JP5344595B2 - Solar cell evaluation apparatus, evaluation method, and solar cell manufacturing method - Google Patents

Solar cell evaluation apparatus, evaluation method, and solar cell manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluating apparatus and method for a solar battery, which enables accurate evaluation of the solar battery, and also to provide a manufacturing method for the solar battery. <P>SOLUTION: The evaluating apparatus for the solar battery has: a current source 34 which supplies a current to a shunt resistor R<SB>sh</SB>of the solar battery 12 based on a current that flows into the solar battery 12 under a specific bias voltage resulting in a shaded condition; a light source 14 which emits light onto the solar battery 12; a detecting circuit 19 which detects power output from the solar battery 12 that results when light is emitted as the shunt resistor R<SB>sh</SB>is supplied with a current from the current source 34; and a processing unit 20 which calculates the characteristics value of the solar battery 12 based on the result of detection by the detecting circuit 19. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は太陽電池の評価装置、評価方法、及び太陽電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a solar cell evaluation device, an evaluation method, and a solar cell manufacturing method.

近年、太陽電池産業が急速に発展している。太陽電池工場では、太陽電池モジュール(太陽電池パネルともいう)を製造している。太陽電池の生産規模は、発電電力の総量で評価されることがほとんどである。したがって、1%でも効率のよいセルができれば、太陽電池工場での生産規模は、大きく向上する。当然だが、効率の高いセルは商品価値も高い。   In recent years, the solar cell industry has developed rapidly. In the solar cell factory, solar cell modules (also referred to as solar cell panels) are manufactured. The production scale of solar cells is mostly evaluated by the total amount of generated power. Therefore, if an efficient cell can be obtained even at 1%, the production scale at the solar cell factory will be greatly improved. Naturally, a highly efficient cell has high commercial value.

したがって、太陽電池の発電効率を評価することが重要となる。例えば、特許文献1には、太陽電池等の効率、特性の測定方法が開示されている。なお、太陽電池の出力特性を評価する方法は、例えば、特許文献2、3に開示されている。   Therefore, it is important to evaluate the power generation efficiency of the solar cell. For example, Patent Document 1 discloses a method for measuring efficiency and characteristics of solar cells and the like. In addition, the method of evaluating the output characteristic of a solar cell is disclosed by patent document 2, 3, for example.

特開昭60−83381号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-83381 特開2000−196115号公報JP 2000-196115 A 国際公開第2008/129010号International Publication No. 2008/129010

部分的に光を当て、発電効率分布を測定しようとすると、以下のような問題が生じた。太陽電池には、シャント抵抗が存在する。従って、太陽電池の発電効率等の測定時に、太陽電池で発生した電流がシャント抵抗に流れてしまう。例えば、多結晶シリコンによって構成された太陽電池では、152.4mm(=6インチ)□程度でシャント抵抗が100〜200Ω程度となる。このため、例えば、部分的な光の照射により数mAの光励起電流が発生しても、所定のバイアス電圧下では光励起電流以上の電流がシャント抵抗に流れてしまった。すなわち、太陽電池で発生した電力がシャント抵抗によって打ち消されてしまい、正確な測定を行うことができなかった。   The following problems occurred when trying to measure the power generation efficiency distribution by partially illuminating it. A solar cell has a shunt resistance. Therefore, when measuring the power generation efficiency of the solar cell, the current generated in the solar cell flows into the shunt resistor. For example, in a solar cell made of polycrystalline silicon, a shunt resistance is about 100 to 200Ω at about 152.4 mm (= 6 inches) □. For this reason, for example, even if a photoexcitation current of several mA is generated by partial light irradiation, a current greater than the photoexcitation current flows through the shunt resistor under a predetermined bias voltage. That is, the power generated in the solar cell is canceled by the shunt resistance, and accurate measurement cannot be performed.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、太陽電池を正確に評価することができる太陽電池の評価装置、評価方法、及び太陽電池の製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a solar cell evaluation apparatus, an evaluation method, and a solar cell manufacturing method capable of accurately evaluating a solar cell. To do.

本発明にかかる太陽電池の評価装置は、遮光したときの特定バイアス電圧下における、太陽電池への流入電流に基づき、前記太陽電池のシャント抵抗に電流を供給する電流源と、前記太陽電池に照射される光を出射する光源と、前記電流源により前記シャント抵抗に電流を流した状態で光を照射したときの、前記太陽電池の出力を検出する検出器と、前記検出器での検出結果に基づいて、前記太陽電池の特性値を算出する処理部とを有するものである。これにより、太陽電池を正確に評価することができる。   The solar cell evaluation apparatus according to the present invention includes a current source that supplies current to a shunt resistor of the solar cell based on an inflow current to the solar cell under a specific bias voltage when light is shielded, and an irradiation to the solar cell. A light source that emits light, a detector that detects the output of the solar cell when light is applied in a state in which a current is passed through the shunt resistor by the current source, and a detection result of the detector And a processing unit for calculating the characteristic value of the solar cell. Thereby, a solar cell can be evaluated correctly.

また、上述の太陽電池の評価装置であって、前記光源からの前記太陽電池に照射される光をライン状の光に変換する光変換手段と、前記太陽電池に対する前記ライン状の光の方向を変化させる変化手段とをさらに有し、前記処理部は、前記変化手段によって前記ライン状の光を異なる方向とした時の検出結果に基づいて、前記太陽電池の発電効率分布を算出してもよい。これにより、スポット光を2次元走査する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。   Moreover, in the above-described solar cell evaluation apparatus, light conversion means for converting light irradiated to the solar cell from the light source into line-shaped light, and a direction of the line-shaped light with respect to the solar cell Change means for changing, and the processing unit may calculate the power generation efficiency distribution of the solar cell based on a detection result when the linear light is changed in a different direction by the change means. . Thereby, measurement time can be shortened compared with the case where spot light is scanned two-dimensionally.

さらに、上述の太陽電池の評価装置であって、前記光源は、複数本のバンドルファイバを有し、前記複数本のバンドルファイバをライン状に並べることにより、前記ライン状の光を前記太陽電池に照射してもよい。これにより、略均一な光を太陽電池に照射することができる。   Furthermore, in the above-described solar cell evaluation apparatus, the light source includes a plurality of bundle fibers, and the plurality of bundle fibers are arranged in a line shape so that the line light is supplied to the solar cell. It may be irradiated. Thereby, substantially uniform light can be irradiated to a solar cell.

上述の太陽電池の評価装置であって、前記処理部は、期待値最大化最尤推定法を用いて発生電流分布を算出することにより、前記発電効率分布を算出してもよい。これにより、太陽電池をより正確に評価することができる。   In the solar cell evaluation apparatus described above, the processing unit may calculate the power generation efficiency distribution by calculating a generated current distribution using an expected value maximizing maximum likelihood estimation method. Thereby, a solar cell can be evaluated more correctly.

本発明にかかる太陽電池の評価方法は、遮光したときの特定バイアス電圧下における、太陽電池への流入電流に基づき、前記太陽電池のシャント抵抗に電流を流すステップと、太陽電池に光を照射するステップと、前記電流源により前記シャント抵抗に電流を流した状態で光が照射されたときの、前記太陽電池からの出力を検出するステップと、前記検出結果に基づいて、前記太陽電池の特性値を算出するステップとを備えるものである。これにより、太陽電池を正確に評価することができる。   The method for evaluating a solar cell according to the present invention includes a step of passing a current through a shunt resistor of the solar cell based on an inflow current to the solar cell under a specific bias voltage when light is shielded, and irradiating the solar cell with light. A step of detecting an output from the solar cell when light is irradiated in a state where a current is passed through the shunt resistor by the current source, and a characteristic value of the solar cell based on the detection result And a step of calculating. Thereby, a solar cell can be evaluated correctly.

また、上述の太陽電池の評価方法であって、前記太陽電池に光を照射するステップでは、前記太陽電池にライン状の光を照射し、前記出力を検出するステップでは、前記ライン状の光が照射されたときの、前記太陽電池からの出力を検出し、前記出力を検出した後、前記太陽電池に対する前記ライン状の光を異なる方向にするステップをさらに備え、前記ライン状の光を異なる方向にした時の、前記太陽電池からの出力の検出結果に基づいて、前記太陽電池の発電効率分布を算出してもよい。これにより、スポット光を2次元走査する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。   In the solar cell evaluation method described above, in the step of irradiating the solar cell with light, the linear light is irradiated on the solar cell and the output is detected in the step of detecting the output. Detecting the output from the solar cell when irradiated, and after detecting the output, further comprising the step of changing the linear light to the solar cell in different directions, the linear light being in different directions The power generation efficiency distribution of the solar cell may be calculated based on the detection result of the output from the solar cell. Thereby, measurement time can be shortened compared with the case where spot light is scanned two-dimensionally.

さらに、上述の太陽電池の評価方法であって、前記太陽電池に光を照射するステップでは、複数本の光ファイバをライン状に並べることにより、前記ライン状の光を前記太陽電池に照射してもよい。これにより、略均一な光を太陽電池に照射することができる。   Furthermore, in the solar cell evaluation method described above, in the step of irradiating the solar cell with light, the solar cell is irradiated with the line-shaped light by arranging a plurality of optical fibers in a line. Also good. Thereby, substantially uniform light can be irradiated to a solar cell.

上述の太陽電池の評価方法であって、期待値最大化最尤推定法を用いて、前記検出結果から発生電流分布を算出することにより、前記発電効率分布を算出してもよい。これにより、太陽電池をより正確に評価することができる。   In the solar cell evaluation method described above, the power generation efficiency distribution may be calculated by calculating a generated current distribution from the detection result using an expected value maximizing maximum likelihood estimation method. Thereby, a solar cell can be evaluated more correctly.

また、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、上述の太陽電池の評価方法を用いて、太陽電池を評価するステップを有するものである。これにより、発生電流が少ない領域を発見・対策し、太陽電池の生産性を向上することができる。   Moreover, the manufacturing method of the solar cell concerning this invention has a step which evaluates a solar cell using the above-mentioned evaluation method of a solar cell. As a result, it is possible to find and take measures against a region where the generated current is small, and to improve the productivity of the solar cell.

本発明によれば、太陽電池を正確に評価することができる太陽電池の評価装置、評価方法、及び太陽電池の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell evaluation apparatus which can evaluate a solar cell correctly, the evaluation method, and the manufacturing method of a solar cell can be provided.

実施の形態にかかる太陽電池の発電効率分布を評価するための評価装置の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the evaluation apparatus for evaluating the electric power generation efficiency distribution of the solar cell concerning embodiment. 実施の形態にかかる評価装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the evaluation apparatus concerning embodiment. 実施の形態にかかる照明強度測定器及び検出回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the illumination intensity measuring device and detection circuit concerning embodiment. 実施の形態にかかる評価装置の要部の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the principal part of the evaluation apparatus concerning embodiment. 実施の形態にかかる電流源の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the current source concerning an embodiment. 実施の形態にかかる太陽電池を直列接続した場合の評価装置の要部の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the principal part of the evaluation apparatus at the time of connecting the solar cell concerning embodiment in series. 実施の形態にかかる角度分割数2のPhantom画像である。It is a Phantom image of angle division number 2 concerning an embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数4のPhantom画像である。It is a phantom image of the number of angle divisions concerning an embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数8のPhantom画像である。It is a phantom image of the number of angle divisions concerning an embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数16のPhantom画像である。It is a Phantom image of angle division number 16 concerning an embodiment. 実施の形態にかかる濃度テスト画像の原画像である。It is the original image of the density | concentration test image concerning embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数8の濃度テスト画像である。It is a density test image of angle division number 8 concerning an embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数16の濃度テスト画像である。It is a density test image of the angle division | segmentation number 16 concerning embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数32の濃度テスト画像である。It is a density | concentration test image of the angle division | segmentation number 32 concerning embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数64の濃度テスト画像である。It is a density | concentration test image of the number of angle divisions 64 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のML−EMの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EM of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のML−EMの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EM of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のMAP−EMの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density | concentration test image of MAP-EM of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のMAP−EMの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density | concentration test image of MAP-EM of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のML−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EMR of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のML−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EMR of the repetition frequency k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=1000のML−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EMR of the repetition frequency k = 1000 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=1000のML−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of ML-EMR of the repetition frequency k = 1000 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のMAP−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density test image of MAP-EMR of the frequency | count of repetition k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=100のMAP−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density | concentration test image of MAP-EMR of the frequency | count of repetition k = 100 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=1000のMAP−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density | concentration test image of MAP-EMR of the frequency | count of repetition k = 1000 concerning embodiment. 実施の形態にかかる繰り返し回数k=1000のMAP−EMRの濃度テスト画像の詳細の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detail of the density | concentration test image of MAP-EMR of the frequency | count of repetition k = 1000 concerning embodiment. 実施の形態にかかる濃度テスト画像のそれぞれの総処理時間を示す図である。It is a figure which shows each total processing time of the density test image concerning embodiment. 実施の形態にかかる角度分割数が一定で、再構成画像のピクセル数を変化させた場合のそれぞれの処理時間を示す図である。It is a figure which shows each processing time when the number of angle division concerning embodiment is constant and the number of pixels of a reconstruction image is changed.

