JP5741774B1 - 太陽電池絶対分光感度測定装置および該方法 - Google Patents

Abstract

本発明の太陽電池絶対分光感度測定装置および該方法では、第１光源部の制御によって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光が測定対象の太陽電池に照射され、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれでの複数の短絡電流が測定され、これら測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池の絶対分光感度を求めるために、先ず測定される複数の差分分光感度を測定するための複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せが求められる。

Description

本発明は、太陽電池の絶対分光感度を測定する太陽電池絶対分光感度測定装置および太陽電池絶対分光感度測定方法に関する。

太陽電池は、光起電力効果を利用することによって光エネルギーを直接電力へ変換する素子であり、様々な太陽電池が研究、開発され、近年、広く普及し始めている。この太陽電池には、シリコン（Ｓｉ）を用いたシリコン系太陽電池、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体を用いた化合物系太陽電池および有機半導体を用いた有機系太陽電池等の様々な種類があり、有機系太陽電池には、２種類の有機半導体を用いてＰＮ接合を形成しＰＮ接合における電子の光励起によって光起電力を得るＰＮ接合型太陽電池と、有機色素中の電子の光励起によって光起電力を得る色素増感太陽電池とがある。

このような太陽電池の性能を評価するために、例えばＩＥＣ６０９０４やＪＩＳ（Ｃ８９０５〜Ｃ８９９１）で定義された評価方法等があり、太陽電池の評価方法の一つとして、ＤＳＲ法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ）による太陽電池の絶対分光感度を測定する測定方法がある（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。なお、ＩＥＣは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｏｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ（国際電気標準会議）の略称であり、ＪＩＳは、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（日本工業規格）の略称である。

この太陽電池の絶対分光感度は、或る照射光を受光することによって太陽電池から出力される短絡電流のうちで任意の波長の分光エネルギーが寄与する電流分を、前記分光エネルギーで割ったものである。この絶対分光感度と照射光の分光放射照度とを積分することによって、太陽電池の短絡電流も計算できる。前記ＤＳＲ法による絶対分光感度測定方法は、バイアス光の照射エネルギーを順次に変えることによって各照射エネルギーに対する各差分分光感度をそれぞれ測定し、これら測定した複数の差分分光感度に基づいて前記太陽電池の絶対分光感度を求める方法である。前記バイアス光は、測定対象の太陽電池を発電状態（バイアスのかかった状態（バイアス状態））にするために前記太陽電池に照射される、例えば白色光等の光である。前記照射エネルギーは、測定対象の太陽電池に照射される照射光の総エネルギー（Ｗ／ｍ^２）である。前記差分分光感度は、バイアス状態の太陽電池において、任意の波長の分光エネルギーの微少な変動による短絡電流の変化率である。この差分分光感度は、バイアス状態の太陽電池における短絡電流（バイアス光照射の短絡電流）を測定し、このバイアス状態の太陽電池に、照射エネルギーを微小変動させた単色光をさらに照射した状態の短絡電流（バイアス光および単色光照射の短絡電流）を測定し、前記バイアス光照射の短絡電流とバイアス光および単色光照射の短絡電流との差を前記単色光における前記照射エネルギーの微小変動分で割ることによって、求められる。

上述のＤＳＲ法を用いた絶対分光感度の測定方法では、バイアス光の照射エネルギーを走査しながら各差分分光感度をそれぞれ測定するので、この測定に用いる複数の照射エネルギー値の組合せを決める必要がある。この組合せを決定する際、短絡電流が照射エネルギーに比例する線形特性を有する線形セルの場合では、照射エネルギーの変化に応じた短絡電流の変化が一定であるので、任意の組合せで測定精度が確保される。しかしながら、短絡電流が照射エネルギーに比例しない非線形特性を有する非線形セルの場合では、照射エネルギーの変化に応じた短絡電流の変化が一定ではないので、任意の組合せでは測定精度が確保できない。例えば、単結晶シリコン太陽電池は、略線形特性を有するので、任意の組合せでよく、そもそも、所定の照射エネルギーで測定した分光感度が絶対分光感度に略相当するので、複数の照射エネルギーで差分分光感度を測定する必要性に乏しい。一方、例えば、多結晶シリコン太陽電池は、照射エネルギーの増大に伴って差分分光感度も大きく変化する非線形特性を有し、また例えば、色素増感太陽電池は、照射エネルギーの分光分布が太陽光の分光分布（例えばＡＭ１．５Ｇ等）に略等しい場合、約１０Ｗ／ｍ^２近辺で差分分光感度がピークとなる非線形特性を有する。このため、このような各非線形特性を有する多結晶シリコン太陽電池や色素増感太陽電池の絶対分光感度を精度よく測定するために、照射エネルギーの変化量を比較的小さくする必要がある。このため、非線形特性を有する太陽電池の絶対分光感度を測定する場合、測定時間が長くなってしまう。

また、実際には、このような非線形特性を有する太陽電池の場合でも、太陽電池は、照射エネルギーを変化させる範囲全体に亘って等しい非線形性を示す訳ではなく、前記範囲全体の中に線形性に近い特性を示す範囲（線形特性と見なせる範囲）も存在する。このため、従来では、試行錯誤を繰り返すことによって前記組合せが決定されていた。

特開２０１２−２５６７７８号公報

Ｊ．Ｍｅｔｚｄｏｒｆ，"Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ．１：Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ"、１ Ｍａｙ １９８７／Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．９ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ １７０１−１７０８

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、太陽電池の絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる太陽電池絶対分光感度測定装置および太陽電池絶対分光感度測定方法を提供することである。

本発明にかかる太陽電池絶対分光感度測定装置および太陽電池絶対分光感度測定方法では、第１光源部の制御によって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光が測定対象の太陽電池に照射され、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれでの複数の短絡電流が測定され、これら測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池の絶対分光感度を求めるために、先ず測定される複数の差分分光感度を測定するための複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せが求められる。したがって、本発明にかかる太陽電池絶対分光感度測定装置および太陽電池絶対分光感度測定方法は、太陽電池の絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の構成を示すブロック図である。 バイアス光にパルス状の単色光を重畳した光を測定対象の太陽電池に照射した場合に太陽電池から出力される光電流を説明するための図である。 第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の動作を示すフローチャートである。 太陽電池におけるバイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の一例を示す図である。 図３に示す特性曲線を一階微分した一階微分曲線を示す図である。 図３に示す特性曲線を二階微分した二階微分曲線を示す図である。 図５に示す二階微分曲線を用いた第２バイアス光照射エネルギーの組合せを求める手法を説明するための図である。 図５に示す二階微分曲線を用いた第２バイアス光照射エネルギーの組合せを求める他の手法を説明するための図である。 第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置における第２バイアス光照射エネルギー探索処理を説明するための図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

本実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、測定対象の太陽電池ＰＶにバイアス光を照射する第１光源部と、太陽電池ＰＶに単色光を照射する第２光源部と、太陽電池ＰＶの短絡電流を測定する短絡電流測定部と、前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を太陽電池ＰＶに照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算部と、前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算部で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を太陽電池ＰＶに照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を太陽電池ＰＶに照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定部と、前記差分分光感度測定部で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求める絶対分光感度演算部とを備える。このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍにおけるより具体的な実施形態を第１実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａおよび第２実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂとして、以下に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の構成を示すブロック図である。図２は、バイアス光にパルス状の単色光を重畳した光を測定対象の太陽電池に照射した場合に太陽電池から出力される光電流を説明するための図である。図２の横軸は、経過時間を表す時間軸であり、その縦軸は、光電流の大きさを表す光電流軸である。第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａは、例えば、図１に示すように、第１光源部１と、第２光源部２と、測定部４と、制御演算部７ａとを備え、図１に示す例では、さらに、照射光学系３と、記憶部５と、インターフェース部（以下、「ＩＦ部」と略記する。）６と、入力部８と、出力部９とを備える。

第１光源部１は、制御演算部７ａの制御に従い、測定対象（評価対象）の太陽電池ＰＶにバイアス光をその照射エネルギーを変更可能に照射する装置であり、例えば、第１光源駆動部１０と、第１光源１１とを備える。

第１光源１１は、所定のバイアス光を放射する装置である。バイアス光は、太陽電池ＰＶを発電状態（バイアス状態）とするための光である。バイアス光は、太陽電池ＰＶが光電変換できる波長（太陽電池ＰＶが感度を有する波長）を含む任意の光でよいが、太陽電池ＰＶの使用状態（使用環境）に応じた測定結果をより精度良く得るために、太陽電池ＰＶの使用状態に応じた適宜な光であることが好ましい。

例えば、太陽電池ＰＶが自然太陽光を受光して発電するように使用される場合には、バイアス光は、いわゆるＡＭ１．５Ｇ（Ａｉｒ Ｍａｓｓ １．５Ｇ）と呼ばれる、自然太陽光の分光放射照度に近似した標準相対分光放射照度を持つ擬似太陽光であることが好ましい。このような擬似太陽光を放射するために、第１光源１１は、例えば、ハロゲンランプおよびキセノンランプ等のランプと、前記ランプから放射された光を自然太陽光の分光放射照度に近似した分光放射照度に変換するために所定のフィルタ特性を持つ光学フィルタとを備えて構成される。

また例えば、太陽電池ＰＶが照明器具の照明光を受光して発電するように使用される場合には、バイアス光は、この照明器具の照明光であることが好ましい。このような照明器具の照明光を放射するために、第１光源１１は、例えば、前記照明器具に使用される光源を備えて構成される。前記照明器具は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、白熱電球、蛍光灯および発光ダイオード（例えば白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）等）等である。

