JP4696308B2 - 太陽電池の特性評価方法 - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池の特性評価方法に関し、より具体的には、太陽電池モジュール（またはアレイ）中のセル（またはモジュール）の特性を非破壊にて評価する特性評価方法に関するものである。
現在、クリーンエネルギー源として太陽電池の導入が図られている。太陽電池が電源設備として社会的なインフラとなるためには、長寿命（２０〜３０年）であることを実証することが重要である。この観点から、１０年以上フィールドで暴露されたシリコン結晶系太陽電池モジュールの劣化評価が行われている。このとき、モジュールの構成要素の劣化を個別に評価する必要がある。その際、モジュールの構成セルをモジュール出力端子から非破壊的に評価する方法が必要になる。具体的には短絡電流（Isc）、開放電圧（Voc）最大出力（Pmax）などを評価することである。
本発明者らは、すでに太陽電池モジュールを構成するセルの特性を、モジュール出力端子から非破壊的に評価する方法を発明（特開２００４−２８１４８７号公報）し、解析ソフトを作製して利用するに至っている。この方法は、Ｓｉ結晶系太陽電池のＩ−Ｖ特性が、放射照度に対し平行移動の軌跡を示すこと、及び直列接続太陽電池モジュールの出力電流特性が構成セルの内の一番小さい出力電流特性で制限された特性（モジュールの解析対象セルに減光板を付けてモジュール全体に所定の放射照度にさせたときのモジュールＩ−Ｖ特性は減光板付きのセルの出力電流で制限された形のＩ−Ｖ特性）となることを利用したものである。
具体的には、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、「被解析対象セルに減光板を被せないモジュールＩ−Ｖ特性Ａ」と「被解析対象セルに減光板を被せたモジュールＩ−Ｖ特性Ｂ」とを測定し、「特性Ａの測定電圧に対してのみ（ｎ−１）／ｎを掛けて得た推定モジュールＩ−Ｖ特性Ｃ」を算出し、同一電流値に対して前記「Ｉ−Ｖ特性Ｂ」の電圧値から前記「Ｉ−Ｖ特性Ｃ」の電圧値を減算して得たＩ−Ｖ特性を「第１次解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｄ」とし、さらに下記の補正法を採用することにより正確な「解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ」を得る方法である。
すなわち、上記「特性Ａの測定電圧に対してのみ（ｎ−１）／ｎを掛けて得た推定モジュールＩ−Ｖ特性Ｃ」を基にして解析したセルＩ−Ｖ特性は、モジュール全電圧に対し単純平均したものであるから電圧に関して解析対象セルの真の特性に一致する補償はなく、真のセル特性に対して余分な電圧がバイアスされたセルＩ−Ｖ特性の可能性がある。セルＩ−Ｖ特性上の零電圧点に余分なバイアス電圧があると、その電圧で本来ないはずのダイオード電流や並列抵抗の電流分が発生することになる。
そこで、上記「第１次解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｄ」の電圧に対しての補正法は、減光率の異なる２つ減光板を用いて解析対象セルのセル上のみの放射照度を変えて「被解析対象セルに減光板を被せたモジュールＩ−Ｖ特性ａ」及び「被解析対象セルに減光板を被せたモジュールＩ−Ｖ特性ｂ」を測定し、「特性Ａの測定電圧に対してのみ（ｎ−１）／ｎを掛けて得たモジュールＩ−Ｖ特性Ｃ」との２点の交点の電流値Ｉ１、Ｉ２ の放射照度比例特性から放射照度零点の電流値Ｉｄを求めて補正電流として電流値Ｉ１、Ｉ２ から減算補正し、「被解析対象セルに減光板を被せたモジュールＩ−Ｖ特性ａ」及び「被解析対象セルに減光板を被せたモジュールＩ−Ｖ特性ｂ」上において減算補正電流値を満足する特性点を求め、そこが新たな交点となるように「特性Ａの測定電圧に対してのみ（ｎ−１）／ｎを掛けて得たモジュールＩ−Ｖ特性Ｃ」を電圧軸に沿って移動させることにより、正確な「解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ」を得る。または、前記同様の方法で、２つの減光板を用いることにより放射照度を変えた２つの第１次Ｉ−Ｖ特性を解析し、そこから得た短絡電流Isc（≒光起電流Ip）の放射照度比例特性から放射照度零点の電流値を求め、該Ｉ−Ｖ特性に沿ってその電流値だけIsc（≒Ip）点を移動させることで正しい電圧軸に修正する方法であった。
しかし、上記特開２００４−２８１４８７号公報に示した方法は、取得セルＩ−Ｖ特性の電圧に多少のバイアスがあっても短絡電流Isc（≒光起電流Ip）の解析に限ればほとんど影響がないので、電圧補正法なし（第１次解析）でも十分利用できたが、開放電圧（Voc)等の電圧成分のある解析には電圧補正法が不可欠である。しかしながら、実際上の結晶型太陽電池モジュールは、セルとセルの余白部分からセル面に回り込む迷光による電流が存在するため、その分を別途測定して特性から差し引いた後に電圧に対しての補正を適用することになるが、検出すべきバイアス電圧で生じたダイオード電流や並列抵抗の電流分より迷光による電流の方がかなり大きいので、迷光による電流量の精密な測定が必要となるが、この測定は難しく、測定値に誤差が多いのが実状で、必要な補正電流が迷光による電流に紛れ込んでしまい検出が困難であった。
本発明の目的は、迷光による電流分検出の困難性を解決し、より正確な解析を行うことを可能にした太陽電池の特性評価方法を提供することにある。
本発明の目的は、迷光による電流分検出の困難性を解決し、より正確な解析を行うことを可能にした太陽電池の特性評価方法を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するために、下記の手段を採用した。
第１の手段は、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第１の手段は、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第２の手段は、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第３の手段は、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第４の手段は、ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第５の手段は、ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光アレイＩ−Ｖ特性と第１推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第６の手段は、ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