実施の形態.
本発明の実施例について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施例を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施例に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。
Embodiment.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description shows preferred examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. In the following description, the same reference numerals denote the same contents.

本実施の形態にかかる評価装置の構成について図1、及び図2を用いて説明する。評価装置は、発電効率分布を予想するための一定バイアス電圧下の電流分布を測定する。すなわち、電流分布を測定することにより、発電効率分布を求める。以下の説明では、このような電流分布の測定を発電効率分布の測定ともいう。図1は太陽電池の発電効率分布を評価するための評価装置の構成を模式的に示す斜視図である。図2は、評価装置の構成を示す側面図である。なお、図2においては、照明強度測定器等の図示を省略する。   The configuration of the evaluation apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The evaluation device measures the current distribution under a constant bias voltage for predicting the power generation efficiency distribution. That is, the power generation efficiency distribution is obtained by measuring the current distribution. In the following description, such measurement of current distribution is also referred to as measurement of power generation efficiency distribution. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an evaluation apparatus for evaluating the power generation efficiency distribution of a solar cell. FIG. 2 is a side view showing the configuration of the evaluation apparatus. In FIG. 2, the illustration of the illumination intensity measuring device and the like is omitted.

図に示すように、評価装置は、ステージ11、遮光板13、光源14、検出回路19、25、処理部20、測定対象駆動部21、遮光板駆動部22、照明強度測定器23、照明強度測定器駆動部24、及びロールスクリーン26を備えている。   As shown in the figure, the evaluation apparatus includes a stage 11, a light shielding plate 13, a light source 14, detection circuits 19 and 25, a processing unit 20, a measurement target driving unit 21, a light shielding plate driving unit 22, an illumination intensity measuring device 23, and an illumination intensity. A measuring instrument driving unit 24 and a roll screen 26 are provided.

ステージ11上には、測定対象である太陽電池12が載置される。すなわち、測定対象となる太陽電池12を用意して、ステージ11上に載せる。太陽電池12は、例えば、1セルからなる太陽電池モジュール(太陽電池パネル)である。太陽電池12の上には、光源14が設けられている。光源14は、太陽電池12に光を照射する。光源14は、例えば、ソーラーシミュレータであり、太陽電池12に対する照明光を出射する。したがって、光源14からは、太陽光と同様のスペクトルの光が出射される。なお、光源14については、ソーラーシミュレータに限られるものではない。また、太陽光と同様のスペクトルとしなくてもよい。さらには、光源14からの波長を可変させて、特性評価を行うこともできる。すなわち、太陽電池12からの出力の波長依存性を測定することもできる。   On the stage 11, the solar cell 12 which is a measuring object is mounted. That is, a solar cell 12 to be measured is prepared and placed on the stage 11. The solar cell 12 is, for example, a solar cell module (solar cell panel) composed of one cell. A light source 14 is provided on the solar cell 12. The light source 14 irradiates the solar cell 12 with light. The light source 14 is a solar simulator, for example, and emits illumination light for the solar cell 12. Therefore, light having the same spectrum as sunlight is emitted from the light source 14. The light source 14 is not limited to the solar simulator. Moreover, it is not necessary to make it the spectrum similar to sunlight. Furthermore, the characteristics can be evaluated by changing the wavelength from the light source 14. That is, the wavelength dependence of the output from the solar cell 12 can also be measured.

具体的には、光源14は、ランプハウス15、バンドルファイバ16、17、及びハウジング18を有する。ランプハウス15は、安定性の高いキセノン、ハロゲンランプ等のランプハウスである。フィルタを用いることで、キセノンランプ等からの白色光が擬似的な太陽光になる。   Specifically, the light source 14 includes a lamp house 15, bundle fibers 16 and 17, and a housing 18. The lamp house 15 is a lamp house such as a highly stable xenon or halogen lamp. By using a filter, white light from a xenon lamp or the like becomes pseudo sunlight.

ランプハウス15には、1本のバンドルファイバ16が接続される。バンドルファイバ16、17は、光ファイバが複数本束ねられたものである。1本のバンドルファイバ16は、複数のバンドルファイバ17に分岐される。図1においては、4本のバンドルファイバ17に分岐される。バンドルファイバ17は、ハウジング18の上面に一列のライン状に並ぶ。   One bundle fiber 16 is connected to the lamp house 15. The bundle fibers 16 and 17 are a bundle of a plurality of optical fibers. One bundle fiber 16 is branched into a plurality of bundle fibers 17. In FIG. 1, the light is branched into four bundle fibers 17. The bundle fibers 17 are arranged in a line on the upper surface of the housing 18.

ハウジング18は、下端が後述する遮光板13に取り付けられる。ハウジング18は、対向する2つの側面が等脚台形で、他の面が四角形となっている台形柱状に形成される。ハウジング18の上面は、短辺がバンドルファイバ17の径に対応する細長い長方形状に形成される。ハウジング18は、下端が開口しており、内部が空洞になっている。すなわち、ハウジング18の下端は、長方形状の開口になっている。ハウジング18の下端は、短辺が上面の短辺より長く、長辺が上面の長辺と略同じになっている長方形状に形成される。すなわち、ハウジング18は、上側から下側に向けて末広がりの形状を有する。また、ハウジング18の上面及び下端の長辺は、太陽電池12の大きさに比べて、十分長くなっている。   The lower end of the housing 18 is attached to the light shielding plate 13 described later. The housing 18 is formed in a trapezoidal columnar shape in which two opposing side surfaces are isosceles trapezoids and the other surface is a quadrangle. The upper surface of the housing 18 is formed in an elongated rectangular shape whose short side corresponds to the diameter of the bundle fiber 17. The housing 18 is open at the lower end and is hollow inside. That is, the lower end of the housing 18 is a rectangular opening. The lower end of the housing 18 is formed in a rectangular shape whose short side is longer than the short side of the top surface and whose long side is substantially the same as the long side of the top surface. That is, the housing 18 has a shape that spreads from the upper side to the lower side. Further, the long sides of the upper surface and the lower end of the housing 18 are sufficiently longer than the size of the solar cell 12.

このように、台形柱状に形成することにより、軽くて強度が強いハウジング18を得ることができる。後述するように、ハウジング18は、水平方向に移動する。この際、ハウジング18が振れてしまうと、強度が振れて誤差が生じる。すなわち、アーティファクトが発生する。このため、ハウジング18を三角柱状に近い台形柱状にすることにより、上記の問題を改善でき、測定精度を向上させることができる。   Thus, by forming the trapezoidal columnar shape, the light and strong housing 18 can be obtained. As will be described later, the housing 18 moves in the horizontal direction. At this time, if the housing 18 swings, the strength swings and an error occurs. That is, an artifact occurs. For this reason, by making the housing 18 into a trapezoidal columnar shape close to a triangular columnar shape, the above problems can be improved and the measurement accuracy can be improved.

バンドルファイバ17は、ハウジング18の上面の長辺に沿って等間隔に並ぶ。例えば、4個のバンドルファイバ17の端部が、100〜200mmの長さに対して等間隔に並ぶ。すなわち、バンドルファイバ17は、所定の間隔を隔てて点在する。   The bundle fibers 17 are arranged at equal intervals along the long side of the upper surface of the housing 18. For example, the ends of the four bundle fibers 17 are arranged at equal intervals with respect to the length of 100 to 200 mm. That is, the bundle fibers 17 are scattered at a predetermined interval.

ハウジング18上端からハウジング18下端までの距離は、例えば、300mm程度となっている。すなわち、バンドルファイバ17の端部から遮光板13のスリット13aまでの距離は、300mm程度となっている。これにより、点状の光が、長辺方向に略均一なライン状の光に変換される。このような構成により、空間的に一様な強度を持つ光が光源14から出射する。照明強度測定器23等で測定した場合に、光量を数%の範囲内に抑えることができる。この範囲を超えると、実際は発電効率が均一でも、一部の発電効率が高く測定される場合がある。すなわち、発電効率分布の測定を正確に行うことができなくなる。また、ライン状の光を略均一な強度で構成することはできても厳密に均一というわけにはいかない。そこで、照明強度測定器23で別途強度分布を測定し、その分布を後述のCT計算に加えてもよい。すなわち、照明強度測定器23で照明ムラを測定し、CT計算に加えることにより、照明ムラの影響を低減してもよい。   The distance from the upper end of the housing 18 to the lower end of the housing 18 is, for example, about 300 mm. That is, the distance from the end of the bundle fiber 17 to the slit 13a of the light shielding plate 13 is about 300 mm. As a result, the spot-like light is converted into line-like light that is substantially uniform in the long side direction. With such a configuration, light having a spatially uniform intensity is emitted from the light source 14. When measured with the illumination intensity measuring instrument 23 or the like, the amount of light can be suppressed within a range of several percent. If this range is exceeded, even if the power generation efficiency is actually uniform, some power generation efficiency may be measured high. That is, it becomes impossible to accurately measure the power generation efficiency distribution. Further, even though the line-shaped light can be configured with a substantially uniform intensity, it cannot be strictly uniform. Therefore, the intensity distribution may be separately measured by the illumination intensity measuring device 23 and the distribution may be added to the CT calculation described later. In other words, the influence of the illumination unevenness may be reduced by measuring the illumination unevenness with the illumination intensity measuring device 23 and adding it to the CT calculation.

また、ハウジング18の内部には、遮光板18bが設けられている。遮光板18bは、遮光板13に対して略平行に設けられ、一部にスリット18cを有する。スリット18cを設けることにより、ハウジング18内面で反射した光によるゴーストを抑制することができる。スリット18cと遮光板13のスリット13aは、光軸を中心として所定の幅を有する。スリット18cの幅は、スリット13aの幅より広くなっている。例えば、スリット13aの幅が0.2mmの場合、スリット18cの幅は5mm程度とする。バンドルファイバ17から出射された光は、スリット18cを通過してスリット13aに入射する。また、ハウジング18の内面を黒く塗ってもよい。ハウジング18の内部をこのような構成とすることにより、より均一な光を得ることができる。なお、光源14については、上記の構成に限られるものではない。また、略均一な光が照射できれば、ライン状の光に変換しなくてもよい。   A light shielding plate 18 b is provided inside the housing 18. The light shielding plate 18b is provided substantially parallel to the light shielding plate 13, and has a slit 18c in part. By providing the slit 18c, it is possible to suppress ghost caused by light reflected from the inner surface of the housing 18. The slit 18c and the slit 13a of the light shielding plate 13 have a predetermined width around the optical axis. The width of the slit 18c is wider than the width of the slit 13a. For example, when the width of the slit 13a is 0.2 mm, the width of the slit 18c is about 5 mm. The light emitted from the bundle fiber 17 passes through the slit 18c and enters the slit 13a. Further, the inner surface of the housing 18 may be painted black. By making the inside of the housing 18 such a configuration, more uniform light can be obtained. The light source 14 is not limited to the above configuration. Further, as long as substantially uniform light can be irradiated, the light does not have to be converted into line-shaped light.