また例えばバイアス光は、単色光であってもよく、第１光源１１は、単色光光源であっても良い。単色光の波長は、測定対象の太陽電池ＰＶが色素増感太陽電池である場合では、ＴｉＯ膜（酸化チタン膜）の影響が大きく現れる約３００〜約４００ｎｍとすることや、色素の影響が大きく現れる約６００〜約８００ｎｍとすることができる。

第１光源１１は、互いに異なる分光放射照度のバイアス光を放射できるように、複数の光源、例えば擬似太陽光の光源、蛍光灯および白色ＬＥＤを備え、太陽電池ＰＶに放射するバイアス光を切り替え可能に構成されても良い。

第１光源駆動部１０は、制御演算部７ａの制御に従い、例えば第１光源１１で放射されるバイアス光の放射（点灯）および停止（消灯）の駆動制御や前記バイアス光の放射光強度（照射エネルギー）の調整制御等の、第１光源１１を駆動および制御する装置である。

このような第１光源部１では、例えば、制御演算部７ａから所定の照射エネルギーでバイアス光を点灯するように指示を受けると、第１光源駆動部１０は、前記所定の照射エネルギーでバイアス光を第１光源１１に放射させる。また例えば、制御演算部７ａからバイアス光を消灯するように指示を受けると、第１光源駆動部１０は、バイアス光の放射を第１光源１１に停止させる。

第２光源部２は、制御演算部７ａの制御に従い、測定対象の太陽電池ＰＶに、その照射エネルギーを変動させて単色光を照射する装置である。本装置Ｍは、分光感度を測定するので、単色光は、照射エネルギーの分かる光であって、その単色光の波長が可変である必要がある。前記単色光の可変波長帯域は、太陽電池ＰＶが感度を有する波長域を含む。このため、第２光源部２は、制御演算部７ａの制御に従って、単色光の波長を選択（可変）する機能、前記単色光の放射光強度（照射エネルギー）を調整（変動）する機能、および、前記単色光を点灯および消灯する機能等の諸機能を備える装置である。なお、単色光の照射エネルギーは、後述するように測定部４の放射照度検知部４１および第２ＤＣアンプ４２によって測定される。このような第２光源部２は、例えば、第２光源駆動部２０と、第２光源２１と、第１光学系２２と、モノクロメータ２３と、モノクロメータ制御部２４と、第２光学系２５と、分岐光学素子２６と、モータ駆動部２７と、モータ２８と、光ブレード２９とを備える。

第２光源２１は、モノクロメータ２３から射出される単色光の波長を含む、所定の波長帯域の光を放射する光源装置であり、例えば、キセノンランプ等の白色ランプである。キセノンランプは、輝度および色温度が高く、そして、紫外から可視を介して赤外までの広帯域に亘る連続スペクトルで光を放射するため、分光感度の測定に好適である。第２光源駆動部２０は、制御演算部７ａの制御に従い、例えば第２光源２１で放射される前記光の放射（点灯）および停止（消灯）の駆動制御や前記光の放射光強度（照射エネルギー）の調整制御等の、第２光源２１を駆動および制御する装置である。

第１光学系２２および第２光学系２５は、その用途に応じて光を集中、または、コリメート（平行光化）させるためのレンズ等の光学素子である。第２光源駆動部２０の制御に従って第２光源２１から放射された光は、第１光学系２２を介してモノクロメータ２３へ入射される。

モノクロメータ２３は、モノクロメータ制御部２４を介して制御演算部７ａの制御に従い、第２光源２１から光学系２２を介して入射された光を、制御演算部７ａの指示（選択）に応じた所定の波長で単色光化して射出する装置である。モノクロメータ２３は、例えば、第２光源２１から放射された前記所定の波長帯域の光を空間的に分散させ、それをスリット等で狭い範囲の波長のみを取り出す分光器である。このようなモノクロメータ２３は、例えば、入射スリット、第１反射鏡、回折格子、第２反射鏡および出射スリットを備え、入射スリットを介して入射された入射光束を第１反射鏡で回折格子へ反射し、回折格子で回折された入射光束の回折光を第２反射鏡で出射スリットへ反射する装置である。モノクロメータ２３は、このような構成によって、回折格子等を回転させてスリットの位置に到達する光の波長を選択させ、所望の範囲の波長のみを取り出すこと（単色光化）ができる。モノクロメータ２３は、前記所望する範囲の波長を取り出すように制御演算部７ａによって制御される。モノクロメータ２３から射出された単色光は、光学系２５を介して分岐光学素子２６へ入射される。モノクロメータ制御部２４は、制御演算部７ａの制御に従い、例えばモノクロメータ２３から射出される波長の選択制御等の、モノクロメータ２３を制御する装置である。

分岐光学素子２６は、入射光を２つの光に分配して射出する光部品である。分岐光学素子２６に入射された単色光は、分岐光学素子２６で分配され、その一方は、測定部４の放射照度検知部４１に入射され、その他方は、光ブレード２９および照射光学系３を介して、測定対象の太陽電池ＰＶへ入射される。

光ブレード２９は、モノクロメータ２３から放射された単色光を、光学系２５を介して受光し、この受光した単色光の照射エネルギー（光強度）を変動させて射出する部材である。より具体的には、光ブレード２９は、例えば、所定の幅で径方向に延びるように切り欠かれた切り欠き部を周方向に一定間隔で並ぶように複数形成された円板状の部材である。モータ２８は、その回転出力軸が光ブレード２９の回転中心に固定され、モータ駆動部２７を介して制御演算部７ａの制御に従い、光ブレード２９を、前記回転中心を回転軸として所定の回転速度で回転させる装置である。モータ駆動部２７は、制御演算部７ａの制御に従い、例えばモータ２８の回転および停止の駆動制御やモータ２８の回転速度の速度制御等の、モータ２８を制御する装置である。モータ駆動部２７は、モータ２８の回転速度を表す信号を後述の短絡電流測定部４３のロックインアンプ４３１に出力する。このような構成によって光ブレード２９は、モータ２８によって所定の回転速度で回転することによって、前記複数の切り欠き部の有無で前記単色光の遮光と透過とを順次に繰り返すことでパルス化し、モノクロメータ２３から光学系２５を介して受光した単色光を、その照射エネルギー（光強度）を変動させて射出する。

このような第２光源部１では、例えば、制御演算部７ａから所定の波長および周期を持つパルス状に光強度変動する単色光を点灯するように指示を受けると、第２光源駆動部２０は、前記光を第２光源２１に放射させる。この第２光源２１から放射された前記光は、第１光学系２２を介してモノクロメータ２３へ入射される。モノクロメータ制御部２４は、制御演算部７ａから指示された前記所定の波長となるように、モノクロメータ２３を制御する。モノクロメータ２３は、モノクロメータ制御部２４の制御に従い、第１光源２１から第１光学系２２を介して入射された光から前記所定の波長の単色光を取り出し、前記所定の波長の単色光を射出する。このモノクロメータから射出された単色光は、光ブレード２９における前記切り欠き部を含む領域に入射される。モータ駆動部２７は、制御演算部７ａから指示された前記所定の周期となるように、前記所定の周期に応じた回転速度でモータ２８を回転させ、これによって光ブレード２９を回転させる。光ブレード２９が回転すると、周方向に複数並設された切り欠き部の有無に応じて、光ブレード２９に入射された単色光が遮光と透過とを繰り返し、パルス化される。このパルス状の単色光が第２光源部２から射出される。また例えば、制御演算部７ａからパルス状の単色光を消灯する指示を受けると、第２光源駆動部２０は、光の放射を第２光源２１に停止させ、モータ駆動部２７は、モータ２８を停止させ、光ブレード２９を停止させる。

照射光学系３は、第１光源部１から放射されたバイアス光を太陽電池ＰＶへ照射し、第２光源部２から放射された単色光を太陽電池ＰＶへ照射する光学系である。

バイアス光および単色光それぞれは、太陽電池ＰＶに略均一な照度分布で照射されることが好ましく、このため、照射光学系３は、第１光源部１から放射されたバイアス光を略均一な照度分布で照射するための第３光学系３１と、第２光源部２から放射された単色光を略均一な照度分布で照射するための第４光学系３２とを備える。そして、太陽電池ＰＶにおけるバイアス光が照射されたバイアス光照射領域内に、単色光も照射される必要がある一方、第１光源部１の光軸と第２光源部２の光軸とが本実施形態では直交しているため、照射光学系３は、第１光源部１の光路を曲げる第５光学素子３３をさらに備えている。この第５光学素子３３には、例えば、本実施形態では、太陽電池ＰＶの法線方向に沿ってバイアス光および単色光を照射するために、第１光源部１の光軸と第２光源部２の光軸との交点に、４５度の入射角および射出角でバイアス光を入射出させるように配置されたハーフミラー３３が用いられる。

このような構成の照射光学系３では、第１光源部１から放射された前記バイアス光は、第３光学系３１を介してハーフミラー３３に入射され、ハーフミラー３３で反射してその進行方向（光路）が９０度折り曲げられたバイアス光は、太陽電池ＰＶにその法線方向から照射され、そして、第２光源部２から放射されたパルス状の単色光は、第４光学系３２を介してハーフミラー３３に入射され、ハーフミラー３３を透過したパルス状の単色光は、前記バイアス光のバイアス光照射領域内で太陽電池ＰＶにその法線方向から照射される。

測定部４は、モノクロメータ２３から放射された単色光の照射エネルギーおよび太陽電池ＰＶの短絡電流を測定する装置である。太陽電池ＰＶの短絡電流は、太陽電池ＰＶにおけるプラス極（＋極）とマイナス極（−極）との間の電位差を０Ｖとした場合に太陽電池ＰＶから流れる電流である。測定部４は、モノクロメータ２３から放射された単色光の照射エネルギーを測定するために、放射照度検知部４１と、第２ＤＣアンプ４２とを備え、そして、太陽電池ＰＶの短絡電流を測定するために、ロックインアンプ４３１と第１ＤＣアンプ４３２とを備える短絡電流測定部４３を備える。

