JP5900137B2 - Solar cell evaluation apparatus and method - Google Patents

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    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

Description

本発明は、太陽電池を評価するための太陽電池評価装置および太陽電池評価方法に関し、特に、単色光照射開始後に安定状態になるまで時間の必要な太陽電池を適切に評価することができる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法に関する。   The present invention relates to a solar cell evaluation apparatus and a solar cell evaluation method for evaluating a solar cell, and in particular, a solar cell that can appropriately evaluate a solar cell that requires time until a stable state is reached after the start of monochromatic light irradiation. The present invention relates to an evaluation apparatus and a solar cell evaluation method.

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(以下、適宜「PV」と略記する)には、シリコン(Si)を用いたシリコン系PV、InGaAs等の化合物半導体を用いた化合物系PVおよび有機半導体を用いた有機系PV等の様々な種類があり、有機系PV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PV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。   A solar cell is an element that directly converts light energy into electric power by utilizing the photovoltaic effect, and various solar cells have been researched and developed, and have begun to spread widely in recent years. This solar cell (hereinafter abbreviated as “PV” as appropriate) includes silicon PV using silicon (Si), compound PV using a compound semiconductor such as InGaAs, and organic PV using an organic semiconductor. There are various types of organic PV, PN junction type PV that uses two types of organic semiconductors to form a PN junction and obtains photoelectromotive force by photoexcitation of electrons in the PN junction, and photoexcitation of electrons in organic dyes. And a dye-sensitized solar cell that obtains a photovoltaic power.

このような様々な太陽電池の中には、例えばシリコン系PVに代表される、光を照射した直後に、安定した電流値(略一定の電流値)の出力電流を出力する太陽電池がある一方、例えば有機系PVに代表される、図8および図9に示すように、出力電流が光の照射時間の経過に伴って徐々に大きくなり(過渡状態)、やがて飽和して安定した電流値となる(定常状態)太陽電池がある。   Among such various solar cells, there is a solar cell that outputs an output current having a stable current value (substantially constant current value) immediately after irradiation with light, for example, represented by silicon PV. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, represented by organic PV, the output current gradually increases with the passage of light irradiation time (transient state), and eventually becomes saturated and stable. There is a (steady state) solar cell.

このような光の照射直後に定常状態にならない太陽電池を適切に評価するためには、前記定常状態で前記太陽電池を評価する必要があり、ライトソーキング(Light Soaking)と呼ばれる白色光の照射が評価前に太陽電池に対し行われる(例えば非特許文献1および非特許文献2参照)。   In order to properly evaluate such a solar cell that does not enter a steady state immediately after light irradiation, it is necessary to evaluate the solar cell in the steady state, and irradiation of white light called light soaking is performed. It is performed on the solar cell before the evaluation (for example, see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

そして、このようなライトソーキングの効果は、ライトソーキングの光照射を停止した直後に失われないが、図8に示すように、徐々に失われる。このため、ライトソーキングの光照射を停止した後に、太陽電池を評価するための光を照射した場合に、太陽電池から出力される出力電流は、図8に示すように、時間経過に伴って徐々に低下する。   The light soaking effect is not lost immediately after the light soaking light irradiation is stopped, but is gradually lost as shown in FIG. For this reason, when light for evaluating the solar cell is irradiated after the light irradiation of the light soaking is stopped, the output current output from the solar cell gradually increases with time as shown in FIG. To drop.

なお、図8は、白色光の照射に対するライトソーキングの効果を説明するための図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、PVの出力電流である。図9は、ライトソーキングの効果を示すための実測結果を示す図であり、実線は、出力電流(mA)を示し、破線は、電圧(mV)を示す。図9の横軸は、経過時間であり、その紙面右縦軸は、電圧であり、紙面左縦軸は、電流である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of light soaking on the irradiation of white light, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the PV output current. FIG. 9 is a diagram showing actual measurement results for showing the effect of light soaking. The solid line shows the output current (mA), and the broken line shows the voltage (mV). The horizontal axis in FIG. 9 is the elapsed time, the vertical axis on the right side of the paper is the voltage, and the vertical axis on the left side of the paper is the current.