光アレイＩ−Ｖ特性と第１推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第７の手段は、ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定アレイＩ−Ｖ特性を算出して、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光アレイＩ−Ｖ特性と第３推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第８の手段は、ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記と同一の減光板を被覆した第３減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光アレイＩ−Ｖ特性と第３推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
第９の手段は、第１の手段ないし第８の手段のいずれか１つの手段において、前記被解析対象のＩ−Ｖ特性を得るための放射照度は、迷光分の補正がなされたものであることを特徴とする太陽電池の特性評価方法である。
本発明によれば、従来の太陽電池の特性評価方法（特開２００４−２８１４８７号公報）の欠点である迷光による電流分検出の困難性を解決し、より正確な解析方法を提供することができる。また、本発明によれば、電圧成分を含むセルＩ−Ｖ特性の取得が可能となったことで、光照射下太陽電池モジュール内構成セルの出力特性の詳細や、セルVocの温度依存性を利用して各セルの動作温度の違い等が解析可能となり、光照射下のモジュール動作の細かな解析が可能となる。
はじめに、本発明の第１の実施形態を図１ないし図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す平面図である。
同図において、１は太陽電池モジュール、２は基板、３はセル、４，５は出力端子、６
は減光板である。同図に示すように、太陽電池モジュール１は、基板２上にｎ個（図示した例では１８個）のセル３を直列に接続し、両端のセルからの出力端子４、５を引き出したものである。
図１は、本実施形態の発明に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す平面図である。
同図において、１は太陽電池モジュール、２は基板、３はセル、４，５は出力端子、６
は減光板である。同図に示すように、太陽電池モジュール１は、基板２上にｎ個（図示した例では１８個）のセル３を直列に接続し、両端のセルからの出力端子４、５を引き出したものである。
図２は、本実施形態の発明に係り、被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を評価するために２つの交点から電流値（Ｉ１、Ｉ２）を求めるための特性図である。
以下において、簡単に説明するために被解析対象セルは１個とする。まず、太陽電池モジュール１上に均等な第１の放射照度（例えば１SUN）の光照射下において、被解析対象セルに減光板６を被せて第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１を測定し、次に、放射照度を変えずに、減光板６を被せない状態で第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１を測定する。
本発明において、被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得るためには、モジュール特性から被解析対象セルを除いたＩ−Ｖ特性が必要となるが、これを直接測定することはできない。そこで、まず、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−1）／ｎを掛けて得た、被解析対象セルを除いたＩ−Ｖ特性に近似した、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１
を得る。
以下において、簡単に説明するために被解析対象セルは１個とする。まず、太陽電池モジュール１上に均等な第１の放射照度（例えば１SUN）の光照射下において、被解析対象セルに減光板６を被せて第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１を測定し、次に、放射照度を変えずに、減光板６を被せない状態で第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１を測定する。
本発明において、被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得るためには、モジュール特性から被解析対象セルを除いたＩ−Ｖ特性が必要となるが、これを直接測定することはできない。そこで、まず、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−1）／ｎを掛けて得た、被解析対象セルを除いたＩ−Ｖ特性に近似した、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１
を得る。
続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下による小電流の測定レンジにおいて、前記同様の方法にて、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ２を測定し、第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２を得る。
以上得られた第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の交点（電流値はＩ１）と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２の交点（電流値はＩ２）の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とする。
図３は、２つの交点から求まる電流値（Ｉ１、Ｉ２）を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求めるための図である。
同図に示すように、測定電流と放射照度の関係線Ａには、迷光による電流線Ｃとセルの余分なバイアス電圧で生じた電流値Ｉｄの電流線Ｂ（ダイオード電流や並列抵抗）が含まれているが、放射照度が零であれば迷光も零になるので、迷光による電流線Ｃは電流と放射照度の零点を通ることになる。一方のバイアス電圧で生じた電流線Ｂは、ダイオード電流も並列抵抗電流も電圧のみに関係して放射照度に対し一定値の関係にある。したがって、放射照度零を通る測定電流との関係線Ａの電流値が補正用電流Ｉｄとして求まる。すなわち、非常に困難であった迷光による電流測定を行なわなくても補正用電流Ｉｄ(図３はマイナス電流)が求められる。