放射照度検知部４１は、分岐光学素子２６によって分配された単色光（モノクロメータ２３から射出された単色光）の放射照度（分光放射照度ではない）を測定する装置（基準検知器）であり、その測定結果を第２ＤＣアンプ４２へ出力する。第２ＤＣアンプ４２は、放射照度検知部４１に接続され、放射照度検知部４１で測定された放射照度を所定の増幅率で増幅して制御演算部７ａへ出力する増幅回路である。

太陽電池ＰＶは、バイアス光と光強度をパルス状に変動させた単色光とが照射されると、図２に示すように、バイアス光を光電変換することによって流れるベース部分の電流（短絡電流のＤＣ成分）Ｉ_ＤＣに、パルス状の単色光を光電変換することによってパルス状の単色光に同期してパルス状に変動しながら流れるパルス状部分の電流（短絡電流のＡＣ成分）Ｉ_ＡＣを重畳した電流を出力する。

ロックインアンプ４３１は、太陽電池ＰＶに接続され、太陽電池ＰＶから出力された電流のうちの図２に示すパルス状部分の電流における振幅を検出して増幅する回路であり、この検出した検出結果を制御演算部７ａへ出力する。ロックインアンプ４３１には、上述したように、モータ２８の回転速度を表す信号が同期信号としてモータ駆動部２７から入力される。ロックインアンプ４３１は、この同期信号を参照信号として、太陽電池ＰＶから出力される電流から、パルス状に強度変調する単色光の前記強度変調に同期した信号成分の振幅、すなわち、図２に示すパルス状部分の電流における振幅を検出して増幅する。第１ＤＣアンプ４３２は、太陽電池ＰＶに接続され、太陽電池ＰＶから出力された電流のうちの図２に示すベース部分の電流における振幅を検出して増幅する回路であり、この検出した検出結果を制御演算部７ａへ出力する。

制御演算部７ａは、絶対分光感度を求めるべく、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａの各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａ全体の動作を司るとともに、太陽電池ＶＰの絶対分光感度を求める装置である。制御演算部７ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、このＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、このＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。

そして、制御演算部７ａには、制御演算プログラムが実行されることによって、制御部７１、第１光源制御部７２、第２光源制御部７３、バイアス光組合せ演算部７４ａ、差分分光感度測定部７５および絶対分光感度演算部７６が機能的に構成される。

制御部７１は、測定部４、記憶部５、ＩＦ部６、入力部８および出力部９等の各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによってこれら各部の動作を司るものである。

第１光源制御部７２は、第１光源駆動部１０を介して第１光源１１を制御することによって、第１光源部１を制御するものである。より具体的には、第１光源制御部７２は、所定の制御信号を第１光源駆動部１０に出力することで、第１光源駆動部１０によって、所望の大きさの照射エネルギーでバイアス光を第１光源１１に放射させる点灯制御を行う。第１光源制御部７２は、所定の制御信号を第１光源駆動部１０に出力することで、第１光源駆動部１０によって、第１光源１１にバイアス光の放射を停止させる消灯制御を行う。第１光源制御部７２は、このような各種の制御を第１光源部１に実施する。

第２光源制御部７３は、第２光源駆動部２０を介して第２光源２１を制御し、モノクロメータ制御部２４を介してモノクロメータ２３を制御し、そして、モータ駆動部２７を介してモータ２８を制御することによって、第２光源部２を制御するものである。より具体的には、第２光源制御部７３は、所定の制御信号を第２光源駆動部２０に出力することで、第２光源駆動部２０によって、比較的微小な所定の照射エネルギーで光を第２光源２１に放射させる点灯制御を行う。第２光源制御部７３は、所定の制御信号をモノクロメータ制御部２４に出力することで、モノクロメータ制御部２４によって、所望の波長の単色光をモノクロメータ２３に射出させる波長制御を行う。第２光源制御部７３は、所定の制御信号をモータ駆動部２７に出力することで、モータ駆動部２７によって、所定の回転速度（１分当たりの回転数）でモータ２８を回転させることによって光ブレードを所定の回転速度（１分当たりの回転数）で回転させ、パルス状に照射エネルギーを変動させた単色光を射出させる変動制御を行う。このように第２光源制御部７３は、所望の波長でパルス状に照射エネルギーを変動させた単色光を点灯する点灯制御を行う。そして、第２光源制御部７３は、パルス状の単色光を消灯する消灯制御を行う。第２光源制御部７３は、このような各種の制御を第２光源部２に実施する。

バイアス光組合せ演算部７４ａは、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるものである。より具体的には、本実施形態では、図１に示すように、バイアス光組合せ演算部７４ａは、機能的に、短絡電流測定制御部７４１と、組合せ演算部７４２とを備える。

短絡電流測定制御部７４１は、互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光を太陽電池ＰＶに照射するように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御し、これら複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流を取得するものである。より具体的には、バイアス光組合せ演算部７４ａの短絡電流測定制御部７４１は、例えば、本実施形態では、前記複数の短絡電流を短絡電流測定部４３によって測定する際に、等差で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に太陽電池ＰＶに照射するように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御し、これら複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流を取得する。

このような等差による照射エネルギーの間隔Ｅｓｔｅｐは、照射エネルギーの最大値をＥｍａｘとし、照射エネルギーの最小値をＥｍｉｎとし、第２バイス光照射エネルギーの前記組合せを求めるための短絡電流の測定数をＮとする場合に、次式１によって表される。
Ｅｓｔｅｐ＝（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）／Ｎ ・・・（１）

短絡電流測定制御部７４１は、これら取得した複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の短絡電流を、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれと対応付けて、組合せ演算部７４２に通知し、必要に応じて記憶部５に記憶する。

組合せ演算部７４２は、短絡電流測定制御部７４１の制御によって太陽電池ＰＶに照射された互いに異なる第１バイアス光照射エネルギーをそれぞれ持つ複数のバイアス光それぞれで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるものである。

より具体的には、バイアス光組合せ演算部７４ａの組合せ演算部７４２は、例えば、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求める。

例えば、本実施形態では、組合せ演算部７４２は、前記変化度合いとして、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分を求め、この求めた特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せを求める。より具体的には、例えば、本実施形態では、組合せ演算部７４２は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、この求めた絶対値から大きい順に予め設定された測定数だけ絶対値を選抜し、この選抜した絶対値に対応する第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求める。

組合せ演算部７４２は、この求めた第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを、差分分光感度測定部７５に通知し、必要に応じて記憶部５に記憶する。

差分分光感度測定部７５は、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御することによってバイアス光組合せ演算部７４ａで求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光を太陽電池ＰＶに照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、第２光源制御部７３を介して第２光源部２を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求めるものである。差分分光感度測定部７５は、前記組合せに含まれる複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し測定した複数の差分分光感度を絶対分光感度演算部７６に通知し、必要に応じて記憶部５に記憶する。

絶対分光感度演算部７６は、差分分光感度測定部７５で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、ＤＳＲ法によって太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるものである。絶対分光感度演算部７６は、この求めた太陽電池ＰＶの絶対分光感度を出力部９に出力し、必要に応じて記憶部５に記憶し、またＩＦ部６から外部へ出力する。

記憶部５は、例えばハードディスク装置やＣＤ−Ｒドライブ装置等の外部記憶装置であり、例えば、測定部４の各測定結果や制御演算部７ａの各演算結果等を記憶するものである。ＩＦ部６は、本太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍと外部の他の装置との間で互いにデータを交換するための通信インターフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格に対応した装置やＲＳ２３２Ｃ規格に対応した装置である。入力部８は、外部からコマンド（命令）やデータ等を太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍに入力するための装置であり、例えばタッチパネルやキーボード等である。出力部９は、入力部８から入力されたコマンドやデータおよび制御演算部７ａの演算結果等を出力するための装置であり、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ等の表示装置や、例えばプリンタ等の印刷装置である。これら記憶部５、ＩＦ部６、入力部８および出力部９は、制御演算部７ａによって制御される。

これら太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍの制御演算部７ａ、記憶部５、ＩＦ部６、入力部８および出力部９は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリおよび周辺機器を備えるパーソナルコンピュータによって構成可能である。

次に、本実施形態の動作について説明する。図３は、第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の動作を示すフローチャートである。図４は、太陽電池におけるバイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の一例を示す図である。図４の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、短絡電流を示す。図５は、図３に示す特性曲線を一階微分した一階微分曲線を示す図である。図５の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、前記特性曲線の一階部分を示す。図６は、図３に示す特性曲線を二階微分した二階微分曲線を示す図である。図６の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、前記特性曲線の二階微分を示す。図６中四角形で囲った部分は、後述するように、図４に示す例において、分光感度測定が必要な照射エネルギーの範囲である。図７は、図５に示す二階微分曲線を用いた第２バイアス光照射エネルギーの組合せを求める手法を説明するための図である。図７の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を示す。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａでは、まず、測定対象の太陽電池ＰＶが所定の場所にセットされ、測定が開始される。図３において、測定が開始されると、バイアス光の分光放射照度が切り替え可能に構成されている場合には、まず、絶対値分光感度を求めたい第１光源１１の種類、すなわちバイアス光の分光放射照度の種類がオペレータによって入力部８から入力され、決定される（Ｓ１１）。例えば、蛍光灯下の室内で太陽電池ＰＶの使用が想定される場合には、オペレータによって入力部８からバイアス光として蛍光灯を指定するコマンドが入力され、決定される。このコマンドを入力部８から受け付けると、制御演算部７ａは、バイアス光を蛍光灯に切り替える。なお、バイアス光の分光放射照度が切り替え可能に構成されていない場合には、この処理Ｓ１１は、省略され、次の処理Ｓ１２から開始される。