太陽電池の性能を評価するための評価指標の一つである太陽電池の分光感度は、入射光の各波長での光電変換効率であり、通常A/W(アンペア/ワット)の単位で表される。分光感度の測定には,測定しようとする波長の単色光を対象の太陽電池に照射し,太陽電池の出力電流を照射した単色光のエネルギーで除算することで得られる.この分光感度を測定するために太陽電池に照射する単色光に因ってもライトソーキング同様の現象が見られる。したがって、太陽電池の分光感度は、単色光照射開始後安定したのちに測定する必要がある。   The spectral sensitivity of a solar cell, which is one of the evaluation indexes for evaluating the performance of a solar cell, is the photoelectric conversion efficiency at each wavelength of incident light, and is usually expressed in units of A / W (ampere / watt). The Spectral sensitivity can be measured by irradiating the target solar cell with monochromatic light of the wavelength to be measured and dividing the output current of the solar cell by the energy of the monochromatic light irradiated. A phenomenon similar to that of light soaking is observed even when the monochromatic light irradiated to the solar cell is used to measure the spectral sensitivity. Therefore, the spectral sensitivity of the solar cell needs to be measured after it has stabilized after the start of monochromatic light irradiation.

「色素増感太陽電池の性能評価方法」、財団法人光産業技術振興協会発行、2009年3月制定"Dye-sensitized solar cell performance evaluation method", published by Japan Optical Industry Promotion Association, established in March 2009 「地上設置の薄膜太陽電池(PV)モジュール−設計適格性確認試験及び形式認証のための要求事項」の10.19.3 手順参照、JIS C 8991、2011年Refer to 10.19.3 Procedure in “Thin-Film Thin Film Solar Cell (PV) Module-Requirements for Design Qualification Test and Type Certification”, JIS C 8991, 2011

ところで、太陽電池を評価する際に太陽電池が定常状態となっているか否かの判定は、従来、経験的に行われている。例えば、前記判定は、分光感度測定のための単色光照射を開始して所定時間後に評価を行う処理を複数回行い、その各評価結果が略同等である否かをオペレータが判断することによって行われている。その結果、各評価結果が略同等ではない場合には、単色光照射を開始後の前記所定時間を長くする対処等の様々な対処が経験的に為されている。   By the way, when evaluating a solar cell, determination of whether the solar cell is in the steady state is conventionally performed empirically. For example, the determination is performed by performing an evaluation process a plurality of times after starting a monochromatic light irradiation for spectral sensitivity measurement, and an operator determining whether or not the evaluation results are substantially equal. It has been broken. As a result, when each evaluation result is not substantially equal, various countermeasures such as a countermeasure for increasing the predetermined time after starting the monochromatic light irradiation are taken empirically.

このように過渡状態を経て定常状態となる太陽電池の評価は、経験的に行われており、その評価結果の信頼性を保証し難い。また、評価結果を得るために、複数回の前記処理を行う必要があり、前記太陽電池の評価に手間がかかってしまう。   Thus, evaluation of the solar cell which will be in a steady state through a transient state is performed empirically, and it is difficult to guarantee the reliability of the evaluation result. Moreover, in order to obtain an evaluation result, it is necessary to perform the process a plurality of times, and it takes time to evaluate the solar cell.