遮光板13は、光源14と太陽電池12の間に配置される。遮光板13には、スリット13aが形成されている。遮光板13は、例えば水平方向(スリット13aの延在方向に対して垂直方向)に駆動可能なベルト上に取り付けられる。以降、水平方向をx方向、スリット13aの延在方向をy方向とする。ベルトは、y方向における遮光板13の両端部にそれぞれ設けられる。すなわち、2本のベルトに遮光板13の両端部が固定されている。それぞれのベルトは、2つのプーリーを取り囲むように設けられる。すなわち、x方向におけるベルトの両端に、プーリーが1つずつ設けられている。また、x方向における両端それぞれにおいて、2本のベルトに設けられた2つのプーリーが、連結軸によって連結されている。そして、連結軸を回転させてプーリーを回転することにより、2本のベルトがx方向に移動する。すなわち、光源14と遮光板13がx方向に移動する。換言すると、スリット13aがx方向に移動する。   The light shielding plate 13 is disposed between the light source 14 and the solar cell 12. A slit 13 a is formed in the light shielding plate 13. The light shielding plate 13 is mounted on a belt that can be driven in a horizontal direction (perpendicular to the extending direction of the slit 13a), for example. Hereinafter, the horizontal direction is the x direction, and the extending direction of the slit 13a is the y direction. The belt is provided at each end of the light shielding plate 13 in the y direction. That is, both end portions of the light shielding plate 13 are fixed to the two belts. Each belt is provided so as to surround two pulleys. That is, one pulley is provided at each end of the belt in the x direction. In addition, at each end in the x direction, two pulleys provided on two belts are connected by a connecting shaft. Then, by rotating the connecting shaft and the pulley, the two belts move in the x direction. That is, the light source 14 and the light shielding plate 13 move in the x direction. In other words, the slit 13a moves in the x direction.

光源14からの光は、遮光板13によって遮光され、スリット13aに入射した光のみが、太陽電池12に入射する。光源14から太陽電池12に照射される光は、スリット18c及びスリット13aを順次通過することによりライン状の光に変換される。そして、ライン状の光によって、太陽電池12が照明される。すなわち、直線状の光が太陽電池12に照射される。   The light from the light source 14 is shielded by the light shielding plate 13, and only the light incident on the slit 13 a enters the solar cell 12. The light irradiated to the solar cell 12 from the light source 14 is converted into line-shaped light by sequentially passing through the slit 18c and the slit 13a. And the solar cell 12 is illuminated by line-shaped light. That is, linear light is irradiated to the solar cell 12.

スリット13aは、太陽電池12の大きさに比べて、十分長くなっている。したがって、太陽電池12の端から反対側の端まで、ライン状の光が照射される。スリット13aの幅は、例えば、0.2mm程度とすることができる。もちろん、スリット13aの幅は特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。   The slit 13 a is sufficiently longer than the size of the solar cell 12. Therefore, linear light is irradiated from the end of the solar cell 12 to the opposite end. The width of the slit 13a can be set to, for example, about 0.2 mm. Of course, the width of the slit 13a is not particularly limited and can be appropriately changed.

遮光板13上には、ロールスクリーン26が配置される。具体的には、遮光板13を挟むように、2つのロールスクリーン26が配置される。それぞれのロールスクリーン26は、例えば、ベルト端からこのベルトに取り付けられた遮光板13の端部までを覆う。すなわち、ロールスクリーン26によって、遮光板13の外側も遮光される。これにより、スリット13a直下以外の部分の太陽電池12を十分に遮光することができる。   A roll screen 26 is disposed on the light shielding plate 13. Specifically, two roll screens 26 are arranged so as to sandwich the light shielding plate 13. Each roll screen 26 covers, for example, from the belt end to the end of the light shielding plate 13 attached to the belt. That is, the outside of the light shielding plate 13 is also shielded by the roll screen 26. Thereby, the solar cell 12 of parts other than just under the slit 13a can fully be light-shielded.

また、少なくとも太陽電池12上には、ロールスクリーン26を設けない。すなわち、太陽電池12は、ロールスクリーン26によって覆われない。従って、遮光板13をx方向に移動させることにより、スリット13aを通った光を太陽電池12上にスキャンさせることができる。   Moreover, the roll screen 26 is not provided on at least the solar cell 12. That is, the solar cell 12 is not covered with the roll screen 26. Therefore, the light passing through the slit 13a can be scanned onto the solar cell 12 by moving the light shielding plate 13 in the x direction.

照明強度測定器23は、直線ガイド上を移動する。具体的には、照明強度測定器23は、ベルト上に取り付けられる。また、上記と同様、ベルトの両端には、プーリー及び連結軸が設けられる。光源14からの光の強度分布(照明強度分布)を測定する場合、照明強度測定器23上に、遮光板13に取り付けられた光源14を配置する。すなわち、照明強度測定器23上に、遮光板13及び光源14を配置する。この状態で、プーリーを回転させる。これにより、照明強度測定器23は、y方向に沿って移動する。そして、スリット13aを通過した光の光量を測定する。   The illumination intensity measuring device 23 moves on the straight guide. Specifically, the illumination intensity measuring device 23 is mounted on a belt. Further, similarly to the above, pulleys and connecting shafts are provided at both ends of the belt. When measuring the light intensity distribution (illumination intensity distribution) from the light source 14, the light source 14 attached to the light shielding plate 13 is disposed on the illumination intensity measuring device 23. That is, the light shielding plate 13 and the light source 14 are disposed on the illumination intensity measuring device 23. In this state, the pulley is rotated. Thereby, the illumination intensity measuring device 23 moves along the y direction. And the light quantity of the light which passed the slit 13a is measured.

測定対象駆動部21は、太陽電池12を回転させるための、回転機構を有している。測定対象駆動部21には、モータなどが設けられている。測定対象駆動部21は、例えば、ステージ11を回転させることにより、ステージ11上の太陽電池12を回転させる。したがって、太陽電池12は、測定対象駆動部21によって回転する。これにより、太陽電池12に対するスリット13aの方向が変化する。また、ステージ11には、中心に軸が通っており、中心がずれにくくなっている。これにより、測定中の誤差が生じにくく、正確に測定できる。ここでは、ステージ11を回転させたが、これに限らず、光源14及び遮光板13を回転させてもよい。なお、光源14等を回転させる場合、解像度が低下しないように、これらの中心がずれないようにする。   The measurement target drive unit 21 has a rotation mechanism for rotating the solar cell 12. The measurement target drive unit 21 is provided with a motor or the like. The measurement target drive unit 21 rotates the solar cell 12 on the stage 11 by rotating the stage 11, for example. Therefore, the solar cell 12 is rotated by the measurement target drive unit 21. Thereby, the direction of the slit 13a with respect to the solar cell 12 changes. Further, the stage 11 has an axis passing through the center, and the center is difficult to shift. As a result, errors during measurement are unlikely to occur and measurement can be performed accurately. Although the stage 11 is rotated here, the present invention is not limited to this, and the light source 14 and the light shielding plate 13 may be rotated. When the light source 14 and the like are rotated, their centers are not shifted so that the resolution does not decrease.

また、遮光板駆動部22は、遮光板13をx方向に移動させるための、回転機構を有している。遮光板駆動部22には、モータなどが設けられている。遮光板駆動部22を回転させることにより、連結軸が回転する。これにより、プーリーが回転し、ベルトがx方向に移動する。そして、ベルト上に取り付けられた遮光板13、及び遮光板13上に取り付けられたハウジング18がx方向に移動する。これにより、スリット13aもx方向に移動する。具体的には、遮光板13及びハウジング18は、スリット13aの長辺とは垂直方向に移動する。図1においては、遮光板13及びハウジング18は、左右方向(横方向)に移動する。これにより、太陽電池12に対するスリット13aのx方向の位置が変化する。なお、測定装置には、必要に応じてリニアエンコーダを取り付けてもよい。これにより、x方向の座標をより正確に把握することができる。   The light shielding plate driving unit 22 has a rotation mechanism for moving the light shielding plate 13 in the x direction. The light shielding plate driving unit 22 is provided with a motor and the like. The connecting shaft is rotated by rotating the light shielding plate driving unit 22. As a result, the pulley rotates and the belt moves in the x direction. Then, the light shielding plate 13 attached on the belt and the housing 18 attached on the light shielding plate 13 move in the x direction. Thereby, the slit 13a also moves in the x direction. Specifically, the light shielding plate 13 and the housing 18 move in a direction perpendicular to the long side of the slit 13a. In FIG. 1, the light shielding plate 13 and the housing 18 move in the left-right direction (lateral direction). Thereby, the position of the slit 13a with respect to the solar cell 12 in the x direction changes. In addition, you may attach a linear encoder to a measuring apparatus as needed. Thereby, the coordinate of a x direction can be grasped | ascertained more correctly.

このように、太陽電池12の回転、遮光板13の移動により、太陽電池12における光の照射位置が変化する。例えば、太陽電池12の回転、遮光板13の移動により、セル内の異なる位置で発電されることになる。すなわち、太陽電池12の回転角度、遮光板13のx方向の移動距離によって、太陽電池12の異なる位置で発電が行われる。   Thus, the irradiation position of the light in the solar cell 12 is changed by the rotation of the solar cell 12 and the movement of the light shielding plate 13. For example, power is generated at different positions in the cell due to the rotation of the solar cell 12 and the movement of the light shielding plate 13. That is, power generation is performed at different positions of the solar cell 12 depending on the rotation angle of the solar cell 12 and the movement distance of the light shielding plate 13 in the x direction.

また、照明強度測定器駆動部24は、照明強度測定器23をy方向に移動させるための、回転機構を有している。照明強度測定器駆動部24には、モータなどが設けられている。照明強度測定器駆動部24を駆動させることにより、連結軸が回転する。これにより、プーリーが回転し、ベルトがy方向に移動する。そして、ベルト上に取り付けられた照明強度測定器23がy方向に移動する。そして、スリット13aを通過した光の一端から他端までの強度分布を測定することができる。   Further, the illumination intensity measuring device driving unit 24 has a rotation mechanism for moving the illumination intensity measuring device 23 in the y direction. The illumination intensity measuring device driving unit 24 is provided with a motor and the like. By driving the illumination intensity measuring device driving unit 24, the connecting shaft rotates. As a result, the pulley rotates and the belt moves in the y direction. Then, the illumination intensity measuring device 23 attached on the belt moves in the y direction. The intensity distribution from one end to the other end of the light passing through the slit 13a can be measured.

太陽電池12の出力端子には、太陽電池12の出力を検出するための検出器としての検出回路19が接続されている。検出回路19は、後述する電流電圧変換アンプや引き算回路を有する。検出回路19は、太陽電池12からの電流を電圧に変換し、処理部20に出力する。検出回路19は、照明光に対応するライン状の領域での出力の積算値を変換して出力する。   A detection circuit 19 as a detector for detecting the output of the solar cell 12 is connected to the output terminal of the solar cell 12. The detection circuit 19 includes a current-voltage conversion amplifier and a subtraction circuit which will be described later. The detection circuit 19 converts the current from the solar cell 12 into a voltage and outputs the voltage to the processing unit 20. The detection circuit 19 converts and outputs the integrated value of the output in the line-shaped region corresponding to the illumination light.

また、照明強度測定器23の出力端子には、照明強度測定器23の出力を検出するための検出器としての検出回路25が接続されている。検出回路25は、照明強度測定器23からの出力を検出し、処理部20に出力する。   A detection circuit 25 as a detector for detecting the output of the illumination intensity measuring device 23 is connected to the output terminal of the illumination intensity measuring device 23. The detection circuit 25 detects the output from the illumination intensity measuring device 23 and outputs it to the processing unit 20.

ここで、図3を参照して、照明強度測定器23及び検出回路25について詳細に説明する。図3は、照明強度測定器23及び検出回路25の構成を示す図である。照明強度測定器23には、検出回路25としてのオペアンプ27の非反転入力端子(+)及び反転入力端子(−)が接続される。また、オペアンプ27の非反転入力端子(+)は接地され、オペアンプ27の反転入力端子(−)には帰還抵抗Rfbが接続される。また、オペアンプ27の出力端子には処理部20が接続される。 Here, with reference to FIG. 3, the illumination intensity measuring device 23 and the detection circuit 25 will be described in detail. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the illumination intensity measuring device 23 and the detection circuit 25. A non-inverting input terminal (+) and an inverting input terminal (−) of an operational amplifier 27 serving as a detection circuit 25 are connected to the illumination intensity measuring device 23. Further, the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 27 is grounded, and the feedback resistor R fb is connected to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 27. The processing unit 20 is connected to the output terminal of the operational amplifier 27.