同図に示すように、測定電流と放射照度の関係線Ａには、迷光による電流線Ｃとセルの余分なバイアス電圧で生じた電流値Ｉｄの電流線Ｂ（ダイオード電流や並列抵抗）が含まれているが、放射照度が零であれば迷光も零になるので、迷光による電流線Ｃは電流と放射照度の零点を通ることになる。一方のバイアス電圧で生じた電流線Ｂは、ダイオード電流も並列抵抗電流も電圧のみに関係して放射照度に対し一定値の関係にある。したがって、放射照度零を通る測定電流との関係線Ａの電流値が補正用電流Ｉｄとして求まる。すなわち、非常に困難であった迷光による電流測定を行なわなくても補正用電流Ｉｄ(図３はマイナス電流)が求められる。
図４は、本実施形態の発明に係る被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ１を求めるための特性図である。
同図に示すように、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値をＩｄだけ移動（同図では補正用電流Ｉｄがマイナス値のため加算移動）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を求める。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ１を得、このＩ−Ｖ特性Ｄ１を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ１を得ることが出来る。
同図に示すように、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値をＩｄだけ移動（同図では補正用電流Ｉｄがマイナス値のため加算移動）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を求める。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ１を得、このＩ−Ｖ特性Ｄ１を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ１を得ることが出来る。
次に、本発明の第２の実施形態を図１ないし図３、及び図５を用いて説明する。
本実施形態の発明においても、第１の実施形態の発明と同様に、図１〜図３で説明したように、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の交点（電流値はＩ１）と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２の交点（電流値はＩ２）の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求める迄は同一である。
本実施形態の発明においても、第１の実施形態の発明と同様に、図１〜図３で説明したように、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の交点（電流値はＩ１）と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２の交点（電流値はＩ２）の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求める迄は同一である。
しかし、第１の実施形態においては次の手順が、図４を用いて説明したように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧軸に沿って平行移動させる簡易な方法であった。電圧補正量が微小なら影響は殆ど無いが、厳密には、本来のダイオード因子の値(ｎ値)や並列抵抗値(Ｒｓｈ)が歪められた不自然なＩ−Ｖ特性（電圧方向に伸縮された）となる懸念がある。
図５は、本実施形態の発明に係る被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ２を求めるための特性図である。
上記の問題に対処するために、図５で示すように、交点の電流値Ｉ１をＩｄだけ移動（図５は加算移動の例）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４を求める。この場合の修正した推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４は通常のモジュールＩ−Ｖ特性を電圧方向に均等に圧縮されたものであり、無理のないセルＩ−Ｖ特性の解析が期待できる。以下は第１の実施形態の発明と同様な手順によって、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ２を得、このＩ−Ｖ特性Ｄ２を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ２を得ることが出来る。
上記の問題に対処するために、図５で示すように、交点の電流値Ｉ１をＩｄだけ移動（図５は加算移動の例）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４を求める。この場合の修正した推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４は通常のモジュールＩ−Ｖ特性を電圧方向に均等に圧縮されたものであり、無理のないセルＩ−Ｖ特性の解析が期待できる。以下は第１の実施形態の発明と同様な手順によって、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ２を得、このＩ−Ｖ特性Ｄ２を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ２を得ることが出来る。
次に、本発明の第３の実施形態を図４、図６、及び図７を用いて説明する。
本実施形態の発明は、第１の実施形態の発明と、第１の実施形態で説明した補正用電流Ｉｄを求める部分に変更を加えた点で相違する。すなわち、第１の実施形態の発明で求めた補正用電流Ｉｄは、図２及び図３で説明したように、第１の放射照度（例えば１SUN）の光照射下おける第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１との交点の電流Ｉ１と、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下による第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２との交点の電流Ｉ２の、２つの電流値Ｉ１、Ｉ２と放射照度の比例関係を用いて求めた。しかし、この第１の放射照度における交点の電流I１と上記第２の放射照度における交点の電流I２の電流レンジは大幅に異なるために測定誤差や計算誤差が懸念される。