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、単色光照射を開始後に出力電流が安定するまでに時間の必要な太陽電池をより高い信頼性でより少ない手間で評価することができる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a solar cell that requires time until the output current is stabilized after starting monochromatic light irradiation with higher reliability and less effort. It is providing the solar cell evaluation apparatus and solar cell evaluation method which can be evaluated.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる太陽電池評価装置は、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な評価対象の太陽電池に、照射光を照射する照射部と、前記照射光を受けたときの、前記太陽電池の出力を検出する検出部と、前記照射部による前記照射光の照射開始時から前記検出部が検出した複数の出力値と、前記照射開始時から当該複数の出力値それぞれを前記検出部が検出した時までのそれぞれの経過時間とを関係付けた関数を用いて、前記照射光の照射を続けた場合に前記検出部で測定される出力値であって、変化量が所定の範囲内となるときの出力値を推定する推定部と、前記推定部で推定した出力値に基づいて所定の評価を行う評価部とを備えることを特徴とする。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the solar cell evaluation apparatus according to one aspect of the present invention receives an irradiation unit that irradiates irradiation light to the solar cell to be evaluated that requires irradiation with irradiation light for a predetermined time before the evaluation, and the irradiation light. Detection unit for detecting the output of the solar cell, a plurality of output values detected by the detection unit from the start of irradiation of the irradiation light by the irradiation unit, and the plurality of output values from the start of irradiation, respectively Is an output value measured by the detection unit when the irradiation of the irradiation light is continued using a function relating each elapsed time until the detection unit detects the change amount, An estimation unit that estimates an output value when it falls within a predetermined range and an evaluation unit that performs a predetermined evaluation based on the output value estimated by the estimation unit are provided.

このような構成の太陽電池評価装置は、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な太陽電池の評価を行う際に、検出部が検出した複数の出力値と、照射光の照射を開始した時から出力値それぞれを検出した時までのそれぞれの経過時間とを関係付けた関数を用いて、定常状態となった時の出力値を推定し、その推定した出力値を基に評価を行う。すなわち、太陽電池の出力が定常状態となるまで待つことなく、複数回出力を検出するだけで、定常状態の出力値を推定することが可能となる。したがって、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な太陽電池を、より短時間で、高い信頼性で評価することができ、また、より少ない手間で評価することが可能となる。   The solar cell evaluation apparatus having such a configuration starts irradiation of irradiation light and a plurality of output values detected by the detection unit when evaluating a solar cell that needs irradiation of irradiation light for a predetermined time before evaluation. Using the function that relates each elapsed time from when the output value is detected to when each output value is detected, the output value when the steady state is reached is estimated, and evaluation is performed based on the estimated output value . That is, it is possible to estimate the output value in the steady state only by detecting the output a plurality of times without waiting for the output of the solar cell to be in the steady state. Therefore, a solar cell that requires irradiation with irradiation light for a predetermined time before evaluation can be evaluated in a shorter time with high reliability, and can be evaluated with less effort.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射部が照射する照射光は、所定波長の単色光であり、前記推定部が推定した出力値と前記単色光の照射エネルギーとに基づいて前記所定波長の分光感度を算出する分光感度算出部を、更に備えることを特徴とする。   In another aspect, in the above-described solar cell evaluation apparatus, the irradiation light irradiated by the irradiation unit is monochromatic light having a predetermined wavelength, and the output value estimated by the estimation unit and the irradiation energy of the monochromatic light are Further, a spectral sensitivity calculation unit that calculates the spectral sensitivity of the predetermined wavelength based on the above is further provided.

このような構成の太陽電池評価装置は、太陽電池の出力が定常状態となるまで待つことなく、太陽電池の定常状態の出力電流値を推定することができるので、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な太陽電池を、より短時間で、高い信頼性で分光感度を求めることが可能となる。   Since the solar cell evaluation apparatus having such a configuration can estimate the output current value in the steady state of the solar cell without waiting until the output of the solar cell reaches the steady state, the irradiation light for a predetermined time before the evaluation It is possible to obtain the spectral sensitivity of a solar cell that needs to be irradiated with high reliability in a shorter time.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記推定部は、更に、推定した出力値となるまでの前記照射開始時からの経過時間である照射継続時間を、前記関数を用いて算出することを特徴とする。   In another aspect, in the above solar cell evaluation device, the estimation unit further uses an irradiation duration time that is an elapsed time from the irradiation start time until the estimated output value is reached, using the function. It is characterized by calculating.

