プローブバー
１２３ 裏面プローブ
１２４ 裏面プローブバー
１３１ 電流計
１３２ 電圧計
１４１ プローブバー上面
１４２ 反射面
２０１ 光源
２０２ 擬似太陽光
２０３ プローブの影
２１１ 太陽電池セル
２２１ 受光面プローブ
２２２ 受光面プローブバー
３１１ 太陽電池セル
３２１ 受光面プローブ
３２２ 受光面プローブバー
４１１ 太陽電池セル
４２２ 受光面プローブバー
４４１ プローブバー上面
５１１ 太陽電池セル
５２２ 受光面プローブバー
５４１ プローブバー上面
６１１ 太陽電池セル
６２２ 受光面プローブバー
６４１ プローブバー上面
Ａ 受光面プローブバーの上面の中央部
Ｂ 受光面プローブバーの中央部の下部の太陽電池セル表面
Ｈ１ 受光面プローブバーの上面の中央部での高さ
Ｗ１ プローブ間ピッチ
Ｔｈ 受光面プローブバーの上面の傾斜角度
ｆ 放物線の焦点
Ｓ０１ プローブ接触工程
Ｓ０２ 光照射工程
Ｓ０３ 電気出力測定工程
Ｓ０４ 太陽電池選別工程
Ｓ０５ 太陽電池モジュール組立工程

Claims (6)

1. 受光面に等間隔で平行に配置される複数のバス電極を備えた太陽電池に対して光を照射して発電特性を測定する太陽電池測定方法であって、
   前記バス電極に当接して電流を取り出す複数の電流プローブと、
   前記複数の電流プローブを保持するプローブバーと、を備え、
   前記プローブバーが上面に傾斜面を有し、
   前記傾斜面に照射された光を隣り合うプローブバーの下部に入射させることを特徴とする太陽電池測定方法。
2. 前記バス電極が偶数列であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池測定方法。
3. 前記プローブバー上面高さが隣り合うプローブとの間隔よりも小さく、前記プローブバー上面が凹面状であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池測定方法。
4. 前記プローブバー上面高さが隣り合うプローブとの間隔と等しく、前記プローブバー上面が平面状であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池測定方法。
5. 前記プローブバー上面高さが隣り合うプローブとの間隔よりも大きく、前記プローブバー上面が凸面状であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池測定方法。
6. 請求項１から５に記載の太陽電池測定方法を用い、前記太陽電池測定方法で得られた測定結果に基づいて選別された複数の太陽電池から太陽電池モジュールを製造することを特徴とする太陽電池モジュール製造方法。

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