本実施形態の発明は、第１の実施形態の発明と、第１の実施形態で説明した補正用電流Ｉｄを求める部分に変更を加えた点で相違する。すなわち、第１の実施形態の発明で求めた補正用電流Ｉｄは、図２及び図３で説明したように、第１の放射照度（例えば１SUN）の光照射下おける第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１との交点の電流Ｉ１と、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下による第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２との交点の電流Ｉ２の、２つの電流値Ｉ１、Ｉ２と放射照度の比例関係を用いて求めた。しかし、この第１の放射照度における交点の電流I１と上記第２の放射照度における交点の電流I２の電流レンジは大幅に異なるために測定誤差や計算誤差が懸念される。
図６は、被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を評価するために２つの交点から電流値（Ｉ２、Ｉ３）を求めるための特性図である。
同図に示すように、図２に示した特性図と異なり、第２の放射照度よりもさらに、放射照度のみを低減させた第３の放射照度の光照射下による小電流の測定レンジにおいて、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ３と第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ３を測定し、前記同様の方法にて第３推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を得る。次に、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２の交点電流Ｉ２と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ３と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３の交点電流Ｉ３の２つの交点電流値I２、Ｉ３を得る。
同図に示すように、図２に示した特性図と異なり、第２の放射照度よりもさらに、放射照度のみを低減させた第３の放射照度の光照射下による小電流の測定レンジにおいて、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ３と第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性ａ３を測定し、前記同様の方法にて第３推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を得る。次に、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ２と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ２の交点電流Ｉ２と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ３と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３の交点電流Ｉ３の２つの交点電流値I２、Ｉ３を得る。
図７は、２つの交点から求まる電流値（Ｉ２、Ｉ３）を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求めるための図である。
同図において、図３で説明したと同様の方法により、放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求める。この補正用電流値Ｉｄは、図３において求めた補正用電流値Ｉｄに比べて、測定誤差や計算誤差の混入を回避することができる。
同図において、図３で説明したと同様の方法により、放射照度零での補正用電流値Ｉｄを求める。この補正用電流値Ｉｄは、図３において求めた補正用電流値Ｉｄに比べて、測定誤差や計算誤差の混入を回避することができる。
次に、図４に示した被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ１を求めるための特性図と同様の特性図を用いて、本実施形態の発明に係る被解析対象セルの不図示のＩ−Ｖ特性Ｅ３を求める。
まず、図４において、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値を図７で求めた補正用電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３と同様の不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ５求める。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ５の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ１と同様の不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ３を得、この不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ３を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における不図示の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ３を得ることが出来る。
まず、図４において、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値を図７で求めた補正用電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３と同様の不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ５求める。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ５の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ１と同様の不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ３を得、この不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ３を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下における不図示の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ３を得ることが出来る。