このような構成の太陽電池評価装置は、太陽電池の定常状態の出力を推定するのみならず、定常状態となるまでの照射継続時間を推定することができるので、太陽電池の出力が定常状態となるまで待つことなく、複数回出力を検出するだけで、照射継続時間を推定することが可能となる。   The solar cell evaluation apparatus having such a configuration can estimate not only the steady state output of the solar cell but also the irradiation duration until the solar cell reaches the steady state. It is possible to estimate the irradiation duration only by detecting the output a plurality of times without waiting until it becomes.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射部は、前記照射光として、それぞれ異なる波長の複数の単色光を照射することが可能であり、前記推定部は、照射継続時間を、前記複数の単色光それぞれについて算出し、前記分光感度算出部は、前記推定部が推定した出力値に代えて、前記照射部による前記単色光の照射の開始から、当該単色光の波長について前記推定部が算出した照射継続時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出することを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described solar cell evaluation device, the irradiation unit can irradiate a plurality of monochromatic lights having different wavelengths as the irradiation light, and the estimation unit continues irradiation. The time is calculated for each of the plurality of monochromatic lights, and the spectral sensitivity calculation unit replaces the output value estimated by the estimation unit with the wavelength of the monochromatic light from the start of the monochromatic light irradiation by the irradiation unit. The spectral sensitivity is calculated using the output detected by the detection unit after the lapse of the irradiation duration calculated by the estimation unit.

このような構成の太陽電池評価装置は、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な太陽電池の評価である分光感度を求める際に、所定波長の単色光をその波長に応じた時間(照射継続時間)照射した後に、太陽電池の出力を検出し、その出力を基に分光感度を求めればよい。したがって、ユーザが所望する精度の分光感度が求まるような照射継続時間を定めておくことで、より確実に太陽電池が定常状態となった状態で、波長ごとの単色光による分光感度を得ることができ、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な太陽電池をより高い信頼性で評価することができ、また、より少ない手間で評価することが可能となる。   When the solar cell evaluation apparatus having such a configuration obtains the spectral sensitivity, which is the evaluation of a solar cell that requires irradiation with irradiation light for a predetermined time before the evaluation, a time corresponding to the wavelength of monochromatic light having a predetermined wavelength ( (Irradiation duration) After the irradiation, the output of the solar cell is detected, and the spectral sensitivity may be obtained based on the output. Therefore, it is possible to obtain the spectral sensitivity by monochromatic light for each wavelength in a state where the solar cell is in a steady state more reliably by setting the irradiation duration time that the spectral sensitivity with the accuracy desired by the user is obtained. In addition, it is possible to evaluate a solar cell that requires irradiation with irradiation light for a predetermined time before evaluation with higher reliability, and to perform evaluation with less effort.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光とは異なる波長の単色光が前記照射部により照射される場合には、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、照射される単色光の波長と関連する波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出し、前記照射部による当該単色光の照射の開始から、算出した照射継続時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出することを特徴とする。   According to another aspect, in the solar cell evaluation device described above, the spectral sensitivity calculation unit is configured to irradiate the irradiation unit with monochromatic light having a wavelength different from the monochromatic light for which the evaluation unit has calculated the irradiation duration time. In this case, the wavelength of the monochromatic light to be irradiated based on the wavelength related to the wavelength of the monochromatic light to be irradiated and the irradiation duration of the wavelength among the wavelengths of the monochromatic light for which the evaluation unit has calculated the irradiation duration. And calculating the spectral sensitivity using the output detected by the detection unit after elapse of the calculated irradiation duration from the start of the irradiation of the monochromatic light by the irradiation unit. And