照明強度分布を測定する場合、照明強度測定器23に対して、光源14からスリット13aを通過したライン状の光を照射する。照明強度測定器23は、光信号を電気信号に変換し、オペアンプ27に出力する。また、上記のように、照明強度測定器23は、y方向に沿って移動し、電気信号を順次オペアンプ27に出力する。照明強度測定器23からの電気信号に応じて、オペアンプ27の出力電圧が変化する。すなわち、オペアンプ27からの出力電圧により、任意の波長における照明強度分布が測定できる。   When measuring the illumination intensity distribution, the illumination intensity measuring device 23 is irradiated with line-shaped light that has passed through the slit 13 a from the light source 14. The illumination intensity measuring device 23 converts the optical signal into an electrical signal and outputs it to the operational amplifier 27. Further, as described above, the illumination intensity measuring instrument 23 moves along the y direction, and sequentially outputs electric signals to the operational amplifier 27. The output voltage of the operational amplifier 27 changes according to the electrical signal from the illumination intensity measuring device 23. That is, the illumination intensity distribution at an arbitrary wavelength can be measured by the output voltage from the operational amplifier 27.

ここで、照明強度測定器23は、3mm×3mmの感度領域をもつフォトダイオードとする。また、光源14から照射されるライン状の光の幅を0.2mmとする。そして、光源14から照射される光が波長500nmの青緑色光であり、このときの照明強度測定器23の受光感度が0.3A/W(感度領域3mm×3mm)とする。例えば、照明強度が0.1Sun(10mW/cm)のとき、オペアンプ27からの出力が1Vとなるためには、以下の式(1)より、帰還抵抗Rfbを約556Ωとすればよい。
Here, the illumination intensity measuring device 23 is a photodiode having a sensitivity region of 3 mm × 3 mm. The width of the line-shaped light emitted from the light source 14 is 0.2 mm. The light emitted from the light source 14 is blue-green light having a wavelength of 500 nm, and the light receiving sensitivity of the illumination intensity measuring instrument 23 at this time is 0.3 A / W (sensitivity region 3 mm × 3 mm). For example, when the illumination intensity is 0.1 Sun (10 mW / cm 2 ), in order for the output from the operational amplifier 27 to be 1 V, the feedback resistor R fb may be set to about 556Ω from the following equation (1).

処理部20は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置である。また、処理部20は、A/Dコンバータを有し、検出回路19、25からの出力電圧をデジタル信号に変換する。そして、処理部20は、検出信号に対して所定の演算処理を行う。すなわち、処理部20は、CPUやメモリ等の記憶領域を備えるコンピュータである。例えば、処理部20は、演算処理部であるCPU(Central Processing Unit)、記憶領域であるROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、通信用のインターフェースなどを有し、発電効率分布を測定するために必要な処理を実行する。   The processing unit 20 is an information processing apparatus such as a personal computer. The processing unit 20 includes an A / D converter, and converts output voltages from the detection circuits 19 and 25 into digital signals. Then, the processing unit 20 performs a predetermined calculation process on the detection signal. That is, the processing unit 20 is a computer having a storage area such as a CPU or a memory. For example, the processing unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit) that is an arithmetic processing unit, a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) that are storage areas, a communication interface, and the like, and generates a power generation efficiency distribution. Perform the processing necessary to measure.

例えば、ROMには、演算処理するための演算処理プログラムや、各種の設定データ等が記憶されている。そして、CPUは、このROMに記憶されている演算処理プログラムを読み出し、RAMに展開する。そして、設定データや、検出回路19等からの出力に応じてプログラムを実行する。さらに、処理部20は、演算処理結果を表示させるためのモニター等を有している。   For example, the ROM stores an arithmetic processing program for performing arithmetic processing, various setting data, and the like. Then, the CPU reads out the arithmetic processing program stored in the ROM and develops it in the RAM. Then, the program is executed in accordance with the setting data and the output from the detection circuit 19 or the like. Further, the processing unit 20 includes a monitor for displaying the calculation processing result.

さらに、処理部20は、測定対象駆動部21、遮光板駆動部22、及び照明強度測定器駆動部24の駆動を制御している。すなわち、処理部20は、これらの駆動部の回転角度等を制御している。したがって、処理部20は、これらの駆動部の回転角度等を把握している。処理部20は、太陽電池12に対するスリット13aの位置を認識している。これにより、処理部20は、ライン状の光が太陽電池12のどの位置に入射したときに、どの程度の出力があるかを測定することできる。例えば、発電効率が低い箇所に、光が入射すると、太陽電池12の出力が低下する。したがって、出力電圧が低い場合、発電効率が低い箇所を含むラインが照明されていることになり、出力電圧が高い場合、発電効率が高い箇所を含むラインが照明されていることになる。   Further, the processing unit 20 controls driving of the measurement target driving unit 21, the light shielding plate driving unit 22, and the illumination intensity measuring device driving unit 24. That is, the processing unit 20 controls the rotation angle of these driving units. Therefore, the processing unit 20 grasps the rotation angles of these driving units. The processing unit 20 recognizes the position of the slit 13 a with respect to the solar cell 12. Thus, the processing unit 20 can measure how much output the line-shaped light has when the light enters the solar cell 12. For example, when light is incident on a location where the power generation efficiency is low, the output of the solar cell 12 decreases. Therefore, when the output voltage is low, a line including a portion with low power generation efficiency is illuminated, and when the output voltage is high, a line including a portion with high power generation efficiency is illuminated.

次に、測定装置の動作について説明する。まず、太陽電池12とスリット13aの位置を合わせる。例えば、x方向における太陽電池12の一端にスリット13aを合わせる。そして、光源14から光を照射した状態で、遮光板駆動部22によって、遮光板13をx方向に移動させる。これにより、太陽電池12の一端から他端に向けて、太陽電池12上をスリット13aがスキャンする。すなわち、光源14からスリット13aを通過したライン状の光が太陽電池12上をスキャンする。このライン状の光は、x方向に太陽電池12全体をスキャンする。太陽電池12に対してライン状の光をx方向にスキャンさせている間、検出回路19からの検出データが処理部20に記憶される。   Next, the operation of the measuring apparatus will be described. First, the solar cell 12 and the slit 13a are aligned. For example, the slit 13a is aligned with one end of the solar cell 12 in the x direction. Then, the light shielding plate 13 is moved in the x direction by the light shielding plate driving unit 22 in a state where light is emitted from the light source 14. Thereby, the slit 13a scans on the solar cell 12 from one end of the solar cell 12 toward the other end. That is, the line-shaped light that has passed through the slit 13 a from the light source 14 scans the solar cell 12. This line-shaped light scans the entire solar cell 12 in the x direction. While the line-shaped light is scanned in the x direction with respect to the solar cell 12, the detection data from the detection circuit 19 is stored in the processing unit 20.

そして、遮光板13を一往復させて初期位置に戻した後、測定対象駆動部21によりステージ11を回転させる。もちろん、戻ってくる間に、測定対象駆動部21によりステージ11を回転させてもよい。すなわち、遮光板13を一方向に移動させている間に、検出データを処理部20に記憶させる。そして、遮光板13を反対方向に移動させている間に、ステージ11を回転させてもよい。ステージ11を回転させることにより、ステージ11の回転前の太陽電池12の状態から太陽電池12が所定の角度傾く。所定の角度傾いた状態で、ライン状の光を太陽電池12全体にスキャンさせる。そして、上記と同様の操作を繰り返し、所望の角度分割数分の測定を行う。   Then, after the light shielding plate 13 is reciprocated once to return to the initial position, the stage 11 is rotated by the measurement target drive unit 21. Of course, the stage 11 may be rotated by the measurement target drive unit 21 while returning. That is, the detection data is stored in the processing unit 20 while the light shielding plate 13 is moved in one direction. Then, the stage 11 may be rotated while the light shielding plate 13 is moved in the opposite direction. By rotating the stage 11, the solar cell 12 is inclined at a predetermined angle from the state of the solar cell 12 before the stage 11 is rotated. The line-shaped light is scanned over the entire solar cell 12 while being tilted at a predetermined angle. Then, the same operation as described above is repeated to perform measurement for the desired number of angle divisions.

なお、短時間で粗く測定する場合、角度分割数は、4、8、16程度とする。また、時間をかけてより細かい情報を得たり、アーティファクト(ハンスフィールド・ダークラインと呼ばれる直線状の誤差)を低減させる場合、角度分割数は、64、128程度とする。このように、角度分割数は、要求される精度等に応じて決定される。   In addition, when measuring roughly in a short time, the number of angle divisions is about 4, 8, or 16. When more detailed information is obtained over time or artifacts (linear errors called Hansfield dark lines) are reduced, the number of angle divisions is about 64,128. Thus, the number of angle divisions is determined according to the required accuracy and the like.

複数回ライン状の光をスキャンしていき、これらの検出結果を処理部20に記憶させる。このように、太陽電池12に対するライン状の光を異なる方向とした時の検出結果によって、空間分布を測定することができる。すなわち、太陽電池12に対するライン状の光の角度を変えて、2以上の方向にする。そして、2以上の方向を照明した時の検出結果を記憶する。そして、記憶された検出結果に対して、発電効率の空間分布を求める。   The line-shaped light is scanned a plurality of times, and these detection results are stored in the processing unit 20. Thus, the spatial distribution can be measured based on the detection result when the line-shaped light with respect to the solar cell 12 is in a different direction. That is, the angle of the line-shaped light with respect to the solar cell 12 is changed to be two or more directions. And the detection result when 2 or more directions are illuminated is memorize | stored. Then, a spatial distribution of power generation efficiency is obtained for the stored detection result.

例えば、コンピュータトモグラフ(CT)により、二次元に広がる発電効率分布を得ることができる。すなわち、1次元の検出データを2次元の発電効率分布に変換して、画像化することができる。この時、X線CTにおけるX線の透過強度が、検出回路19の出力に対応するようになる。すなわち、X線CTにおける測定対象の線吸収係数がライン状の光による発電量になる。1ライン分の積算発電量が投影データとなる。X線CTにおける吸収係数の2次元空間分布が発電効率の2次元空間分布に対応するようになる。このように、X線CTにおいて投影データから断層画像を得る処理と同様の処理を出力電流の測定データに対して行うことで、発電効率の空間分布を算出することができる。すなわち、コリメートされたX線を照射するX線CTと同じ処理によって、発電効率の2次元分布を算出することができる。   For example, a power generation efficiency distribution spread in two dimensions can be obtained by a computer tomograph (CT). That is, one-dimensional detection data can be converted into a two-dimensional power generation efficiency distribution and imaged. At this time, the X-ray transmission intensity in the X-ray CT corresponds to the output of the detection circuit 19. That is, the linear absorption coefficient of the measurement target in the X-ray CT is the amount of power generated by the line light. The integrated power generation amount for one line becomes projection data. The two-dimensional spatial distribution of the absorption coefficient in the X-ray CT corresponds to the two-dimensional spatial distribution of the power generation efficiency. Thus, the spatial distribution of the power generation efficiency can be calculated by performing the same process as the process of obtaining the tomographic image from the projection data in the X-ray CT with respect to the output current measurement data. That is, a two-dimensional distribution of power generation efficiency can be calculated by the same process as that of the X-ray CT that irradiates collimated X-rays.

このように、ライン状の光を照射して、太陽電池12からの出力を検出する。そして、ライン状の光の方向や位置を変化させながら、太陽電池12からの出力を検出する。処理部20は、この出力の検出データを記憶して、所定の演算処理を行う。これにより、発電効率の空間分布を測定することができる。よって、太陽電池12において、部分的に発電効率が低下している箇所を把握することができる。そして、部分的に発電効率が低下している箇所の発電効率を向上するように、製造プロセスなどを最適化する。すなわち、発生電流が少ない領域を発見し、対策を立てることができる。そして、最適化された製造プロセスを用いて、太陽電池12を製造する。このように、発電効率分布の測定結果に基づいて、製造プロセスにおける条件などを調整する。すなわち、評価結果に応じて、製造プロセスにおける条件を調整して、太陽電池12を製造する。これにより、太陽電池12の発電効率を全体として向上することができる。よって、太陽電池12の生産性を向上することができる。また、太陽電池12の発電効率が向上すれば、製造工場の生産規模が大きくなる。   Thus, the output from the solar cell 12 is detected by irradiating the line-shaped light. And the output from the solar cell 12 is detected, changing the direction and position of line-shaped light. The processing unit 20 stores the detection data of this output and performs a predetermined calculation process. Thereby, the spatial distribution of the power generation efficiency can be measured. Therefore, in the solar cell 12, the location where the power generation efficiency is partially reduced can be grasped. And a manufacturing process etc. are optimized so that the power generation efficiency of the location where the power generation efficiency is falling partially may be improved. That is, it is possible to find a region where the generated current is small and take measures. And the solar cell 12 is manufactured using the optimized manufacturing process. In this way, the conditions in the manufacturing process are adjusted based on the measurement result of the power generation efficiency distribution. That is, the solar cell 12 is manufactured by adjusting the conditions in the manufacturing process according to the evaluation result. Thereby, the power generation efficiency of the solar cell 12 can be improved as a whole. Therefore, the productivity of the solar cell 12 can be improved. In addition, if the power generation efficiency of the solar cell 12 is improved, the production scale of the manufacturing plant increases.