次に、バイアス光の照射エネルギーにおける最大値（最大照射エネルギー）および最小値（最小照射エネルギー）がオペレータによって入力部８から入力され、決定される（Ｓ１２）。これによってバイアス光の第１バイアス光照射エネルギーの範囲が入力され、決定される。この第１バイアス光照射エネルギーの範囲における最小値は、通常、０に設定され（バイアス光を照射しない場合）、その最大値は、例えば、測定対象の太陽電池ＰＶの使用環境において、太陽電池ＰＶに照射される光の最大光強度等を勘案することで適宜に設定される。例えば、その最大値は、使用環境での絶対分光感度を求めたい照射エネルギーより所定値だけ大きな値に設定される。なお、太陽電池ＰＶの非線形性を示す照射エネルギー範囲が予め分かっている、あるいは予想されている場合には、この太陽電池ＰＶの非線形性を示す照射エネルギー範囲を勘案することで、第１バイアス光照射エネルギーの範囲における最大値は、適宜に設定されてもよい。このように前記使用環境や前記非線形性を示す照射エネルギー範囲等に応じて第１バイアス光照射エネルギーの範囲を設定することで、太陽電池ＰＶの特性が測定結果に反映され、より精度良く絶対分光感度が測定できる。

次に、バイアス光の第１バイアス光照射エネルギーの範囲を入力部８から受け付けると、短絡電流測定制御部７４１は、第１バイアス光照射エネルギーの間隔を求め、決定する（Ｓ１３）。本実施形態では、上述したように、前記式（１）によって、短絡電流測定制御部７４１は、等差で第１バイアス光照射エネルギーの間隔を求め、決定する。より具体的には、ｉ番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｉは、Ｅ_１＝０、Ｅ_ｉ＝Ｅ_ｉ−１＋Ｅｓｔｅｐである。

次に、短絡電流測定制御部７４１は、このような式（１）によって求めた等差間隔で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に太陽電池ＰＶに照射するように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御し、これら複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流を取得する（Ｓ１４）。

より具体的には、まず、短絡電流測定制御部７４１は、第２光源部２を消灯した状態に第２光源制御部７３を介して第２光源部２を制御する。なお、第２光源部２は、単色光を遮光する遮光板をさらに備えるように構成され、短絡電流測定制御部７４１は、第２光源部２から放射される単色光を前記遮光板によって遮光するように、第２光源部２を制御してもよい。次に、１番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_１は、０であるので、短絡電流測定制御部７４１は、第１光源部１を消灯した状態に第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御し、この状態で短絡電流測定部４３によって測定された１番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_１（＝０）に対応する１番目の短絡電流Ｉｓｃ_１を取得する。短絡電流測定制御部７４１は、この取得した１番目の短絡電流Ｉｓｃ_１を、１番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_１（＝０）に対応付けて記憶する。

ここで、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求めるために測定される短絡電流は、パルス状の単色光が太陽電池ＰＶに照射されることなく、バイアス光のみが太陽電池ＰＶに照射されるので（但し１番目はＥ_１＝０なのでバイアス光も照射されない）、短絡電流測定制御部７４１は、ｉ番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｉに対応するｉ番目の短絡電流Ｉｓｃ_ｉとして、短絡電流測定部４３の第１ＤＣアンプ４３２の出力のみを取得する。

次に、２番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_２に対応する２番目の短絡電流Ｉｓｃ_２を取得するために、短絡電流測定制御部７４１は、第１光源部１から放射されるバイアス光の照射エネルギーが２番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_２（＝Ｅ_１＋Ｅｓｔｅｐ）となるように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御する。この制御によって第１光源部１は、２番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_２でバイアス光を放射する。この第１光源部１から放射されたバイアス光は、第３光学系３１および第５光学系（ハーフミラー）３３を介して太陽電池ＰＶに入射される。バイアス光が入射されると、太陽電池ＰＶは、バイアス光を光電変換し、その第１バイアス光照射エネルギーＥ_２に応じた光電流を短絡電流測定部４３へ出力し、短絡電流測定部４３は、第１ＤＣアンプ４３２によって第１バイアス光照射エネルギーＥ_２のバイアス光に対応した大きさ（レベル）の短絡電流を測定し、この短絡電流の測定結果を制御演算部７ａへ出力する。これによって短絡電流測定制御部７４１は、２番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_２に対応する２番目の短絡電流Ｉｓｃ_２として、短絡電流測定部４３の第１ＤＣアンプ４３２の出力を取得する。短絡電流測定制御部７４１は、この取得した２番目の短絡電流Ｉｓｃ_２を、２番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_２に対応付けて記憶する。

次に、短絡電流測定制御部７４１は、第１光源部１から放射されるバイアス光の照射エネルギーが３番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_３（＝Ｅ_２＋Ｅｓｔｅｐ）となるように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御する。第１光源部１および短絡電流測定部４３は、上述と同様に動作し、短絡電流測定制御部７４１は、３番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_３に対応する２番目の短絡電流Ｉｓｃ_３として、短絡電流測定部４３の第１ＤＣアンプ４３２の出力を取得する。短絡電流測定制御部７４１は、この取得した３番目の短絡電流Ｉｓｃ_３を、３番目の第１バイアス光照射エネルギーＥ_３に対応付けて記憶する。

以下、第１光源部１から放射されるバイアス光の照射エネルギーが第１バイアス光照射エネルギーの範囲における最大値に達するまで、短絡電流測定制御部７４１は、上述と同様に、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御し、これに応じて第１光源部１および短絡電流測定部４３は、上述と同様に動作し、これによって短絡電流測定制御部７４１は、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流を取得し、これらを対応付けて記憶する。例えば、一例として、１０Ｗ／ｍ^２から１０００Ｗ／ｍ^２までの範囲を１Ｗ／ｍ^２ごとに短絡電流を測定する場合、９９０回の測定が実行され、１回当たり１秒で測定できるとすると、約１７分で全ての短絡電流が測定でき、また例えば１００Ｗ／ｍ^２ごとに短絡電流を測定する場合、約２分弱で全ての短絡電流が測定できる。このように取得された第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の一例が図４に示されている。そして、短絡電流測定制御部７４１は、このように取得した、複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれと対応付けられた複数の短絡電流を、組合せ演算部７４２へ通知する。

次に、この通知を受けると、組合せ演算部７４２は、短絡電流測定制御部７４１から通知された、複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれと対応付けられた複数の短絡電流に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求める（Ｓ１５）。

より具体的には、組合せ演算部７４２は、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における変化度合いとして、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分を求め、この求めた特性曲線の二階微分に基づいて、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求める。

例えば、本実施形態では、組合せ演算部７４２は、短絡電流測定制御部７４１から通知された、複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれと対応付けられた複数の短絡電流から、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分を求め、この求めた特性曲線の二階微分に基づいて、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求める。一例として図４に示した特性曲線の二階微分が図６に示されている。なお、図４に示した特性曲線の一階微分が図５に示されている。図４に示す特性曲線は、第１バイアス光照射エネルギーが約１００から約５００Ｗ／ｍ^２の範囲で、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係は、曲線であり、変化しているので、この範囲で、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分は、０ではない値を有し、第１バイアス光照射エネルギーの変化に対し非線形で短絡電流は、変化している。一方、前記特性曲線の二階微分が０である場合は、第１バイアス光照射エネルギーの変化に比例して短絡電流は、変化し、差分分光感度に変化は、現れない。

このような特性曲線の二階微分に基づいて第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求める際に、例えば、本実施形態では、組合せ演算部７４２は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、この求めた絶対値から大きい順に予め設定された測定数だけ絶対値を選抜し、この選抜した絶対値に対応する第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求めている。例えば、組合せ演算部７４２は、図６に示す特性曲線の二階微分の絶対値を求めることによって、図７に示す曲線を求める。なお、図７には、複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する特性曲線の二階微分の絶対値が○で示されている。そして、絶対分光感度を求めるために測定される差分分光感度の測定数が６個である場合には、組合せ演算部７４２は、この求めた絶対値から大きい順に測定数の６個だけ絶対値Ｐ１〜Ｐ６を選抜する。そして、組合せ演算部７４２は、この選抜した６個の絶対値Ｐ１〜Ｐ６にそれぞれ対応する６個の第１バイアス光照射エネルギーＥ１〜Ｅ６を第２バイアス光照射エネルギーとすることで、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求める。なお、測定数は、例えば、絶対分光感度の測定に要する総時間（絶対分光感度測定時間）が設定されている場合には、その総時間を、差分分光感度の１回の測定に要する時間（差分分光感度測定時間）で除算することで求められてもよい。

次に、このように第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが求められると、差分分光感度測定部７５は、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御することによってバイアス光組合せ演算部７４ａの組合せ演算部７４２で求められた前記組合せにおける互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光を太陽電池ＰＶに照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、第２光源制御部７３を介して第２光源部２を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める（Ｓ１６）。例えば、上述の例では、差分分光感度測定部７５は、第２バイアス光照射エネルギーＥ１で差分分光感度を求め、第２バイアス光照射エネルギーＥ２で差分分光感度を求め、第２バイアス光照射エネルギーＥ３で差分分光感度を求め、第２バイアス光照射エネルギーＥ４で差分分光感度を求め、第２バイアス光照射エネルギーＥ５で差分分光感度を求め、そして、第２バイアス光照射エネルギーＥ６で差分分光感度を求める。そして、差分分光感度測定部７５は、これら測定した各第２バイアス光照射エネルギーＥ１〜Ｅ６での各差分分光感度を絶対分光感度演算部７６へ通知する。