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、前記照射部により照射される単色光の波長の前後の波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、補間によって、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出することを特徴とする。   Moreover, in another aspect, in the above-described solar cell evaluation device, the spectral sensitivity calculation unit includes the monochromatic light irradiated by the irradiation unit out of the wavelengths of the monochromatic light calculated by the evaluation unit. Based on the wavelength before and after the wavelength and the irradiation duration of the wavelength, the irradiation duration according to the wavelength of the monochromatic light to be irradiated is calculated by interpolation.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、前記照射部により照射される単色光の波長を含む波長範囲に属する波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、波長と照射継続時間との関係式を求め、当該関係式によって、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出することを特徴とする。   Moreover, in another aspect, in the above-described solar cell evaluation device, the spectral sensitivity calculation unit includes the monochromatic light irradiated by the irradiation unit out of the wavelengths of the monochromatic light calculated by the evaluation unit. Based on the wavelength belonging to the wavelength range including the wavelength and the irradiation duration time of the wavelength, a relational expression between the wavelength and the irradiation duration time is obtained, and the irradiation duration time corresponding to the wavelength of the monochromatic light to be emitted is calculated by the relational expression. It is characterized by calculating.

このような構成の太陽電池評価装置は、推定部が照射継続時間を推定していない波長であっても、推定部が推定した照射継続時間とその波長とに基づいて、照射継続時間を求めることができる。したがって、推定部が照射継続時間を推定した波長のピッチよりも、より細かなピッチでの分光感度を得ることができ、より少ない手間で、より高い信頼性で評価することができることになる。   The solar cell evaluation apparatus having such a configuration obtains the irradiation duration based on the irradiation duration estimated by the estimation unit and its wavelength even when the estimation unit does not estimate the irradiation duration. Can do. Therefore, it is possible to obtain spectral sensitivity at a finer pitch than the wavelength pitch at which the estimation unit estimates the irradiation duration, and to perform evaluation with higher reliability with less effort.

また、他の一態様では、上述の太陽電池評価装置において、前記照射部は、それぞれ異なる波長の複数の単色光を照射することが可能であり、前記分光感度算出部は、前記照射部による前記単色光の照射の開始から、特定時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出し、前記特定時間は、前記照射部が照射する複数の単色光のうち、代表する単色光を前記照射部が照射して、前記推定部が算出した照射継続時間であり、前記代表する単色光は、前記照射部が照射する複数の単色光のうち、最も長い波長の単色光であることを特徴とする。   In another aspect, in the above-described solar cell evaluation apparatus, the irradiation unit can irradiate a plurality of monochromatic lights each having a different wavelength, and the spectral sensitivity calculation unit can be configured by the irradiation unit. Spectral sensitivity is calculated using the output detected by the detection unit after the elapse of a specific time from the start of monochromatic light irradiation, and the specific time is representative of the plurality of monochromatic lights emitted by the irradiation unit. The irradiation unit emits monochromatic light, and is the irradiation duration calculated by the estimation unit, and the representative monochromatic light is a monochromatic light having the longest wavelength among a plurality of monochromatic lights emitted by the irradiation unit. It is characterized by being.