次に、第４の実施形態を図５ないし図７を用いて説明する。
本実施形態の発明は、第３の実施形態の発明と、図６及び図７を用いて説明した補正用電流Ｉｄを求める部分までは全く同一であるが、図４に示した修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を用いず、図５で説明する不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６を用いた点で相違する。
本実施形態の発明は、第３の実施形態の発明と、図６及び図７を用いて説明した補正用電流Ｉｄを求める部分までは全く同一であるが、図４に示した修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ３を用いず、図５で説明する不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６を用いた点で相違する。
次に、図５に示した被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ２を求めるための特性図と同様の特性図を用いて、本実施形態の発明に係る被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ４を求める。
まず、図５において、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値を図７で求めた補正用電流値Ｉｄだけ移動（図は加算移動）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４と同様の不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６求める。これによって修正した推定モジュールＩ−Ｖ特性は通常のモジュールＩ−Ｖ特性を電圧方向に均等に圧縮されたものであり、無理のないセルＩ−Ｖ特性の解析が可能となる。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ２と同様の不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ４を得、この不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ４を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下におけるＩ−Ｖ特性Ｅ２と同様の不図示の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ４得ることが出来る。
まず、図５において、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１上で交点Ｉ１の電流値を図７で求めた補正用電流値Ｉｄだけ移動（図は加算移動）した電流値の点Ｉ４を通るように、第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１を電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ４と同様の不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６求める。これによって修正した推定モジュールＩ−Ｖ特性は通常のモジュールＩ−Ｖ特性を電圧方向に均等に圧縮されたものであり、無理のないセルＩ−Ｖ特性の解析が可能となる。次に、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１の電圧値から不図示の修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ６の電圧値を減じてＩ−Ｖ特性Ｄ２と同様の不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ４を得、この不図示のＩ−Ｖ特性Ｄ４を入射放射照度について減光板減光率で割戻すことで第１の放射照度下におけるＩ−Ｖ特性Ｅ２と同様の不図示の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性Ｅ４得ることが出来る。
なお、以上の各実施形態で示した図３〜図５、図７は、何れもセルの余分なバイアス電圧で生じた補正電流Ｉｄがマイナス電流の場合で例示してある。
また、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性ｂ１と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性ｃ１の交点Ｉ１の電流値の求め方は、具体例の１つは同一電流値間で両特性（減光モジュールＩ−Ｖ特性と推定モジュールＩ−Ｖ特性）の電圧の減算を行い、電圧値が零となる特性点の電流で求める。
また、本発明の最終手順として電流分に対し、減光比で割戻すという表現を使用しているが、これは、結晶系太陽電池のＩ−Ｖ特性が、放射照度に対し電流方向に平行移動することによる補正法の利用を意味している。出力電流Iout について等価回路上の関係式で表すと、光起電流をIp、ダイオード電流をIdi、並列抵抗電流をIsh、とすると次式となる。
Iout＝Ip−Idi−Ish
ダイオード電流Idiと並列抵抗電流Ishは電圧のみに関係し、光起電流Ipは放射照度のみに比例するため、したがって、Ｉ−Ｖ特性は放射照度に対し電流方向に平行移動する。なお、このことは、被解析対象セルの最終的なＩ−Ｖ特性を得るための放射照度条件においても、任意の指定放射照度への換算にも適用することができる。
Iout＝Ip−Idi−Ish
ダイオード電流Idiと並列抵抗電流Ishは電圧のみに関係し、光起電流Ipは放射照度のみに比例するため、したがって、Ｉ−Ｖ特性は放射照度に対し電流方向に平行移動する。なお、このことは、被解析対象セルの最終的なＩ−Ｖ特性を得るための放射照度条件においても、任意の指定放射照度への換算にも適用することができる。
前記の指定の放射照度への換算等には、図３を用いた第１の実施形態において説明したように、迷光による電流量は放射照度に比例するので測定時の太陽電池面への迷光混入率を測定しておき、換算の際は加味する必要がある。
迷光混入率の求め方は、モジュール全体を均一な放射照度条件とし、１つのセルの受光面だけを（セル間の余白に懸からないように）暗闇にしたときのIscと、そのときの測定放射照度でのそのセルのIscとの比から推定する。それぞれのIscは本発明の方法で求める。または、迷光率はモジュールの構造に応じて別途測定しておく。