次に、この通知を受けると、絶対分光感度演算部７６は、差分分光感度測定部７５で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、ＤＳＲ法によって太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求める（Ｓ１７）。

そして、制御演算部７ａは、絶対分光感度演算部７６によって求められた太陽電池ＰＶの絶対分光感度を記憶部５に記憶し、出力部９へ出力する。また必要に応じて、制御演算部７ａは、絶対分光感度演算部７６によって求められた太陽電池ＰＶの絶対分光感度をＩＦ部６から外部へ出力する。

このように本実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、第１光源部１の制御によって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光が測定対象の太陽電池ＰＶに照射され、これら複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれでの複数の短絡電流が測定され、これら測定された複数の短絡電流に基づいて、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求めるために先ず測定される複数の差分分光感度を測定するための複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せが求められる。このように、これら複数の第２バイアス光照射エネルギーの組合せが、絶対分光感度を求める前に、短絡電流から先ず決定されるので、背景技術で説明した上述の試行錯誤を繰り返す必要がなく、そして、短絡電流の測定は、比較的短い時間で、例えば１秒程度の数秒で測定できる。このため、本実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、これら複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せは、バイアス光組合せ演算部７４ａによって、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における変化度合いに基づいて求められる。差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係の変化に現れる。このため、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。例えば前記変化度合いが比較的大きい第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーに選定するとともに前記前記変化度合いが比較的小さい第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーの選定から外したより適切な組合せを、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、バイアス光組合せ演算部７４ａによって、前記変化度合いとして、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分が求められ、この求められた特性曲線の二階微分に基づいて、これら複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが求められる。差分分光感度は、上述したように短絡電流の変化率に関係するので、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における変化は、前記特性曲線の二階微分で表すことができる。すなわち、差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、前記特性曲線の二階微分で表すことができる。このため、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、前記特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、バイアス光組合せ演算部７４ａによって、前記特性曲線の二階微分の絶対値が求められ、この求められた絶対値から大きい順に予め設定された測定数だけ絶対値が選抜され、この選抜された絶対値に対応する第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとすることで、これら複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが求められる。差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、前記特性曲線の二階微分の絶対値が大きいほど大きい。このため、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、大きい順に予め設定された測定数だけ前記絶対値を選抜して前記組合せを求めるので、予め設定された測定数のうちで最も適切な組合せを決定できる。すなわち、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、予め設定された測定時間内で最も適切な組合せを決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、バイアス光組合せ演算部７４ａによって、等差で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光が順次に太陽電池ＰＶに照射され、前記複数の短絡電流が測定される。このように本実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、複数の第１バイス光照射エネルギーにおける各間隔が等間隔となるので、第１バイアス光照射エネルギーにおける最小照射エネルギーから最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を全て公平に、前記差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

なお、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、バイアス光組合せ演算部７４ａは、前記特性曲線の二階微分の絶対値の大きい方から順に絶対値を選抜したが、これに限定されるものではない。図８は、図５に示す二階微分曲線を用いた第２バイアス光照射エネルギーの組合せを求める他の手法を説明するための図である。図８の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を示す。例えば、バイアス光組合せ演算部７４ａは、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、例えば、図８に示すように、この求めた絶対値から予め設定された第１判定値Ｔｈ１以上の絶対値を全て選抜し、この選抜した絶対値に対応する第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求めるように、構成されても良い。このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、前記第１判定値Ｔｈ１以上の絶対値を選抜して前記組合せを求めるので、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における、前記第１判定値Ｔｈ１以上の絶対値に対応する非線形度合いを持つ箇所を全て選抜でき、前記第１判定値Ｔｈ１に応じた所望の精度で絶対値分光感度を測定できる。前記第１判定値（第１閾値）Ｔｈ１は、絶対分光感度に要求される測定精度や所要測定時間等に応じて適宜に設定される。前記第１判定値Ｔｈ１を相対的に小さい値に設定すると、より多数の第１バイアス光照射エネルギーが選抜され、第２バイアス光照射エネルギーの個数が多くなるので、測定精度が向上する。また、前記第１判定値Ｔｈ１を相対的に大きな値に設定すると、より小数の第１バイアス光照射エネルギーが選抜され、第２バイアス光照射エネルギーの個数が少なくなるので、測定時間が短くなる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、バイアス光組合せ演算部７４ａは、等差で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に太陽電池ＰＶに照射することで前記複数の短絡電流を測定したが、これに限定されるものではない。例えば、バイアス光組合せ演算部７４ａの短絡電流測定制御部７４１は、前記複数の短絡電流を短絡電流測定部４３によって測定する際に、等比で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に太陽電池ＰＶに照射するように、構成されても良い。

照射エネルギーの間隔比Ｒｓｔｅｐとする場合、ｉ番目の照射エネルギーＥｉ（ｉは１からＮまでの整数）は、次式２（式２−１、式２−２）によって表される。なお、この式２では、照射エネルギーＥｉは、最小の照射エネルギーから最大の照射エネルギーまで順にｉ番目の照射エネルギーＥｉが決定されるが、これに限らず、例えば、照射エネルギーＥｉは、最大の照射エネルギーから最小の照射エネルギーまで順にｉ番目の照射エネルギーＥｉが決定されてもよく、また例えば予め決定された所定の照射エネルギーＥｐから最大の照射エネルギーまで順に、そして、前記所定の照射エネルギーＥｐから最小の照射エネルギーまで順に、それぞれ、ｉ番目の照射エネルギーＥｉが決定されてもよい。
Ｒｓｔｅｐ＝ＥＸＰ（（ｌｏｇＥｍａｘ−ｌｏｇＥｍｉｎ）／Ｎ） ・・・（２−１）
Ｅｉ＝Ｅｍｉｎ×Ｒｓｔｅｐ^ｉ （２−２）

このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、複数の第１バイス光照射エネルギーにおける各間隔が等比間隔となるので、等差間隔と同じ測定数（測定時間）とした場合に、等差間隔の場合よりも広い第１バイアス光照射エネルギー範囲を、差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍでは、前記変化度合いとして、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分が求められ、この求められた特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せが求められたが、これに限定されるものではない。例えば、バイアス光組合せ演算部７４ａは、前記変化度合いとして、複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、当該第１バイアス光照射エネルギーに対応する短絡電流測定部４３によって実測された短絡電流と当該第１バイアス光照射エネルギーの前後の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた補間短絡電流との差を求め、この求めた差に基づいて、前記組合せを求めるように構成されても良い。２個の測定点の間における変化は、前記２個の測定点の間における或る測定点の実測値と前記２個の測定点から前記或る測定点の補間値との差に関係し、前記差が大きいほど、前記２個の測定点の間における変化は、大きいと考えられる。したがって、差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いは、当該第１バイアス光照射エネルギーに対応する実測の短絡電流と当該第１バイアス光照射エネルギーの前後の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間された補間短絡電流との差で表すことができる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍは、前記差に基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。

次に、別の実施形態について説明する。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の構成を示すブロック図である。

第１実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍａは、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを決定する場合に、まず、複数の第１バイス光照射エネルギーそれぞれについて短絡電流を全て測定したが、第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、第１バイアス光照射エネルギーの範囲を複数に分割しながらに第２バイアス光照射エネルギーを探索し、この探索結果に基づいて複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求めるものである。

このような第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、例えば、図９に示すように、第１光源部１と、第２光源部２と、測定部４と、制御演算部７ｂとを備え、図９に示す例では、さらに、照射光学系３と、記憶部５と、ＩＦ部６と、入力部８と、出力部９とを備える。これら第２実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂにおける第１光源部１、第２光源部２、照射光学系３、測定部４、記憶部５、ＩＦ部６、入力部８および出力部９は、それぞれ、第１実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂにおける第１光源部１、第２光源部２、照射光学系３、測定部４、記憶部５、ＩＦ部６、入力部８および出力部９と同様であるので、その説明を省略する。

制御演算部７ｂは、絶対分光感度を求めるべく、太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂの各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂ全体の動作を司るとともに、太陽電池ＶＰの絶対分光感度を求める装置であり、制御演算部７ａと同様に例えばマイクロコンピュータによって構成される。そして、制御演算部７ｂには、制御演算プログラムが実行されることによって、制御部７１、第１光源制御部７２、第２光源制御部７３、バイアス光組合せ演算部７４ｂ、差分分光感度測定部７５および絶対分光感度演算部７６が機能的に構成される。これら第２実施形態の制御演算部７ｂにおける制御部７１、第１光源制御部７２、第２光源制御部７３、差分分光感度測定部７５および絶対分光感度演算部７６は、それぞれ、第１実施形態の制御演算部７ａにおける制御部７１、第１光源制御部７２、第２光源制御部７３、差分分光感度測定部７５および絶対分光感度演算部７６と同様であるので、その説明を省略する。

バイアス光組合せ演算部７４ｂは、予め設定された第１バイアス光照射エネルギーの第１最小照射エネルギーから第１最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割し、この分割した複数の領域における境界点の第１バイアス光照射エネルギーで前記バイアス光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって実測された短絡電流と前記最小照射エネルギーおよび前記最大照射エネルギーそれぞれに対応する２つの実測の短絡電流から補間によって求められた前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーに対応する補間短絡電流との差を求め、この求めた前記差が予め設定された第２判定値（第２閾値）Ｔｈ２以上である場合に前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとする第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行し、この求めた前記差が予め設定された第２判定値Ｔｈ２以上である前記場合が無くなるまで、前記分割した複数の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに前記第１最小照射エネルギーに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに前記第１最大照射エネルギーに更新して前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行することで、前記組合せを求めるものである。より具体的には、本実施形態では、図９に示すように、バイアス光組合せ演算部７４ｂは、機能的に、探索処理部７４６と、組合せ演算部７４７とを備える。