このような構成の太陽電池評価装置は、推定部が照射継続時間を推定した波長よりも短波長の単色光であれば、その推定した照射継続時間を用いることで、その短波長の単色光による分光感度を正確に求めることができるので、より少ない手間によって、より高い信頼性で評価することができることになる。
また、他の一態様では、評価前に所定時間の照射光の照射が必要な評価対象の太陽電池に、それぞれ異なる波長の複数の単色光を、順次、照射光として照射する照射部と、前記照射部により、前記複数の単色光が、順次、照射されたときの、前記太陽電池の出力を検出する検出部と、前記照射部による当該単色光の照射開始時から前記検出部が検出した複数の出力値と、前記照射開始時から当該複数の出力値それぞれを前記検出部が検出した時までのそれぞれの経過時間とを関係付けた関数を用いて、当該単色光の照射を続けた場合に前記検出部で測定される出力値であって、変化量が所定の範囲内となるときの出力値を推定し、更に、推定した出力値となるまでの前記照射開始時からの経過時間である照射継続時間を、前記関数を用いて、前記複数の単色光のそれぞれについて算出する推定部と、前記照射部により、順次、照射された前記複数の単色光のそれぞれについて、前記推定部が推定した出力値に代えて、前記照射部による当該単色光の照射の開始から、当該単色光の波長について前記推定部が算出した照射継続時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出する分光感度算出部とを備えることを特徴とする。
In the solar cell evaluation apparatus having such a configuration, if the estimation unit uses a monochromatic light having a shorter wavelength than the wavelength for which the irradiation duration is estimated, the estimated irradiation duration is used to obtain the short wavelength monochromatic light. Since the spectral sensitivity can be accurately obtained, the evaluation can be performed with higher reliability with less effort.
Further, in another aspect, an irradiation unit that sequentially irradiates a plurality of monochromatic lights having different wavelengths as irradiation light to a solar cell to be evaluated that needs irradiation of irradiation light for a predetermined time before evaluation, A detection unit that detects an output of the solar cell when the plurality of monochromatic lights are sequentially irradiated by the irradiation unit, and a plurality of detection units detected from the start of irradiation of the monochromatic light by the irradiation unit. When the irradiation of the monochromatic light is continued using a function that relates the output value of each and the elapsed time from the start of irradiation to the time when the detection unit detects each of the plurality of output values. The output value measured by the detection unit, the output value when the amount of change is within a predetermined range is estimated, and further, the elapsed time from the start of irradiation until the estimated output value is reached The irradiation duration is calculated using the above function, The estimation unit that calculates each of the plurality of monochromatic lights, and the irradiation unit sequentially replaces the output value estimated by the estimation unit for each of the plurality of monochromatic lights irradiated by the irradiation unit. A spectral sensitivity calculation unit that calculates spectral sensitivity using the output detected by the detection unit after the lapse of the irradiation duration calculated by the estimation unit for the wavelength of the monochromatic light from the start of monochromatic light irradiation; It is characterized by.

本発明にかかる太陽電池評価装置および太陽電池評価方法は、単色光照射開始後に出力が安定するまでに時間の必要な太陽電池をより高い信頼性でより少ない手間で評価することができる。   The solar cell evaluation apparatus and solar cell evaluation method according to the present invention can evaluate solar cells that require time until the output is stabilized after the start of monochromatic light irradiation with higher reliability and less effort.

太陽電池に単色光を照射した際の出力電流の遷移を説明するための図である。It is a figure for demonstrating transition of the output current at the time of irradiating a monochromatic light to a solar cell. 太陽電池の出力電流の測定ポイントを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement point of the output current of a solar cell. 照射する単色光の切り替えのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of switching of the monochromatic light to irradiate. 実施形態における太陽電池の太陽電池評価装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solar cell evaluation apparatus of the solar cell in embodiment. 太陽電池評価装置の太陽電池の分光感度測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the spectral sensitivity measurement process of the solar cell of a solar cell evaluation apparatus. 太陽電池評価装置の分光感度測定処理の変形例1を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification 1 of the spectral sensitivity measurement process of a solar cell evaluation apparatus. 太陽電池評価装置の分光感度測定処理の変形例2を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification 2 of the spectral sensitivity measurement process of a solar cell evaluation apparatus. 白色光の照射に対するライトソーキングの効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the light soaking with respect to irradiation of white light. ライトソーキングの効果を示すための実測結果を示す図である。It is a figure which shows the actual measurement result for showing the effect of light soaking.

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。
<実施形態>
実施形態における太陽電池の太陽電池評価装置は、太陽電池の性能を評価するための評価指標として分光感度を測定するものであり、太陽電池の分光感度の測定に要する時間を短くするものである。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<Embodiment>
The solar cell evaluation apparatus for a solar cell in the embodiment measures spectral sensitivity as an evaluation index for evaluating the performance of the solar cell, and shortens the time required for measuring the spectral sensitivity of the solar cell.

図1は、太陽電池PVに単色光を照射した際の出力電流の遷移を説明するための図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、太陽電池PVの出力電流である。   FIG. 1 is a diagram for explaining the transition of the output current when the solar cell PV is irradiated with monochromatic light, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the output current of the solar cell PV. is there.