また、スポット光を2次元走査する場合に比べて、測定時間を短縮することができる。すなわち、微小な点状のスポットを走査する場合、太陽電池12全面を走査する時間が長くなってしまう。本実施の形態に示すように、ライン状の光を走査することで、測定時間を大幅に短縮することができる。よって、生産性を向上することができる。さらに、本発明では、空間分解能を高くすることで、1セル内における発電効率分布を測定することも可能となる。また、複数のセルからなる太陽電池モジュールに対して空間分布の測定を行ってもよい。なお、上記の説明では、一方向にスキャンされる際に、太陽電池12からの出力を測定したが、双方向にスキャンされる際に太陽電池12からの出力を測定してもよい。   In addition, the measurement time can be shortened as compared with the case of two-dimensional scanning with spot light. That is, when scanning a small spot-like spot, it takes a long time to scan the entire surface of the solar cell 12. As shown in this embodiment mode, the measurement time can be significantly shortened by scanning the line-shaped light. Therefore, productivity can be improved. Furthermore, in the present invention, the power generation efficiency distribution in one cell can be measured by increasing the spatial resolution. Moreover, you may measure a spatial distribution with respect to the solar cell module which consists of a some cell. In the above description, the output from the solar cell 12 is measured when scanning in one direction, but the output from the solar cell 12 may be measured when scanning in both directions.

次に、評価装置の要部について説明する。図4は、評価装置の要部の構成を示す回路図である。   Next, the main part of the evaluation apparatus will be described. FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a main part of the evaluation apparatus.

太陽電池12は、電流源31、ダイオード32、並列抵抗(シャント抵抗)Rsh、直列抵抗Rを有する等価回路で表される。電流源31には、スキャンされる光が入力される。すなわち、図1、2に示されたように、スリット13aを通過した光源14からの光が入力される。シャント抵抗Rshは、pn接合周辺における漏れ(リーク)電流などによって生じる。直列抵抗Rは、素子各部を電流が流れる時の抵抗である。太陽電池12の一方の端子は接地されており、他方の端子には電流電圧変換アンプ33の反転入力端子(−)が接続されている。 The solar cell 12 is represented by an equivalent circuit having a current source 31, a diode 32, a parallel resistance (shunt resistance) R sh , and a series resistance R s . Light to be scanned is input to the current source 31. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, light from the light source 14 that has passed through the slit 13a is input. The shunt resistor R sh is generated by a leakage current around the pn junction. The series resistance R s is a resistance when current flows through each part of the element. One terminal of the solar battery 12 is grounded, and the inverting input terminal (−) of the current-voltage conversion amplifier 33 is connected to the other terminal.

また、太陽電池12の端子と電流電圧変換アンプ33の反転入力端子(−)との間には、電流源34が接続されている。電流源34は、太陽電池12を遮光したときの、検出回路からの出力に基づき、シャント抵抗Rshに電流を供給する電流源である。具体的には、電流源34からの電流(シャント電流)を設定するために、太陽電池12の全面を覆って完全に遮光する。すなわち、光源14からの光が太陽電池12に入射されない。この状態で、引き算回路35からの出力が所望の電圧となるようにシャント電流を供給する。例えば、引き算回路35から処理部20に入力される電圧が0V程度となるようにシャント電流を調整する。 A current source 34 is connected between the terminal of the solar cell 12 and the inverting input terminal (−) of the current-voltage conversion amplifier 33. The current source 34 is a current source that supplies current to the shunt resistor R sh based on the output from the detection circuit when the solar cell 12 is shielded from light. Specifically, in order to set the current (shunt current) from the current source 34, the entire surface of the solar cell 12 is covered and light is completely shielded. That is, light from the light source 14 is not incident on the solar cell 12. In this state, a shunt current is supplied so that the output from the subtraction circuit 35 becomes a desired voltage. For example, the shunt current is adjusted so that the voltage input from the subtraction circuit 35 to the processing unit 20 is about 0V.

なお、シャント電流を調整する際、太陽電池12の外部からバイアス電圧が印加されている。このバイアス電圧は、電流電圧変換アンプ33の負荷電圧を制御することにより調整される。換言すると、電流源34は、完全に遮光したときの特定バイアス電圧下における、太陽電池12への流入電流に基づき、太陽電池12のシャント抵抗Rshに電流を供給する。シャント電流は、直列抵抗R及びシャント抵抗Rshを流れる。シャント電流がシャント抵抗Rshに供給された状態で測定を行うので、光が照射されることにより発生した電流iは、シャント抵抗Rshに流れにくくなる。すなわち、電流源31から流れる電流iは、シャント抵抗Rshに流れにくくなる。 When adjusting the shunt current, a bias voltage is applied from the outside of the solar cell 12. This bias voltage is adjusted by controlling the load voltage of the current-voltage conversion amplifier 33. In other words, the current source 34 supplies a current to the shunt resistor R sh of the solar cell 12 based on the inflow current to the solar cell 12 under a specific bias voltage when completely shielded from light. The shunt current flows through the series resistor R s and the shunt resistor R sh . Shunt current make measurements in a state of being supplied to the shunt resistor R sh, current i p generated by light irradiation is hardly flows through the shunt resistor R sh. That is, the current i p flowing from the current source 31 is less likely to flow to the shunt resistor R sh.

電流源34は、一定電圧を設定すれば一定電流を流すことができる定電流回路である。また、電流源34は、mAオーダーのシャント電流をμAオーダーで安定させなければならない。図5は、電流源34の構成を示す回路図である。図5(a)に示される電流源34は、電源電圧+Vに抵抗Reが接続される。また、抵抗Reの他端には、トランジスタTrのエミッタが接続される。トランジスタTrのベース電圧を設定することにより、シャント電流がトランジスタTrのコレクタから流れる。この電流源34から流れるシャント電流は、ベース電流分少なくなる。エミッタの入力端の電圧は、ベース電圧(電流設定電圧)+ベースエミッタ間電圧となる。すなわち、シャント電流は、(+V−電流設定電圧−ベースエミッタ間電圧)/Reとなる。 The current source 34 is a constant current circuit that allows a constant current to flow if a constant voltage is set. The current source 34 must stabilize the shunt current of the mA order on the order of μA. FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the current source 34. In the current source 34 shown in FIG. 5A, a resistor Re is connected to the power supply voltage + V. Further, the other end of the resistor Re, the emitter of the transistor Tr 1 is connected. By setting the base voltage of the transistor Tr 1, it flows shunt current from the collector of the transistor Tr 1. The shunt current flowing from the current source 34 is reduced by the base current. The voltage at the input terminal of the emitter is the base voltage (current setting voltage) + the base-emitter voltage. That is, the shunt current is (+ V−current setting voltage−base-emitter voltage) / Re.

図5(b)に示される電流源34は、図5(a)に示されたトランジスタTrにさらにトランジスタTrが接続されている。具体的には、トランジスタTrのベースには、トランジスタTrのエミッタが接続される。トランジスタTrのコレクタには電源電圧が接続され、トランジスタTrのコレクタは抵抗を介して接地される。トランジスタTrのベース電圧を設定することにより、シャント電流がトランジスタTrのコレクタから流れる。トランジスタのベースエミッタ間電圧は、ジャンクション温度によって変化する。ここで、トランジスタTrにトランジスタTrを接続することにより、ベースエミッタ間電圧が打ち消し合う。すなわち、シャント電流は、(+V−電流設定電圧)/Reとなる。このように、ジャンクション温度の影響を受けにくいため精度が高くなる。すなわち、温度補償がされ、精度が高くなる。 Current source shown in FIG. 5 (b) 34 further transistor Tr 2 to the transistor Tr 1 shown in FIGS. 5 (a) is connected. More specifically, the base of the transistor Tr 1, the emitter of the transistor Tr 2 are connected. The collector of the transistor Tr 2 is connected to the power supply voltage, the collector of the transistor Tr 2 is connected to ground through a resistor. By setting the base voltage of the transistor Tr 2, it flows shunt current from the collector of the transistor Tr 1. The voltage between the base and emitter of the transistor varies depending on the junction temperature. Here, by coupling a transistor Tr 2 to the transistor Tr 1, the base-emitter voltage cancel. That is, the shunt current is (+ V−current setting voltage) / Re. In this way, accuracy is increased because it is not easily affected by the junction temperature. That is, temperature compensation is performed and accuracy is increased.

測定装置には、図5(a)、(b)の電流源34いずれも用いることができるが、精度の点から図5(b)の電流源34を用いることが好ましい。もちろん、これに限らず、電圧によって電流を設定でき、μAオーダーで安定させることができればどのような構成としてもよい。また、電流源34にオペアンプを使用することにより、さらに高精度の定電流回路を構成することも可能である。   Any of the current sources 34 in FIGS. 5A and 5B can be used for the measuring device, but it is preferable to use the current source 34 in FIG. 5B from the viewpoint of accuracy. Of course, the present invention is not limited to this, and any configuration may be used as long as the current can be set by voltage and stabilized on the order of μA. Further, by using an operational amplifier for the current source 34, it is possible to configure a more accurate constant current circuit.

上記のように、電流源31から流れる電流iはシャント抵抗Rshに流れにくくなるため、電流電圧変換アンプ33の帰還抵抗Rfbにも電流iが流れる。また、電流電圧変換アンプ33の出力端子には、引き算回路35が接続される。引き算回路35は、例えば、オペアンプによって構成された差動増幅器である。引き算回路35は、電流電圧変換アンプ33のVとの差分を出力する。具体的には、引き算回路35からの出力は、V−(V−i×Rfb)となる。なお、電流電圧変換アンプ33は、反転入力端子(+)と非反転入力端子(−)とがイマジナリーショート(imaginary short)している。すなわち、V=Vとなる。このため、V−(V−i×Rfb)=i×Rfbとなる。例えば、電流電圧変換アンプ33のバイアス電圧を0.5とすると、0.5−(0.5−i×Rfb)=i×Rfbとなる。すなわち、電流電圧変換アンプ33のバイアス電圧に関係なく、常にi×Rfbが出力される。 As described above, the current i p flowing from the current source 31 to become difficult to flow through the shunt resistor R sh, also current i p flows through the feedback resistor R fb of the current-voltage conversion amplifier 33. A subtraction circuit 35 is connected to the output terminal of the current-voltage conversion amplifier 33. The subtraction circuit 35 is a differential amplifier configured by an operational amplifier, for example. The subtraction circuit 35 outputs a difference from V of the current-voltage conversion amplifier 33. Specifically, the output from the subtraction circuit 35, V + - a - (-i p × R fb V ). In the current-voltage conversion amplifier 33, the inverting input terminal (+) and the non-inverting input terminal (-) are imaginary short. That is, V = V + . Therefore, V - - a - (-i p × R fb V ) = i p × R fb. For example, if the bias voltage of the current-voltage conversion amplifier 33 is 0.5, and 0.5- (0.5-i p × R fb) = i p × R fb. That is, i p × R fb is always output regardless of the bias voltage of the current-voltage conversion amplifier 33.

処理部20には、引き算回路35からの出力が入力される。すなわち、処理部20には、出力電圧(i×Rfb)が入力される。処理部20は、A/Dコンバータを有する。これにより、引き算回路35からの出力をデジタル信号に変換し、演算処理を行う。具体的には、処理部20は、シャント電流を流した状態で光を太陽電池12に照射したときの、引き算回路35からの出力に基づいて、太陽電池12の発電効率分布を算出する。 An output from the subtraction circuit 35 is input to the processing unit 20. That is, the processing unit 20, the output voltage (i p × R fb) is input. The processing unit 20 includes an A / D converter. As a result, the output from the subtraction circuit 35 is converted into a digital signal to perform arithmetic processing. Specifically, the processing unit 20 calculates the power generation efficiency distribution of the solar cell 12 based on the output from the subtraction circuit 35 when the solar cell 12 is irradiated with light in a state where a shunt current is passed.