探索処理部７４６は、第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行する際に必要となる情報を登録する探索領域リストに所定の事項を登録しつつ、前記差が第２判定値Ｔｈ２以上である前記場合が無くなるまで、前記分割した複数の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに前記第１最小照射エネルギーに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに前記第１最大照射エネルギーに更新しつつ、第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行するものである。探索領域リストは、例えば、分割された各領域を表す識別子（領域ＩＤ）を登録する領域ＩＤフィールド、各領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲を表すために各領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における両端の各第１バイアス光照射エネルギーを登録する両端照射エネルギーフィールド、および、各領域に対する第２バイアス光照射エネルギー探索処理の実行の有無を表すフラグを登録する探索処理実行フラグフィールド等の各フィールドを備え、各領域ごとにレコードが生成される。この探索領域リストは、制御演算部７ｂの記憶素子（例えばＥＥＰＲＯＭ等）あるいは記憶部５に記憶される。

組合せ演算部７４７は、探索処理部７４６の第２バイアス光照射エネルギー探索処理の終了後に、探索領域リストに登録されている第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとして抽出し、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求めるものである。

次に、本実施形態の動作について説明する。図１０は、第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置の動作を示すフローチャートである。図１１は、第２実施形態の太陽電池絶対分光感度測定装置における第２バイアス光照射エネルギー探索処理を説明するための図である。図１１の横軸は、第１照射エネルギーを示し、その縦軸は、短絡電流を示す。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、まず、測定対象の太陽電池ＰＶが所定の場所にセットされ、測定が開始される。図１０において、測定が開始されると、バイアス光の分光放射照度が切り替え可能に構成されている場合には、まず、第１実施形態の処理Ｓ１１と同様に、絶対値分光感度を求めたい第１光源１１の種類（バイアス光の分光放射照度の種類）がオペレータによって入力部８から入力され、決定される（Ｓ２１）。

次に、第１実施形態の処理Ｓ１２と同様に、バイアス光の照射エネルギーにおける最大値（最大照射エネルギー）および最小値（最小照射エネルギー）がオペレータによって入力部８から入力され、決定される（Ｓ２２）。

次に、バイアス光の第１バイアス光照射エネルギーの範囲を入力部８から受け付けると、探索処理部７４６は、最初の第１バイアス光照射エネルギーを複数の領域に、例えば３個または４個の領域に分割し、この分割した各領域に応じた個数のレコードを持つ探索領域リストを生成し、この生成した各レコードに所定の事項を登録する（Ｓ２３）。ここでは、一例として、最初の第１バイアス光照射エネルギーは、３個の第１ないし第３領域に分割される。したがって、探索領域リストには、第１ないし第３領域に応じて３個の第１ないし第３レコードが生成される。第１レコードの領域ＩＤフィールド、両端照射エネルギーフィールドおよび探索処理実行フラグフィールドそれぞれに、第１領域、最小照射エネルギーと第１および第２領域間の境界点における第１境界照射エネルギーおよび未実行が登録され、第２レコードの領域ＩＤフィールド、両端照射エネルギーフィールドおよび探索処理実行フラグフィールドそれぞれに、第２領域、第１および第２領域間の境界点における第１境界照射エネルギーと第２および第３領域間の境界点における第２境界照射エネルギーおよび未実行が登録され、そして、第３レコードの領域ＩＤフィールド、両端照射エネルギーフィールドおよび探索処理実行フラグフィールドそれぞれに、第３領域、第２および第３領域間の境界点における第２境界照射エネルギーと最大照射エネルギーおよび未実行が登録される。なお、「未実行」は、当該領域に対し領域の分割が必要であることを表し、「実行済み」は、当該領域に対し領域の分割が不必要であることを表す。

次に、探索処理部７４６は、探索領域リストから第２バイアス光照射エネルギー探索処理が未実行である領域を１つ選択し、この選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における両端の各第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を太陽電池ＰＶに照射し、その短絡電流を測定する（Ｓ２４）。

より具体的には、探索処理部７４６は、第１光源部１から放射されるバイアス光の照射エネルギーが、この領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における一方端（前記範囲において最小）の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎとなるように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御する。この制御によって第１光源部１は、この第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎでバイアス光を放射する。この第１光源部１から放射されたバイアス光は、第３光学系３１および第５光学系（ハーフミラー）３３を介して太陽電池ＰＶに入射される。バイアス光が入射されると、太陽電池ＰＶは、バイアス光を光電変換し、その第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎに応じた光電流を短絡電流測定部４３へ出力し、短絡電流測定部４３は、第１ＤＣアンプ４３２によって第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎのバイアス光に対応した大きさ（レベル）の短絡電流を測定し、この短絡電流の測定結果を制御演算部７ｂへ出力する。これによって探索処理部７４６は、この第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎに対応する短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｎとして、短絡電流測定部４３の第１ＤＣアンプ４３２の出力を取得する。短絡電流測定制御部７４１は、この取得した短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｎを、第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎに対応付けて記憶する。そして、探索処理部７４６は、第１光源部１から放射されるバイアス光の照射エネルギーが、この領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における他方端（前記範囲において最大）の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｘとなるように、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御する。第１光源部１および短絡電流測定部４３は、上述と同様に動作し、探索処理部７４６は、第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｘに対応する短絡電流Ｉｓｃ_ｍａｘとして、短絡電流測定部４３の第１ＤＣアンプ４３２の出力を取得する。探索処理部７４６は、この取得した短絡電流Ｉｓｃ_ｍａｘを、第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｘに対応付けて記憶する。

例えば、第２バイアス光照射エネルギー探索処理が未実行である領域として、第１領域が選択され、前記一方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎとしての前記最小照射エネルギーでの短絡電流Ｉｓｃが測定され、前記他方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｎとしての第１および第２領域間の境界点における第１境界照射エネルギーでの短絡電流が測定される。

次に、探索処理部７４６は、前記選択した領域における中間の照射エネルギーでの短絡電流を、処理Ｓ２４で実測した両端の各照射エネルギーＥ_ｍｉｎ、Ｅ_ｍａｘでの各短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｘ、Ｉｓｃ_ｍａｘから、所定の補間方法によって補間短絡電流Ｉｓｃ_ｃａｌとして短絡電流を求める（Ｓ２５）。例えば、図１１に示すように、各短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｘ、Ｉｓｃ_ｍａｘから線形補間（直線補間）によって補間短絡電流Ｉｓｃ_ｃａｌが求められる。

なお、この補間方法は、線形補間に限定されるものではなく、各種の補間方法を用いることができる。この補間方法は、例えば、二次式や三次式等の高次式および多項式等を用いた非線形補間であってもよく、また例えば、この補間方法は、ＤＳＲ法において、短絡電流を積分する補間式を用いた方法であっても良い。また非線形補間した場合におけるノイズ対策として、同一の照射エネルギーで複数回の短絡電流を測定して平均化する方法、複数回の測定値を測定値順に並び替え中央の値を採用する方法（ミディアンフィルタ）、複数の照射エネルギー間で移動平均を取る方法、あるいは、補間式を最小二乗法で決定する方法等が利用できる。

次に、探索処理部７４６は、処理Ｓ２５で補間短絡電流Ｉｓｃ_ｃａｌを求めた照射エネルギーと同一の照射エネルギーである、前記選択した領域における中間の照射エネルギーでの短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｄを実測する（Ｓ２６）。

次に、探索処理部７４６は、図１１に示すように、前記選択した領域における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄにおいて、処理Ｓ２６で実測した短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｄと処理Ｓ２５で補間で求めた補間短絡電流Ｉｓｃ_ｃａｌとの差Ｉｓｃ_ｓｕｂを求め、この求めた差Ｉｓｃ_ｓｕｂが予め設定された第２判定値（第２閾値）Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ２７）。

この処理Ｓ２７の判定の結果、前記差Ｉｓｃ_ｓｕｂが第２判定値Ｔｈ２以上である場合（ＹＥＳ）には、探索処理部７４６は、処理Ｓ２８を実行し、一方、処理Ｓ２７の判定の結果、前記差Ｉｓｃ_ｓｕｂが第２判定値Ｔｈ２以上でない場合（前記差Ｉｓｃ_ｓｕｂが第２判定値Ｔｈ２未満である場合）（ＮＯ）には、探索処理部７４６は、処理Ｓ３１を実行する。

この処理Ｓ２８において、前記選択した領域における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄで前記選択した領域を分割するために、探索領域リストに新たなレコードを生成する。そして、探索処理部７４６は、この新たなレコードにおける領域ＩＤフィールド、両端照射エネルギーフィールドおよび探索処理実行フラグフィールドそれぞれに、新たな領域ＩＤ、前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における一方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎと前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄ、および未実行を登録し、前記選択された領域のレコードにおける両端照射エネルギーフィールドに、前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄと前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における他方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｎを更新する。あるいは、探索処理部７４６は、この新たなレコードにおける領域ＩＤフィールド、両端照射エネルギーフィールドおよび探索処理実行フラグフィールドそれぞれに、新たな領域ＩＤ、前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄと前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における他方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍａｎ、および未実行を登録し、前記選択された領域のレコードにおける両端照射エネルギーフィールドに、前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における一方端の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｎと前記選択した領域の第１バイアス光照射エネルギー範囲における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄを更新してもよい。そして、探索処理部７４６は、第２バイアス光照射エネルギー探索処理すべき領域を新たに第２バイアス光照射エネルギー探索処理するために、処理を処理Ｓ２４に戻す。