グラフα1は、波長が450nm(ナノメートル)の単色光を太陽電池PVに照射したときの、出力電流の推移を示すグラフであり、グラフα2は、波長が700nmの波長の単色光を太陽電池PVに照射したときの、出力電流の推移を示すグラフである。図1において、時間t10は、単色光の照射を開始した時を示し、時間t11は、波長450nmの単色光を照射した場合に、出力電流が定常状態となった時を示す。また、時間t12は、波長700nmの単色光を照射した場合に、出力電流が定常状態となった時を示す。   The graph α1 is a graph showing the transition of the output current when the solar cell PV is irradiated with monochromatic light having a wavelength of 450 nm (nanometers), and the graph α2 is a monochromatic light having a wavelength of 700 nm. It is a graph which shows transition of an output current when it irradiates to. In FIG. 1, time t10 indicates the time when monochromatic light irradiation is started, and time t11 indicates the time when the output current is in a steady state when monochromatic light having a wavelength of 450 nm is irradiated. The time t12 indicates the time when the output current is in a steady state when monochromatic light with a wavelength of 700 nm is irradiated.

図1で示すように、太陽電池PVの出力電流は、単色光の照射時間の経過に伴って徐々に大きくなり、やがて飽和して安定した電流値(定常状態)となる。また、単色光の波長によって定常状態となるまでの時間が異なる。すなわち、太陽電池に照射する光の波長によって、定常状態になるまでの出力電流の上昇カーブは異なることになる。   As shown in FIG. 1, the output current of the solar cell PV gradually increases with the elapse of the monochromatic light irradiation time, and eventually becomes saturated and becomes a stable current value (steady state). In addition, the time until the steady state varies depending on the wavelength of the monochromatic light. That is, the rising curve of the output current until it reaches a steady state varies depending on the wavelength of light irradiated on the solar cell.

実施形態の太陽電池評価装置では、太陽電池PVの出力電流の変化をモデル式に当てはめて、定常状態での出力電流を予測する。したがって、モデル式の常数を決定できる回数分の出力電流を測定しさえすれば、定常状態での出力電流を予測することが可能となる。すなわち、定常状態になるまで単色光の照射を行う必要がないので、分光感度の測定時間を大幅に短縮することができる。また、出力電流の測定回数や測定間隔を変えることで、ユーザが所望する信頼性で分光感度を求めることができる。また、モデル式からは、単色光の照射を開始してから出力電流が定常状態となるまでの時間(照射継続時間)も予測することができる。以下、この単色光の照射を開始してから出力電流が定常状態となるまでの時間を「単色光照射開始後の待ち時間」という。   In the solar cell evaluation apparatus of the embodiment, the change in the output current of the solar cell PV is applied to the model formula to predict the output current in the steady state. Therefore, the output current in the steady state can be predicted only by measuring the output current for the number of times that the constant of the model formula can be determined. That is, since it is not necessary to irradiate with monochromatic light until the steady state is reached, the spectral sensitivity measurement time can be greatly shortened. Further, by changing the number of output current measurements and the measurement interval, the spectral sensitivity can be obtained with the reliability desired by the user. Further, from the model formula, it is also possible to predict the time (irradiation duration) from when the monochromatic light irradiation is started until the output current becomes a steady state. Hereinafter, the time from when the monochromatic light irradiation is started until the output current reaches a steady state is referred to as “waiting time after starting monochromatic light irradiation”.

図2は、太陽電池の出力電流の測定ポイントを説明するための図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、太陽電池PVの出力電流である。破線のグラフは、ある単色光を太陽電池に照射したときの、出力電流の推移を示すグラフである。時間t20は、単色光の照射を開始した時を示し、時間t26は、出力電流が定常状態となった時を示す。また、時間t21、t22、t23、t24、t25それぞれは、出力電流を測定した時間を示し、黒塗りの矩形はそれぞれの時間の測定ポイントを示す。   FIG. 2 is a diagram for explaining the measurement points of the output current of the solar cell, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the output current of the solar cell PV. The broken line graph is a graph showing the transition of the output current when a certain monochromatic light is applied to the solar cell. Time t20 indicates the time when monochromatic light irradiation is started, and time t26 indicates the time when the output current is in a steady state. Each of the times t21, t22, t23, t24, and t25 indicates the time when the output current is measured, and the black rectangle indicates the measurement point for each time.