また、処理部20は、電流源34から供給されるシャント電流を制御する。処理部20は、D/Aコンバータを有し、デジタル信号によってシャント電流を制御する。例えば、図5(a)に示されたトランジスタTrのベース電圧を制御することによって、シャント電流を制御する。処理部20は、太陽電池12を遮光したときに引き算回路35からの出力電圧が所望の値になるように、シャント電流を制御する。 Further, the processing unit 20 controls the shunt current supplied from the current source 34. The processing unit 20 includes a D / A converter and controls the shunt current by a digital signal. For example, by controlling the base voltage of the transistor Tr 1 shown in FIG. 5 (a), to control the shunt current. The processing unit 20 controls the shunt current so that the output voltage from the subtraction circuit 35 becomes a desired value when the solar cell 12 is shielded from light.

さらに、処理部20は、電流電圧変換アンプ33の非反転入力端子(+)の負荷電圧を制御する。本実施の形態では、太陽電池12全体に同時に光を照射せず、太陽電池12上にライン状の光をスキャンさせている。このため、任意の時間においては、太陽電池12の一部のみに光が照射され、他の部分では光が照射されない。すなわち、任意の時間においては、太陽電池12の一部のみによりバイアス電圧がかかる。これに対して、通常使用時では、太陽電池12の全体でバイアス電圧がかかる。従って、本実施の形態では、処理部20によって負荷電圧を印加することで、太陽電池12の外部からバイアス電圧をかける。これにより、太陽電池12の他の部分が暗くても、外部から一定の負荷電圧をかければ、太陽電池12の全体で発電されているのと同じような状態となる。そして、太陽電池12を正確に評価することができる。   Further, the processing unit 20 controls the load voltage at the non-inverting input terminal (+) of the current-voltage conversion amplifier 33. In the present embodiment, the entire solar cell 12 is not irradiated with light at the same time, and the line-shaped light is scanned on the solar cell 12. For this reason, at an arbitrary time, only a part of the solar cell 12 is irradiated with light, and the other part is not irradiated with light. That is, at an arbitrary time, a bias voltage is applied only by a part of the solar cell 12. On the other hand, a bias voltage is applied to the entire solar cell 12 during normal use. Therefore, in the present embodiment, a bias voltage is applied from the outside of the solar cell 12 by applying a load voltage by the processing unit 20. Thereby, even if the other part of the solar cell 12 is dark, if a constant load voltage is applied from the outside, a state similar to that in which the entire solar cell 12 generates power is obtained. And the solar cell 12 can be evaluated correctly.

上記のように、処理部20は、出力電圧(i×Rfb)をデジタル信号に変換して演算処理を行うことにより発電効率を求める。具体的には、処理部20によって電流電圧変換アンプ33の非反転入力端子(+)の負荷電圧を一定にして、太陽電池12に光をスキャンさせる。すなわち、一定バイアス電圧下で、太陽電池12に光をスキャンさせる。なお、この一定バイアス電圧とは、シャント電流の調整の際に印加される特定バイアス電圧とは異なる電圧になっている。そして、スキャンされたそれぞれの検出データを処理部20に記憶させて演算処理を行い、発電効率を求める。発電効率は、式(2)により算出することができる。
ここで、ηは発電効率、Pinは太陽電池12に入射した光パワー(W)、Vは出力電圧(V)、Iは出力電流(A)である。この発電効率を求めることにより、発電効率分布を示す発電効率の空間分布を処理部20のディスプレイ上に表示することができる。また、出力電流iを求めることができるので、任意のポイントにおけるI−Vカーブを求めることもできる。
As described above, the processing unit 20 obtains power generation efficiency by converting the output voltage (i p × R fb ) into a digital signal and performing arithmetic processing. Specifically, the processing unit 20 makes the load voltage of the non-inverting input terminal (+) of the current-voltage conversion amplifier 33 constant, and causes the solar cell 12 to scan light. That is, the solar cell 12 is caused to scan light under a constant bias voltage. The constant bias voltage is different from the specific bias voltage applied when adjusting the shunt current. And each detection data scanned is memorize | stored in the process part 20, an arithmetic process is performed, and electric power generation efficiency is calculated | required. The power generation efficiency can be calculated by equation (2).
Here, eta is the power generation efficiency, the light power incident P in the solar cell 12 (W), V is the output voltage (V), and it is I p is the output current (A). By obtaining the power generation efficiency, the spatial distribution of the power generation efficiency indicating the power generation efficiency distribution can be displayed on the display of the processing unit 20. Further, it is possible to determine the output current i p, it is also possible to obtain the I-V curve in any point.

具体的には、処理部20によって、電流電圧変換アンプ33の非反転入力端子(+)の負荷電圧を変化させる。そして、負荷電圧ごとの出力電流iを測定することにより、I−Vカーブを求めることもできる。このI−Vカーブから最大出力点を求めることができ、太陽電池12を効率よく動作させることができる。また、最大出力点の違いから、欠陥箇所を検出することができる。例えば、発電効率の空間分布が表示されたディスプレイ上の任意のポイントを選択すると、そのポイントにおけるI−Vカーブをディスプレイ上に表示させることができる。このように、処理部20によって、発電効率のみならず、I−V特性等の様々な特性値を算出することができる。 Specifically, the processing unit 20 changes the load voltage at the non-inverting input terminal (+) of the current-voltage conversion amplifier 33. Then, by measuring the output current i p of each load voltage, it is also possible to determine the I-V curve. The maximum output point can be obtained from this IV curve, and the solar cell 12 can be operated efficiently. Moreover, a defect location can be detected from the difference in the maximum output point. For example, when an arbitrary point on the display on which the spatial distribution of power generation efficiency is displayed, an IV curve at that point can be displayed on the display. As described above, the processing unit 20 can calculate not only the power generation efficiency but also various characteristic values such as the IV characteristic.

本実施の形態に係る測定装置は、以上のような構成を有する。電流源34によってシャント抵抗Rshに電流を供給して測定を行うので、電流源31から流れる電流Iは、シャント抵抗Rshに流れにくくなる。すなわち、電流源31から流れる電流Iは、ほとんど減衰することなく出力される。このため、正確に測定することができる。 The measuring apparatus according to the present embodiment has the above configuration. Since current is supplied to the shunt resistor R sh by the current source 34 and measurement is performed, the current I p flowing from the current source 31 is less likely to flow to the shunt resistor R sh . That is, the current Ip flowing from the current source 31 is output with almost no attenuation. For this reason, it can measure correctly.

また、太陽電池12は、光を順次照射することにより測定される。このため、測定中の任意の時間において、太陽電池12の一部のみに光が照射され、他の部分には光が照射されない。従って、測定中に、太陽電池12上の光が照射されていないポイントの出力を読み取って基準値として用いてもよい。これにより、光照射による出力の増加分のみを正確に測定することができる。   Moreover, the solar cell 12 is measured by sequentially irradiating light. For this reason, at an arbitrary time during the measurement, only part of the solar cell 12 is irradiated with light, and the other part is not irradiated with light. Therefore, during measurement, the output of the point where the light on the solar cell 12 is not irradiated may be read and used as a reference value. Thereby, only the increase in the output due to light irradiation can be accurately measured.

図4においては、1つのセルから構成された太陽電池12を図示したが、複数のセルが直列に接続された太陽電池12を測定する場合もある。この場合、太陽電池12を純粋なフォトダイオードと考えると、暗くした状態では、シャント抵抗Rshによるインピーダンスが大きくなる。例えば、図6に示されるように、3つのセルが直列に接続された太陽電池12の場合、暗くした状態では、3つのシャント抵抗Rshが直列に接続されたような構成となる。すなわち、1個当たりのシャント抵抗Rshを100Ωとすると、例えば、電流源34と電流電圧変換アンプ33との間に300Ωの抵抗が接続されているような構成となる。 In FIG. 4, the solar cell 12 including one cell is illustrated, but the solar cell 12 in which a plurality of cells are connected in series may be measured. In this case, when the solar cell 12 is considered as a pure photodiode, the impedance due to the shunt resistor R sh increases in a dark state. For example, as shown in FIG. 6, in the case of the solar battery 12 in which three cells are connected in series, in a dark state, the configuration is such that three shunt resistors R sh are connected in series. That is, when the shunt resistance R sh per piece is 100Ω, for example, a configuration in which a 300Ω resistor is connected between the current source 34 and the current-voltage conversion amplifier 33 is obtained.

従って、本実施の形態のように、一部のみに光が照射された太陽電池12からの出力を検出する場合、電流が取り出せないことが考えられる。しかしながら、シャント抵抗Rshに比較して、帰還抵抗Rfbのインピーダンスを十分に大きくすることにより、このような問題が発生しにくい。例えば、シャント抵抗Rshが100Ω程度であるのに対して、帰還抵抗が数kΩである。 Therefore, when detecting the output from the solar cell 12 where only a part is irradiated with light as in the present embodiment, it is conceivable that no current can be taken out. However, such a problem is less likely to occur by making the impedance of the feedback resistor R fb sufficiently larger than the shunt resistor R sh . For example, the shunt resistance Rsh is about 100Ω, while the feedback resistance is several kΩ.

また、処理部20の有するA/Dコンバータには、十分な分解能を得るために、例えば、16ビット入力のものが用いられる。16ビット入力のA/Dコンバータの入力レンジは数Vであるので、引き算回路35を介して、A/Dコンバータに接続される電流電圧変換アンプ33は、入力電圧の範囲が数Vに設定されている必要がある。従って、太陽電池12に照射される光量が多く、太陽電池12からの電流Iが大きくなると、帰還抵抗Rfbを小さくしなければならない。多くのセルが直列に接続された太陽電池12の場合、帰還抵抗Rfbを小さくすると、上記の理由から出力を検出しにくくなる。以上のことから、太陽電池12に照射される光量を少なくすることが好ましい。すなわち、スリット13aの幅を狭くすることが好ましい。さらに、直列状態のセルにバイアス電圧をかけることにより、各ダイオード32に順方向電流を流して導通させ、この直列抵抗を低下させることができる。これにより、測定精度を上げることができる。 For the A / D converter of the processing unit 20, for example, a 16-bit input is used in order to obtain sufficient resolution. Since the input range of the 16-bit input A / D converter is several volts, the current-voltage conversion amplifier 33 connected to the A / D converter via the subtraction circuit 35 has the input voltage range set to several volts. Need to be. Therefore, when the amount of light applied to the solar cell 12 is large and the current Ip from the solar cell 12 increases, the feedback resistance R fb must be decreased. In the case of the solar battery 12 in which many cells are connected in series, if the feedback resistance R fb is reduced, it becomes difficult to detect the output for the above reason. From the above, it is preferable to reduce the amount of light applied to the solar cell 12. That is, it is preferable to narrow the width of the slit 13a. Furthermore, by applying a bias voltage to the cells in series, a forward current can be caused to flow through each diode 32, thereby reducing the series resistance. Thereby, measurement accuracy can be raised.

実施例.
〈アルゴリズム〉
処理部20は、コンピュータトモグラフ(CT)により、一次元の検出データから二次元に広がる発電効率分布を画像化することができる。画像再構成には、2次元フーリエ変換法(FFT)、フィルターバックプロジェクション法(FBP)、期待値最大最尤推定(ML−EM:maximum likelihood-expectation maximization)、最大事後確率最尤推定(MAP−EM:maximum a posteriori-expectation maximization)がある。なお、これらの方法では、発生電流分布を算出することにより、発電効率分布を算出している。FFTは、投影断面定理に基づいた解析的画像再構成法である。2次元分布f(x,y)のRadon変換g(s,θ)(角度θ方向への投影データs)のsについての1次元フーリエ変換Gθ(ξ)と、f(x,y)の2次元フーリエ係数が等しいことを利用する。FBPは、FFTと数学的に等価な解析的再構成法である。各θについて、投影を周波数空間において|ξ|倍するフィルタを適用しておいてから、逆投影すれば再構成像が得られる。
Example.
<algorithm>
The processing unit 20 can image the power generation efficiency distribution spreading in two dimensions from the one-dimensional detection data by computer tomograph (CT). Image reconstruction includes two-dimensional Fourier transform (FFT), filter back projection (FBP), maximum likelihood-expectation maximization (ML-EM), maximum posterior probability maximum likelihood (MAP-) EM: maximum a posteriori-expectation maximization). In these methods, the power generation efficiency distribution is calculated by calculating the generated current distribution. FFT is an analytical image reconstruction method based on the projection section theorem. A one-dimensional Fourier transform G θ (ξ) for s of a Radon transform g (s, θ) (projection data s in the angle θ direction) of the two-dimensional distribution f (x, y) and f (x, y) The fact that the two-dimensional Fourier coefficients are equal is used. FBP is an analytical reconstruction method that is mathematically equivalent to FFT. For each θ, a filter for multiplying the projection by | ξ | in the frequency space is applied and then back-projected to obtain a reconstructed image.