迷光混入率の求め方は、モジュール全体を均一な放射照度条件とし、１つのセルの受光面だけを（セル間の余白に懸からないように）暗闇にしたときのIscと、そのときの測定放射照度でのそのセルのIscとの比から推定する。それぞれのIscは本発明の方法で求める。または、迷光率はモジュールの構造に応じて別途測定しておく。
以上好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に置いて適宜の変更が可能なものである。例えば、実施形態においては、１セルを被測定対象セルとしていたが、適当な個数の連続したセルに遮光板を被せて複数のセルを一括して評価するようにしてもよい。また、本発明は、セルをモジュール、モジュールを太陽電池アレイと読み替えることにより、複数のモジュールを直列に接続して構成される太陽電池アレイに関し、任意の個数のモジュールの特性を非破壊で評価する方法にも適用することができる。また、本発明において評価対象とされる太陽電池は、シリコン結晶系に限定されず、薄膜系や化合物半導体系などすべての種類のものに及ぶ。
１ 太陽電池モジュール
２ 基板
３ セル
４、５ 出力端子
６ 減光板
２ 基板
３ セル
４、５ 出力端子
６ 減光板
Claims (9)
- ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のセルを直列接続した太陽電池モジュールにおいて、第１の放射照度の光照射下において任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象セルに減光板を被覆した第１減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象セルに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光モジュールＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定モジュールＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光モジュールＩ−Ｖ特性と第２推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光モジュールＩ−Ｖ特性と第３推定モジュールＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光モジュールＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定モジュールＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象セルのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光アレイＩ−Ｖ特性と第１推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第１減光アレイＩ−Ｖ特性と第１推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流とし、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第３減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定アレイＩ−Ｖ特性を算出して、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光アレイＩ−Ｖ特性と第３推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性を電圧軸に沿って平行移動させて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- ｎ個のモジュールを直列接続した太陽電池アレイにおいて、第１の放射照度の光照射下において、任意のｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）個の被解析対象モジュールに減光板を被覆した第１減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第１非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第１非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第１推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、続いて、放射照度を大幅に低減させた第２の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記減光板と同一の減光板を被覆した第２減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第２非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第２非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第２推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、さらに、前記第２の放射照度より放射照度を低減させた第３の放射照度の光照射下において、前記被解析対象モジュールに前記と同一の減光板を被覆した第３減光アレイＩ−Ｖ特性と減光板を被覆しない第３非減光アレイＩ−Ｖ特性とを測定し、第３非減光アレイＩ−Ｖ特性に対し測定電圧に対してのみ（ｎ−ｉ）／ｎを掛けて得た第３推定アレイＩ−Ｖ特性を算出し、第２減光アレイＩ−Ｖ特性と第２推定アレイＩ−Ｖ特性の交点と、第３減光アレイＩ−Ｖ特性と第３推定アレイＩ−Ｖ特性の交点の、２つの交点から求まる電流値を、放射照度と電流値の比例関係で表し、該比例関係における放射照度零での電流値Ｉｄを補正用電流として、第１減光アレイＩ−Ｖ特性上で交点電流値に前記電流値Ｉｄだけ移動した電流値の点を通るように第１推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧に対してのみ係数を掛けて修正・推定アレイＩ−Ｖ特性を求め、同一電流値に対して第１減光アレイＩ−Ｖ特性の電圧値から修正・推定アレイＩ−Ｖ特性の電圧値を減じて得たＩ−Ｖ特性に、入射放射照度について減光板減光率で割戻すことにより、第１の放射照度下におけるｉ個の被解析対象モジュールのＩ−Ｖ特性を得ることを特徴とする太陽電池の特性評価方法。
- 前記被解析対象のＩ−Ｖ特性を得るための放射照度は、迷光分の補正がなされたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１つの請求項に記載の太陽電池の特性評価方法。
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