一方、処理Ｓ３１において、探索処理部７４６は、前記選択した領域における中間の照射エネルギーＥ_ｍｉｄで前記選択した領域を分割する必要がないと判断し、探索領域リストにおいて、前記選択した領域に対応するレコードの探索処理実行フラグフィールドを「未実行」から「実行済み」に更新変更し（Ｓ３１）、探索処理部７４６は、探索領域リストにおける探索処理実行フラグフィールドを参照することによって、全ての領域に対し、第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行したか否かを判断する（Ｓ３２）。

この処理Ｓ３２における判断の結果、全ての領域に対し、第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行した場合（ＹＥＳ）には、探索処理部７４６は、その旨を組合せ演算部７４７に通知し、組合せ演算部７４は、処理Ｓ３３を実行する。一方、処理Ｓ３２における判断の結果、全ての領域に対し、第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行していない場合（第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行すべき領域が残っている場合）（ＮＯ）には、探索処理部７４６は、第２バイアス光照射エネルギー探索処理すべき領域を新たに第２バイアス光照射エネルギー探索処理するために、処理を処理Ｓ２４に戻す。

処理Ｓ３３において、前記通知を受けると、組合せ演算部７４７は、探索領域リストに登録されている第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーとして抽出し、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求める。

このように本実施形態のバイアス光組合せ演算部７４ｂは、最初の第１バイアス光照射エネルギー範囲を３個の領域に分割した後に、予め設定された第１バイアス光照射エネルギーの第１最小照射エネルギーＥ_ｍｉｎから第１最大照射エネルギーＥ_ｍａｘまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を２個の領域に分割し、この分割した２個の領域における境界点の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｄでバイアス光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって実測された短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｄと最小照射エネルギーＥ_ｍｉｎおよび最大照射エネルギーＥ_ｍａｘそれぞれに対応する２つの短絡電流Ｉｓｃ_ｍｉｎ、Ｉｓｃ_ｍａｘから補間によって求められた前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｄに対応する補間短絡電流Ｉｓｃ_ｃａｌとの差Ｉｓｃ_ｓｕｂを求め、この求めた差Ｉｓｃ_ｓｕｂが予め設定された第２判定値Ｔｈ２以上である場合に前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーＥ_ｍｉｄを第２バイアス光照射エネルギーとする第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行し、この求めた差Ｉｓｃ_ｓｕｂが予め設定された第２判定値Ｔｈ２以上である前記場合が無くなるまで、これら分割した２個の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに第１最小照射エネルギーＥ_ｍｉｎに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに第１最大照射エネルギーＥ_ｍａｘに更新して前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行することで、第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せを求めている。

次に、このように第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが求められると、差分分光感度測定部７５は、第１実施形態の処理Ｓ１６と同様に、第１光源制御部７２を介して第１光源部１を制御することによってバイアス光組合せ演算部７４ｂの組合せ演算部７４７で求められた前記組合せにおける互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光を太陽電池ＰＶに照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、第２光源制御部７３を介して第２光源部２を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を太陽電池ＰＶに照射することで短絡電流測定部４３によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める。そして、差分分光感度測定部７５は、これら測定した各第２バイアス光照射エネルギーＥ１〜Ｅ６での各差分分光感度を絶対分光感度演算部７６へ通知する（Ｓ３４）。

次に、この通知を受けると、絶対分光感度演算部７６は、第１実施形態の処理Ｓ１７と同様に、差分分光感度測定部７５で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、ＤＳＲ法によって太陽電池ＰＶの絶対分光感度を求める。

そして、制御演算部７ｂは、絶対分光感度演算部７６によって求められた太陽電池ＰＶの絶対分光感度を記憶部５に記憶し、出力部９へ出力する。また必要に応じて、制御演算部７ｂは、絶対分光感度演算部７６によって求められた太陽電池ＰＶの絶対分光感度をＩＦ部６から外部へ出力する。

このように第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、上述のように求めた前記差が予め設定された第２判定値Ｔｈ２以上である場合が無くなるまで、第２バイアス光照射エネルギー探索処理が繰り返され、第１バイアス光照射エネルギー範囲の分割と第２バイアス光照射エネルギーに選抜される第１バイアス光照射エネルギーの探索とが繰り返される。このため、差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いが比較的大きい領域では、相対的に細かい間隔（短い間隔）で第１バイアス光照射エネルギーが第２バイアス光照射エネルギーとされ、差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いが比較的小さい領域では、相対的に広い間隔（長い間隔）で第１バイアス光照射エネルギーが第２バイアス光照射エネルギーとされ、差分分光感度の非線形特性におけるプロファイルに応じた第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが求められる。特に、照射エネルギーと短絡電流との関係が大きく変化しない太陽電池ＰＶに対し、第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、不要な照射エネルギーでの短絡電流の測定を最小限とすることができる。したがって、第２実施形態における太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、太陽電池ＰＶの絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、最初に第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割する場合に、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲は、３個または４個の領域に分割される。最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を２個の領域に分割しても良いが、このような場合、境界点における実測の短絡電流と補間短絡電流とが略等しくなって、第２バイアス光照射エネルギー探索処理の実行が終了してしまう可能性もある。特に、太陽電池ＰＶにおける差分分光感度の特性は、略Ｓ字曲線となることが多く、２個に領域を分割した場合における境界点における実測の短絡電流と補間短絡電流とが略等しくなる。このため、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を２個の領域に分割する場合、適切な前記組合せが求められなくなる場合が生じる虞がある。上記太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を３個または４個の領域に分割するので、上述の事態を回避することができるから、より適切な組合せを決定できる。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、第１バイアス光照射エネルギー範囲は、等範囲で複数の領域に分割される。このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、前記分割された各領域の範囲が等しくなるので、第１バイアス光照射エネルギーにおける最小照射エネルギーから最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を全て公平に、差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

なお、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲が３個または４個の領域に分割された後は、第１バイアス光照射エネルギーの領域は、２個の領域に分割されたが、３個以上の領域に分割されても良い。

また、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂでは、第１バイアス光照射エネルギー範囲は、等範囲で複数の領域に分割されたが、これに限定されるものではない。例えば、バイアス光組合せ演算部７４ｂは、第１バイアス光照射エネルギー範囲を等比範囲で複数の領域に分割してもよい。このような太陽電池絶対分光感度測定装置Ｍｂは、これら分割された各領域の範囲が等比となるので、より広い第１バイアス光照射エネルギー範囲を、差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。

一態様にかかる太陽電池絶対分光感度測定装置は、測定対象の太陽電池にバイアス光を照射する第１光源部と、前記太陽電池に単色光を照射する第２光源部と、前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定部と、前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算部と、前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算部で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定部と、前記差分分光感度測定部で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算部とを備える。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置では、第１光源部の制御によって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光が測定対象の太陽電池に照射され、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれでの複数の短絡電流が測定され、これら測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために先ず測定される複数の差分分光感度を測定するための複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せが求められる。このように、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが、絶対分光感度を求める前に、短絡電流から先ず決定されるので、上述の試行錯誤を繰り返す必要がなく、そして、前記短絡電流の測定は、比較的短い時間で、例えば１秒程度の数秒で測定できる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、太陽電池の絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求める。

差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係の変化に現れる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、例えば前記変化度合いが比較的大きい第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーに選定するとともに前記前記変化度合いが比較的小さい第１バイアス光照射エネルギーを第２バイアス光照射エネルギーの選定から外したより適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記変化度合いとして、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分を求め、前記求めた特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せを求める。

差分分光感度は、上述したように短絡電流の変化率に関係するので、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における変化は、前記特性曲線の二階微分で表すことができる。すなわち、差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、前記特性曲線の二階微分で表すことができる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、前記求めた絶対値から大きい順に予め設定された測定数だけ絶対値を選抜し、前記選抜した絶対値に対応する前記第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求める。

差分分光感度の非線形特性における非線形度合いは、前記特性曲線の二階微分の絶対値が大きいほど大きい。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、大きい順に予め設定された測定数だけ前記絶対値を選抜して前記組合せを求めるので、予め設定された測定数のうちで最も適切な組合せを決定できる。すなわち、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、予め設定された測定時間内で最も適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、前記求めた絶対値から予め設定された第１判定値以上の絶対値を選抜し、前記選抜した絶対値に対応する前記第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求める。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記第１判定値以上（第１閾値以上）の絶対値を選抜して前記組合せを求めるので、第１バイアス光照射エネルギーと短絡電流との関係における、前記第１判定値以上の絶対値に対応する非線形度合いを持つ箇所を選抜でき、前記第１判定値に応じた所望の精度で絶対値分光感度を測定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記変化度合いとして、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、当該第１バイアス光照射エネルギーに対応する前記短絡電流測定部によって実測された短絡電流と当該第１バイアス光照射エネルギーの前後の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた補間短絡電流との差を求め、前記求めた差に基づいて、前記組合せを求める。

２個の測定点の間における変化は、前記２個の測定点の間における或る測定点の実測値と前記２個の測定点から前記或る測定点の補間値との差に関係し、前記差が大きいほど、前記２個の測定点の間における変化は、大きいと考えられる。したがって、前記差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いは、当該第１バイアス光照射エネルギーに対応する実測の短絡電流と当該第１バイアス光照射エネルギーの前後の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間された補間短絡電流との差で表すことができる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記差に基づいて、前記組合せを求めることで、より適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、これら上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記複数の短絡電流を前記短絡電流測定部によって測定する際に、前記第１光源部を制御することによって等差で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に前記太陽電池に照射する。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、複数の第１バイス光照射エネルギーにおける各間隔が等間隔となるので、第１バイアス光照射エネルギーにおける最小照射エネルギーから最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を全て公平に、前記差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