ML−EMは、式(3)で示される逐次式で計算される。
ML-EM is calculated by the sequential formula shown by Formula (3).

ここで、kは繰り返し回数、jは再構成画像の座標1〜m(128×128ならj=1〜16384)、iは角度方向を含めた投影データの番号1〜n(投影方向数4、投影あたりのデータ数が128ならi=1〜512)を表す。λは画素jの物理量、Cijは画素が投影データに及ぼす割合(寄与確率)である。このように、Cijに実際の測定系での物理現象を織り込むことで、この影響を補正した再構成画像が得られる。ここでは、画素jと投影データiの位置関係から求められるBiLinear補間による係数をCijとして使用した。また、雑音は考慮していない。 Here, k is the number of repetitions, j is the coordinates 1 to m of the reconstructed image (j = 1 to 16384 if 128 × 128), i is the number 1 to n of the projection data including the angle direction (number of projection directions 4 If the number of data per projection is 128, i = 1 to 512). λ j is a physical quantity of the pixel j, and C ij is a ratio (contribution probability) that the pixel j exerts on the projection data. In this way, by incorporating the physical phenomenon in the actual measurement system into C ij , a reconstructed image in which this influence is corrected can be obtained. Here, a coefficient by BiLinear interpolation obtained from the positional relationship between the pixel j and the projection data i is used as C ij . Noise is not taken into consideration.

MAP−EMは、式(4)で示される逐次式で表される。
MAP-EM is represented by the sequential formula shown by Formula (4).

U(λ )は、注目する画素が近傍の画素から受ける影響を表すエネルギー関数である。βはエネルギー関数の利き具合を調整する定数である。なお、その他の項は、上記と同様の意味である。ここでは、βを0.5、エネルギー関数を画素近傍のMedian(中央)値との相対誤差を重みとして与える方法(Median root prior)として式(5)とした。
ここで、Mは画素j近傍3×3ピクセルのMedian値を表す。
U (λ j k ) is an energy function that represents the influence of the pixel of interest from neighboring pixels. β is a constant that adjusts how well the energy function works. Other terms have the same meaning as described above. Here, β is set to 0.5, and the energy function is expressed as a formula (5) as a method (Median root prior) in which a relative error from the median (center) value in the vicinity of the pixel is given as a weight.
Here, M j represents a median value of 3 × 3 pixels in the vicinity of the pixel j.

ML−EMR、MAP−EMR(-with Restriction)は、上記のML−EM、MAP−EMに拘束条件を組み込んだ方法である。X線CT、SPECT、PET等では、物理量λを直接測定することは不可能であるが、太陽電池発電効率分布測定では任意の画素jの物理量λは測定可能であると考えられる。既知である物理量λを拘束条件として逐次近似式に組み込むことで、より良い精度で画像再構成できるか検証した。今回の検証では、対角線上の画素値を既知であるとした。 ML-EMR and MAP-EMR (-with Restriction) are methods in which restriction conditions are incorporated into the above-described ML-EM and MAP-EM. Although it is impossible to directly measure the physical quantity λ j with X-ray CT, SPECT, PET, or the like, it is considered that the physical quantity λ j of an arbitrary pixel j can be measured with the solar cell power generation efficiency distribution measurement. It was verified whether an image can be reconstructed with better accuracy by incorporating a known physical quantity λ j into a successive approximation expression as a constraint condition. In this verification, the pixel values on the diagonal are known.

〈phantom画像〉
一様な値を持つ複数の領域から構成される画像を用いて画像再構成を実施した。投影角度の範囲は、0〜180°とし、投影数により等間隔の角度で投影データを取得した。また、Sinogramは、幅方向に投影角度に直交な軸上の座標、高さ方向に投影角度をとった。また、測定対象は、投影データサンプリング数をnとすると、縦横サイズnの矩形に内接する円の内部に存在する必要がある。範囲外の像は、不完全投影となり、アーティファクトが生じる。
<Phantom image>
Image reconstruction was performed using an image composed of multiple regions with uniform values. The projection angle range was 0 to 180 °, and projection data was acquired at equally spaced angles depending on the number of projections. Sinogram took the coordinates on the axis orthogonal to the projection angle in the width direction and the projection angle in the height direction. In addition, if the number of projection data sampling is n, the measurement object needs to exist inside a circle inscribed in a rectangle of vertical and horizontal size n. An out-of-range image is an incomplete projection and artifacts occur.

それぞれの方法を用いてシミュレーションした結果を図7〜10に示す。図7は、投影角度が0、90°である角度分割数2のphantom画像である。図8は、投影角度が0、45、90、135°である角度分割数4のphantom画像である。図9は、投影角度が0.0、22.5、45.0、67.5、90.0、112.5、135.0、157.5°である角度分割数8のphantom画像である。図10は、投影角度が0、11.25、22.50、33.75、45.00、56.25、67.50、78.75、90.00、101.25、112.50、123.75、135.00、146.25、157.50、168.75°である角度分割数16のphantom画像である。   The results of simulation using each method are shown in FIGS. FIG. 7 is a phantom image with angle division number 2 in which the projection angle is 0, 90 °. FIG. 8 is a phantom image with an angle division number of 4 with projection angles of 0, 45, 90, and 135 °. FIG. 9 is a phantom image having an angle division number of 8 with projection angles of 0.0, 22.5, 45.0, 67.5, 90.0, 112.5, 135.0, and 157.5 °. . In FIG. 10, the projection angles are 0, 11.25, 22.50, 33.75, 45.00, 56.25, 67.50, 78.75, 90.00, 101.25, 112.50, 123. It is a phantom image of angle division number 16 which is .75, 135.00, 146.25, 157.50, 168.75 °.

図7〜10に示されるように、解析的手法(FFT、FBP)の場合、少数の投影回数では、解析が困難であった。また、負の値が発生するので物理量とするにはカットオフ、値のストレッチ等の処理が必要であり、ノイズが加わると解析結果はさらに悪化した。また、図7、8に示されるように、逐次近似法(ML−EM、MAP−EM、ML−EMR、MAP−EMR)の場合、角度分割数が2〜4では、解析は困難であった。しかしながら、図9、10に示されるように、角度分割数が4より大きくなると、原画像に近い画像が得られた。アーティファクトが出にくく、小さなポイントをつぶさない点からML−EMが最も好ましいことが分かった。なお、解析的手法とは異なり、負の値は、発生しなかった。   As shown in FIGS. 7 to 10, in the case of analytical methods (FFT, FBP), analysis was difficult with a small number of projections. Further, since negative values are generated, processing such as cutoff and value stretching is necessary to obtain physical quantities, and the analysis results are further deteriorated when noise is added. Moreover, as shown in FIGS. 7 and 8, in the case of the successive approximation method (ML-EM, MAP-EM, ML-EMR, MAP-EMR), the analysis is difficult when the number of angle divisions is 2 to 4. . However, as shown in FIGS. 9 and 10, when the number of angle divisions is larger than 4, an image close to the original image is obtained. It was found that ML-EM is most preferable because it is difficult to produce artifacts and does not crush small points. Unlike the analytical method, no negative value was generated.

〈濃度テスト画像〉
次に、図11に示されるように、濃度値128をベースに10%刻みで±70%の濃度値を持つ特異点を設定した画像を用いて、不良箇所の検出を想定した検証を行った。それぞれの方法を用いてシミュレーションした結果を図12〜15に示す。図12は、角度分割数8の濃度テスト画像である。図13は、角度分割数16の濃度テスト画像である。図14は、角度分割数32の濃度テスト画像である。図15は、角度分割数64の濃度テスト画像である。
<Density test image>
Next, as shown in FIG. 11, verification was performed assuming detection of a defective portion using an image in which a singular point having a density value of ± 70% in increments of 10% based on the density value 128 is set. . The results of simulation using each method are shown in FIGS. FIG. 12 is a density test image with 8 angular divisions. FIG. 13 is a density test image with 16 angular divisions. FIG. 14 is a density test image having 32 angular divisions. FIG. 15 is a density test image having 64 angle divisions.

図12〜15から分かるように、解析的手法では、phantom画像と同様の傾向を示した。逐次近似法の場合、投影数8未満では略一様の画像しか得られなかった。また、物理量が周囲と±50%程度異なる特異点1画素を検出するには、16〜32方向の投影が必要と考えられる。また、MAP−EM、MAP−EMRは、phantom画像では比較的よい結果を示したが、濃度テスト画像では特異点が消えてしまった。これは、MAP−EMのエネルギー関数にMedian値との差分を適用しているため、Medianフィルタ(スムージング)に近い効果が得られることに起因すると考えられる。実測では、ノイズの影響を抑えることが出来るが、分解能が落ちてしまう。濃度テスト画像の結果からも、ML−EMが最も好ましいと考えられる。   As can be seen from FIGS. 12 to 15, the analytical method showed the same tendency as the phantom image. In the case of the successive approximation method, only a substantially uniform image was obtained when the number of projections was less than 8. Further, in order to detect one pixel of a singular point whose physical quantity is different from the surrounding by about ± 50%, it is considered that projection in 16 to 32 directions is necessary. MAP-EM and MAP-EMR showed relatively good results in the phantom image, but the singularity disappeared in the density test image. This is considered to be due to the fact that an effect close to the median filter (smoothing) is obtained because the difference from the median value is applied to the energy function of MAP-EM. In actual measurement, the influence of noise can be suppressed, but the resolution decreases. From the result of the density test image, ML-EM is considered most preferable.

〈濃度テスト画像詳細〉
次に、逐次近似法による特異点の再現性について考察する。図16、17は、繰り返し回数k=100のML−EMの結果を示す。図18、19は、繰り返し回数k=100のMAP−EMの結果を示す。図20、21は、繰り返し回数k=100のML−EMRの結果を示す。図22、23は、繰り返し回数k=1000のML−EMRの結果を示す。図24、25は、繰り返し回数k=100のMAP−EMRの結果を示す。図26、27は、繰り返し回数k=1000のMAP−EMRの結果を示す。
<Details of density test image>
Next, the reproducibility of singular points by the successive approximation method will be considered. 16 and 17 show the results of ML-EM with the number of repetitions k = 100. 18 and 19 show the results of MAP-EM with the number of repetitions k = 100. 20 and 21 show the results of ML-EMR with the number of repetitions k = 100. 22 and 23 show the results of ML-EMR with the number of repetitions k = 1000. 24 and 25 show the results of MAP-EMR with the number of repetitions k = 100. 26 and 27 show the results of MAP-EMR with the number of repetitions k = 1000.

図16(a)、図18(a)、図20(a)、図22(a)、図24(a)、及び図26(a)に示されたスライスグラフは、特異点が並ぶ対角線上に各画像をスライスした濃度値をプロットしたグラフである。図16(b)、図18(b)、図20(b)、図22(b)、図24(b)、及び図26(b)に示された表は、1列目がエラー合計(特異点の数)、2列目がエラー合計の数が少ないものから順位付けした際の順位、3列目がエラー最大値、4列目がエラー最大値の少ないものから順位付けした際の順位を表す。   The slice graphs shown in FIGS. 16 (a), 18 (a), 20 (a), 22 (a), 24 (a), and 26 (a) are diagonal lines in which singular points are arranged. 4 is a graph in which density values obtained by slicing each image are plotted. In the tables shown in FIG. 16B, FIG. 18B, FIG. 20B, FIG. 22B, FIG. 24B, and FIG. Number of singular points) Rank when the second column is ranked from the smallest total error number, third column is the largest error value, and fourth column is the ranking from the smallest error maximum value Represents.