他の一態様では、これら上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記複数の短絡電流を前記短絡電流測定部によって測定する際に、前記第１光源部を制御することによって等比で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に前記太陽電池に照射する。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、複数の第１バイス光照射エネルギーにおける各間隔が等比間隔となるので、等差間隔と同じ測定数（測定時間）とした場合に、等差間隔の場合よりも広い第１バイアス光照射エネルギー範囲を、前記差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、予め設定された第１バイアス光照射エネルギーの第１最小照射エネルギーから第１最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割し、前記分割した複数の領域における境界点の第１バイアス光照射エネルギーで前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって実測された短絡電流と前記最小照射エネルギーおよび前記最大照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーに対応する補間短絡電流との差を求め、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である場合に前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとする第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行し、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である前記場合が無くなるまで、前記分割した複数の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに前記第１最小照射エネルギーに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに前記第１最大照射エネルギーに更新して前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行することで、前記組合せを求める。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置では、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である前記場合が無くなるまで、前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理が繰り返され、前記第１バイアス光照射エネルギー範囲の分割と第２バイアス光照射エネルギーに選抜される第１バイアス光照射エネルギーの探索とが繰り返される。このため、前記差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いが比較的大きい領域では、相対的に細かい間隔（短い間隔）で第１バイアス光照射エネルギーが第２バイアス光照射エネルギーとされ、前記差分分光感度の非線形特性における前記非線形度合いが比較的小さい領域では、相対的に広い間隔（長い間隔）で第１バイアス光照射エネルギーが第２バイアス光照射エネルギーとされ、前記差分分光感度の非線形特性におけるプロファイルに応じた前記組合せが求められる。したがって、このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、太陽電池の絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、最初に前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割する場合に、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を３個または４個の領域に分割する。

最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を２個の領域に分割しても良いが、このような場合、境界点における実測の短絡電流と補間短絡電流とが略等しくなって、前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理の実行が終了してしまう可能性もある。特に、太陽電池における差分分光感度の特性は、略Ｓ字曲線となることが多く、２個に領域を分割した場合における境界点における実測の短絡電流と補間短絡電流とが略等しくなる。このため、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を２個の領域に分割する場合、適切な前記組合せが求められなくなる場合が生じる虞がある。上記太陽電池絶対分光感度測定装置は、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を３個または４個の領域に分割するので、上述の事態を回避することができるから、より適切な組合せを決定できる。

他の一態様では、これら上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を等範囲で複数の領域に分割する。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記分割された各領域の範囲が等しくなるので、第１バイアス光照射エネルギーにおける最小照射エネルギーから最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を全て公平に、前記差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価することができる。

他の一態様では、これら上述の太陽電池絶対分光感度測定装置において、前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を等比範囲で複数の領域に分割する。

このような太陽電池絶対分光感度測定装置は、前記分割された各領域の範囲が等比となるので、より広い第１バイアス光照射エネルギー範囲を、前記差分分光感度の非線形特性における非線形度合いに関し、評価することができる。

他の一態様にかかる太陽電池絶対分光感度測定方法は、測定対象の太陽電池にバイアス光を第１光源部から照射する第１照射工程と、前記太陽電池に単色光を第２光源部から照射する第２照射工程と、前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定工程と、前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算工程と、前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算工程で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定工程と、前記差分分光感度測定工程で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算工程とを備える。

このような太陽電池絶対分光感度測定方法では、第１光源部の制御によって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次にバイアス光が測定対象の太陽電池に照射され、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれでの複数の短絡電流が測定され、これら測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために、先ず測定される複数の差分分光感度を測定するための複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せが求められる。このように、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーの前記組合せが、絶対分光感度を求める前に、短絡電流から先ず決定されるので、上述の試行錯誤を繰り返す必要がなく、そして、前記短絡電流の測定は、比較的短い時間で、例えば１秒程度の数秒で測定できる。このため、このような太陽電池絶対分光感度測定方法は、太陽電池の絶対分光感度を測定する場合に、測定時間の短縮化を図りつつ、より適切な組合せを決定できる。

この出願は、２０１３年８月１９日に出願された日本国特許出願特願２０１３−１６９７８９を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明によれば、太陽電池絶対分光感度測定装置および太陽電池絶対分光感度測定方法を提供することができる。

Claims (13)

1. 測定対象の太陽電池にバイアス光を照射する第１光源部と、
   前記太陽電池に単色光を照射する第２光源部と、
   前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定部と、
   前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算部と、
   前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算部で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定部と、
   前記差分分光感度測定部で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算部とを備え、
   前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求める、
   太陽電池絶対分光感度測定装置。
2. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記変化度合いとして、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係を表す特性曲線の二階微分を求め、前記求めた特性曲線の二階微分に基づいて、前記組合せを求める、
   請求項１に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
3. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、前記求めた絶対値から大きい順に予め設定された測定数だけ絶対値を選抜し、前記選抜した絶対値に対応する前記第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求める、
   請求項２に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
4. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記特性曲線の二階微分の絶対値を求め、前記求めた絶対値から予め設定された第１判定値以上の絶対値を選抜し、前記選抜した絶対値に対応する前記第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとすることで、前記組合せを求める、
   請求項２に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
5. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記変化度合いとして、前記複数の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、当該第１バイアス光照射エネルギーに対応する前記短絡電流測定部によって実測された短絡電流と当該第１バイアス光照射エネルギーの前後の第１バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた補間短絡電流との差を求め、前記求めた差に基づいて、前記組合せを求める、
   請求項１に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
6. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記複数の短絡電流を前記短絡電流測定部によって測定する際に、前記第１光源部を制御することによって等差で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に前記太陽電池に照射する、
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
7. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記複数の短絡電流を前記短絡電流測定部によって測定する際に、前記第１光源部を制御することによって等比で互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーのバイアス光を順次に前記太陽電池に照射する、
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
8. 測定対象の太陽電池にバイアス光を照射する第１光源部と、
   前記太陽電池に単色光を照射する第２光源部と、
   前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定部と、
   前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算部と、
   前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算部で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定部と、
   前記差分分光感度測定部で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算部とを備え、
   前記バイアス光組合せ演算部は、予め設定された第１バイアス光照射エネルギーの第１最小照射エネルギーから第１最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割し、前記分割した複数の領域における境界点の第１バイアス光照射エネルギーで前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定部によって実測された短絡電流と前記最小照射エネルギーおよび前記最大照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーに対応する補間短絡電流との差を求め、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である場合に前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとする第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行し、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である前記場合が無くなるまで、前記分割した複数の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに前記第１最小照射エネルギーに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに前記第１最大照射エネルギーに更新して前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行することで、前記組合せを求める、
   太陽電池絶対分光感度測定装置。
9. 前記バイアス光組合せ演算部は、最初に前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割する場合に、最初の前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を３個または４個の領域に分割する、
   請求項８に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
10. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を等範囲で複数の領域に分割する、
    請求項８または請求項９に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
11. 前記バイアス光組合せ演算部は、前記第１バイアス光照射エネルギー範囲を等比範囲で複数の領域に分割する、
    請求項８または請求項９に記載の太陽電池絶対分光感度測定装置。
12. 測定対象の太陽電池にバイアス光を第１光源部から照射する第１照射工程と、
    前記太陽電池に単色光を第２光源部から照射する第２照射工程と、
    前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定工程と、
    前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算工程と、
    前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算工程で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定工程と、
    前記差分分光感度測定工程で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算工程とを備え、
    前記バイアス光組合せ演算工程は、前記第１バイアス光照射エネルギーと前記短絡電流との関係における変化度合いに基づいて、前記組合せを求める、
    太陽電池絶対分光感度測定方法。
13. 測定対象の太陽電池にバイアス光を第１光源部から照射する第１照射工程と、
    前記太陽電池に単色光を第２光源部から照射する第２照射工程と、
    前記太陽電池の短絡電流を測定する短絡電流測定工程と、
    前記第１光源部を制御することによって互いに異なる複数の第１バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって測定された複数の短絡電流に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求めるために用いられる複数の差分分光感度を測定するための互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーから成る組合せを求めるバイアス光組合せ演算工程と、
    前記第１光源部を制御することによって前記バイアス光組合せ演算工程で求められた前記互いに異なる複数の第２バイアス光照射エネルギーで順次に前記バイアス光を前記太陽電池に照射しながら、前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対し、前記第２光源部を制御することによって互いに異なる複数の波長それぞれで単色光照射エネルギーを変動させて前記単色光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって測定された複数の短絡電流に基づいて差分分光感度を求める差分分光感度測定工程と、
    前記差分分光感度測定工程で測定された前記複数の第２バイアス光照射エネルギーそれぞれに対応する複数の差分分光感度に基づいて、前記太陽電池の絶対分光感度を求める絶対分光感度演算工程とを備え、
    前記バイアス光組合せ演算工程は、予め設定された第１バイアス光照射エネルギーの第１最小照射エネルギーから第１最大照射エネルギーまでの第１バイアス光照射エネルギー範囲を複数の領域に分割し、前記分割した複数の領域における境界点の第１バイアス光照射エネルギーで前記バイアス光を前記太陽電池に照射することで前記短絡電流測定工程によって実測された短絡電流と前記最小照射エネルギーおよび前記最大照射エネルギーそれぞれに対応する２つの短絡電流から補間によって求められた前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーに対応する補間短絡電流との差を求め、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である場合に前記境界点の第１バイアス光照射エネルギーを前記第２バイアス光照射エネルギーとする第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行し、前記求めた差が予め設定された第２判定値以上である前記場合が無くなるまで、前記分割した複数の領域それぞれを新たに前記第１バイアス光照射エネルギー範囲に更新し、当該領域における第２最小照射エネルギーを新たに前記第１最小照射エネルギーに更新し、そして、当該領域における第２最大照射エネルギーを新たに前記第１最大照射エネルギーに更新して前記第２バイアス光照射エネルギー探索処理を実行することで、前記組合せを求める、
    太陽電池絶対分光感度測定方法。

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