図17(c)、図19(c)、図21(c)、図23(c)、図25(c)、及び図27(c)は、Absolute Errorの表を示す。Absolute Errorの表において、1行目の数値は、原画像の特異値を示す。また、2〜5行目の数値は、それぞれの角度分割数における、推定値と特異値の差分の絶対値を表す。6行目の数値は、原画像の特異点と背景値(127)の差分の絶対値を表す。これらの表をプロットしたグラフが、図17(d)、図19(d)、図21(d)、図23(d)、図25(d)、及び図27(d)に示されたAbsolute Errorのグラフである。   FIGS. 17 (c), 19 (c), 21 (c), 23 (c), 25 (c), and 27 (c) show a table of absolute error. In the Absolute Error table, the numerical value in the first row indicates the singular value of the original image. The numerical values in the 2nd to 5th lines represent the absolute value of the difference between the estimated value and the singular value in each angle division number. The numerical value in the sixth line represents the absolute value of the difference between the singular point of the original image and the background value (127). Graphs plotting these tables are shown in FIG. 17D, FIG. 19D, FIG. 21D, FIG. 23D, FIG. 25D, and FIG. It is a graph of Error.

MAP−EM、MAP−EMRの場合、図19、図25、図27に示されるように、全体的に推定値と特異値の差分の絶対値が大きくなった。具体的には、特異点値と背景値との差分と略一致し、図18(a)、図24(a)、図26(a)に示されるように、特異点においても、濃度値の変化をほとんど示さなかった。また、特異点以外の点(グラフにおいてx軸方向の両端)で濃度値が大きく変化していた。そして、図18(b)、図24(b)、図26(b)に示されるように、エラー合計及びエラー最大値が大きくなった。   In the case of MAP-EM and MAP-EMR, as shown in FIGS. 19, 25, and 27, the absolute value of the difference between the estimated value and the singular value was increased overall. Specifically, the difference between the singular point value and the background value substantially coincides, and as shown in FIG. 18A, FIG. 24A, and FIG. Little change was shown. Further, the density value greatly changed at points other than the singular point (both ends in the x-axis direction in the graph). Then, as shown in FIG. 18B, FIG. 24B, and FIG. 26B, the total error and the maximum error value increased.

一方、ML−EM、ML−EMRの場合、図17、図21、図23に示されるように、推定値と特異値の差分の絶対値が角度分割数の増加に従い、小さくなった。具体的には、特異点値と背景値との差分から外れ、図16(a)、図20(a)、図22(a)に示されるように、特異点において、設定された濃度値に近くなった。また、特異点以外の点における濃度値の変化が小さくなった。そして、図16(b)、図20(b)、図22(b)に示されるように、エラー合計及びエラー最大値が小さくなった。   On the other hand, in the case of ML-EM and ML-EMR, as shown in FIGS. 17, 21, and 23, the absolute value of the difference between the estimated value and the singular value becomes smaller as the number of angle divisions increases. Specifically, it deviates from the difference between the singular point value and the background value, and as shown in FIGS. 16 (a), 20 (a), and 22 (a), the set density value is set at the singular point. It ’s close. In addition, the change in the density value at points other than the singular point became small. Then, as shown in FIGS. 16B, 20B, and 22B, the total error and the maximum error value are reduced.

〈処理時間〉
図28は、上記の濃度テスト画像のそれぞれの総処理時間を示す。図28(a)は、角度分割数ごとのそれぞれの方法における総処理時間を示す表である。図28(b)は、図28(a)の表をプロットしたグラフである。図28に示されるように、再構成画像のピクセル値が一定であれば、処理時間は角度分割数に対して略線形であった。逐次近似法の計算回数に対しても同様に線形であった。
<processing time>
FIG. 28 shows the total processing time of each of the density test images. FIG. 28A is a table showing the total processing time in each method for each number of angle divisions. FIG. 28B is a graph obtained by plotting the table of FIG. As shown in FIG. 28, when the pixel value of the reconstructed image is constant, the processing time is substantially linear with respect to the number of angle divisions. Likewise, the number of iterations was linear.

図29は、角度分割数が一定(ここでは、8方向)で、再構成画像のピクセル数を変化させた場合のそれぞれの処理時間を示す。図29(a)の表において、1行目の数値は再構成像1辺の長さ、2行目の数値は総ピクセル数を表す。また、2〜5行目の数値は、それぞれ方法における総ピクセル数に対する処理時間を表す。図29(b)は、図29(a)の表をプロットしたグラフである。FFT、FBPの値は、総処理時間(単位:ms)、逐次近似法の値は、繰り返し1回分の平均処理時間(単位:ms/Iteration)である。図29に示されるように、角度分割数が一定であれば、処理時間は再構成画像の総ピクセル数に対して線形であった。   FIG. 29 shows each processing time when the number of angle divisions is constant (here, eight directions) and the number of pixels of the reconstructed image is changed. In the table of FIG. 29A, the numerical value in the first row represents the length of one side of the reconstructed image, and the numerical value in the second row represents the total number of pixels. The numerical values in the 2nd to 5th lines each represent the processing time for the total number of pixels in the method. FIG. 29B is a graph in which the table of FIG. 29A is plotted. The values of FFT and FBP are the total processing time (unit: ms), and the value of the successive approximation method is the average processing time for one iteration (unit: ms / Iteration). As shown in FIG. 29, when the number of angle divisions is constant, the processing time is linear with respect to the total number of pixels of the reconstructed image.

従って、角度分割数16、再構成画像サイズ1024×1024、繰り返し回数500回の条件でML−EMR処理を行うとおよそ1196.613(ms/Iteration)×500(Iteration)×(16/8)=1196.613(sec)と予測される。   Therefore, when ML-EMR processing is performed under the conditions of the number of angle divisions of 16, the reconstructed image size of 1024 × 1024, and the number of repetitions of 500 times, approximately 1196.613 (ms / Iteration) × 500 (Iteration) × (16/8) = 1196.613 (sec) is predicted.

図28、29から分かるように、逐次近似法の中で、ML−EMが最も処理時間が短かった。すなわち、ML−EMが、解析精度及び処理時間の点から、最も適した方法であると考えられる。ML−EMを用いて演算処理を行うことにより、より正確に太陽電池12を評価することができる。   As can be seen from FIGS. 28 and 29, ML-EM has the shortest processing time among the successive approximation methods. That is, ML-EM is considered to be the most suitable method in terms of analysis accuracy and processing time. By performing arithmetic processing using the ML-EM, the solar cell 12 can be more accurately evaluated.

11 ステージ、12 太陽電池、13 遮光板、13a スリット、14 光源、
15 ランプハウス、16 バンドルファイバ、17 バンドルファイバ、
18 ハウジング、18a スリット、18b 遮光板、18c スリット、
19 検出回路、20 処理部、21 測定対象駆動部、22 遮光板駆動部、
23 照明強度測定器、24 照明強度測定器駆動部、25 検出回路、
26 ロールスクリーン、27 オペアンプ、31 電流源、32 ダイオード、
33 電流電圧変換アンプ、34 電流源、35 引き算回路
11 stages, 12 solar cells, 13 light shielding plates, 13a slits, 14 light sources,
15 lamp house, 16 bundle fiber, 17 bundle fiber,
18 housing, 18a slit, 18b light shielding plate, 18c slit,
19 detection circuit, 20 processing unit, 21 measurement target drive unit, 22 light shielding plate drive unit,
23 Illumination intensity measuring device, 24 Illumination intensity measuring device driving unit, 25 Detection circuit,
26 roll screen, 27 operational amplifier, 31 current source, 32 diode,
33 Current-voltage conversion amplifier, 34 Current source, 35 Subtraction circuit

Claims (9)

遮光したときの特定バイアス電圧下における、太陽電池への流入電流に基づき、前記太陽電池のシャント抵抗に電流を供給する電流源と、
前記太陽電池に照射される光を出射する光源と、
前記電流源により前記シャント抵抗に電流を流した状態で光を照射したときの、前記太陽電池の出力を検出する検出器と、
前記検出器での検出結果に基づいて、前記太陽電池の特性値を算出する処理部とを有する太陽電池の評価装置。
A current source for supplying a current to the shunt resistor of the solar cell based on an inflow current to the solar cell under a specific bias voltage when shielded from light;
A light source that emits light applied to the solar cell;
A detector for detecting the output of the solar cell when light is applied in a state where a current is passed through the shunt resistor by the current source;
The solar cell evaluation apparatus which has a process part which calculates the characteristic value of the said solar cell based on the detection result in the said detector.
前記光源からの前記太陽電池に照射される光をライン状の光に変換する光変換手段と、
前記太陽電池に対する前記ライン状の光の方向を変化させる変化手段とをさらに有し、
前記処理部は、前記変化手段によって前記ライン状の光を異なる方向とした時の検出結果に基づいて、前記太陽電池の発電効率分布を算出する請求項1に記載の太陽電池の評価装置。
A light converting means for converting light irradiated to the solar cell from the light source into line-shaped light;
Change means for changing the direction of the line-shaped light with respect to the solar cell,
The solar cell evaluation apparatus according to claim 1, wherein the processing unit calculates a power generation efficiency distribution of the solar cell based on a detection result when the line light is set in a different direction by the changing unit.
前記光源は、複数本のバンドルファイバを有し、
前記複数本のバンドルファイバをライン状に並べることにより、前記ライン状の光を前記太陽電池に照射する請求項2に記載の太陽電池の評価装置。
The light source has a plurality of bundle fibers,
The solar cell evaluation apparatus according to claim 2, wherein the solar cell is irradiated with the line-shaped light by arranging the plurality of bundle fibers in a line.
前記処理部は、期待値最大化最尤推定法を用いて発生電流分布を算出することにより、前記発電効率分布を算出する請求項2又は3に記載の太陽電池の評価装置。   4. The solar cell evaluation apparatus according to claim 2, wherein the processing unit calculates the power generation efficiency distribution by calculating a generated current distribution using an expected value maximizing maximum likelihood estimation method. 遮光したときの特定バイアス電圧下における、太陽電池への流入電流に基づき、前記太陽電池のシャント抵抗に電流を流すステップと、
太陽電池に光を照射するステップと、
前記電流源により前記シャント抵抗に電流を流した状態で光が照射されたときの、前記太陽電池からの出力を検出するステップと、
前記検出結果に基づいて、前記太陽電池の特性値を算出するステップとを備える太陽電池の評価方法。
Based on the inflow current to the solar cell under a specific bias voltage when the light is shielded, passing a current through the shunt resistor of the solar cell;
Irradiating the solar cell with light;
Detecting an output from the solar cell when light is irradiated in a state where a current is passed through the shunt resistor by the current source;
A solar cell evaluation method comprising: calculating a characteristic value of the solar cell based on the detection result.
前記太陽電池に光を照射するステップでは、前記太陽電池にライン状の光を照射し、
前記出力を検出するステップでは、前記ライン状の光が照射されたときの、前記太陽電池からの出力を検出し、
前記出力を検出した後、前記太陽電池に対する前記ライン状の光を異なる方向にするステップをさらに備え、
前記ライン状の光を異なる方向にした時の、前記太陽電池からの出力の検出結果に基づいて、前記太陽電池の発電効率分布を算出する請求項5に記載の太陽電池の評価方法。
In the step of irradiating the solar cell with light, the solar cell is irradiated with line-shaped light,
In the step of detecting the output, the output from the solar cell when the line-shaped light is irradiated is detected,
After detecting the output, further comprising the step of directing the line-shaped light to the solar cell in different directions;
The solar cell evaluation method according to claim 5, wherein the power generation efficiency distribution of the solar cell is calculated based on a detection result of an output from the solar cell when the line-shaped light is in a different direction.
前記太陽電池に光を照射するステップでは、複数本の光ファイバをライン状に並べることにより、前記ライン状の光を前記太陽電池に照射する請求項6に記載の太陽電池の製造方法。   The method for manufacturing a solar cell according to claim 6, wherein, in the step of irradiating light to the solar cell, the line-shaped light is irradiated to the solar cell by arranging a plurality of optical fibers in a line. 期待値最大化最尤推定法を用いて、前記検出結果から発生電流分布を算出することにより、前記発電効率分布を算出する請求項6又は7に記載の太陽電池の評価方法。   The solar cell evaluation method according to claim 6 or 7, wherein the power generation efficiency distribution is calculated by calculating a generated current distribution from the detection result using an expected value maximizing maximum likelihood estimation method. 請求項5乃至8のいずれか1項に記載の評価方法を用いて、太陽電池を評価するステップを有する太陽電池の製造方法。   The manufacturing method of the solar cell which has a step which evaluates a solar cell using the evaluation method of any one of Claims 5 thru | or 8.
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