例えば、時間t21〜t25の5つの測定ポイントでの測定結果、具体的には、時間t21〜時間t25それぞれの時間t20からの経過時間と、時間t21〜時間t25それぞれの時の出力電流値との関係式を作成することで、時間t25の時点で定常状態の出力電流I20を推定することができる。したがって、時間t25の直後に単色光の照射を止めることが可能となる。尚、実施形態では、出力電流を5回測定したら測定を終了することとしているが、測定の終了条件は他の条件であってもよい。例えば、回数であれば、5回でなくてもよく、単色光毎に測定回数を変える等であってもよい。また、測定する時間を終了条件としてもよい。例えば、照射開始から10秒間、所定間隔で測定するなどである。またさらに、出力電流が所定の電流値となるまで測定することとしてもよい。   For example, the measurement results at five measurement points from time t21 to t25, specifically, the elapsed time from time t20 for each of time t21 to time t25 and the output current value at each time from time t21 to time t25 By creating the relational expression, the steady-state output current I20 can be estimated at the time t25. Therefore, it is possible to stop the irradiation of monochromatic light immediately after time t25. In the embodiment, the measurement is terminated when the output current is measured five times. However, the measurement termination condition may be other conditions. For example, the number of times may not be five, and the number of times of measurement may be changed for each monochromatic light. Moreover, it is good also considering the time to measure as completion | finish conditions. For example, measurement is performed at a predetermined interval for 10 seconds from the start of irradiation. Furthermore, measurement may be performed until the output current reaches a predetermined current value.

図3は、照射する単色光の切り替えのタイミングを示す図であり、その横軸は、経過時間であり、その縦軸は、太陽電池PVの出力電流である。グラフα3、α4、α5は、それぞれ異なる波長の単色光であって、それぞれ波長λ3、λ4、λ5の単色光を太陽電池PVに照射したときの、出力電流の推移を示すグラフである。それぞれ波長λ3、λ4、λ5において、5つの測定ポイントで出力電流が測定されている。   FIG. 3 is a diagram showing the timing of switching of the monochromatic light to be irradiated, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the output current of the solar cell PV. Graphs α3, α4, and α5 are monochromatic lights having different wavelengths, and are graphs showing changes in output current when monochromatic lights having wavelengths λ3, λ4, and λ5 are irradiated to the solar cell PV, respectively. The output current is measured at five measurement points at wavelengths λ3, λ4, and λ5, respectively.

時間t30は、波長λ3の単色光の照射を開始した時を示し、時間t31は、波長λ4の単色光の照射を開始した時を示す。時間t31の時点では、波長λ3の単色光の照射によって太陽電池の出力電流は、定常状態となっていないが、測定ポイントでの測定結果から作成した関係式を用いて、定常状態の出力電流値を予測できる。同様に、波長λ5の単色光が始まる時間t32の時点では、波長λ4の単色光の照射によって定常状態にはなっていないが、定常状態の出力電流を予測できる。このように、複数の単色光の照射時間を短くできる。   The time t30 indicates the time when the irradiation of the monochromatic light having the wavelength λ3 is started, and the time t31 indicates the time when the irradiation of the monochromatic light having the wavelength λ4 is started. At time t31, the output current of the solar cell is not in a steady state due to the irradiation of the monochromatic light of wavelength λ3, but the steady state output current value using the relational expression created from the measurement result at the measurement point Can be predicted. Similarly, at the time t32 when the monochromatic light of the wavelength λ5 starts, the steady state output current can be predicted although the steady state is not reached by the irradiation of the monochromatic light of the wavelength λ4. Thus, the irradiation time of a plurality of monochromatic lights can be shortened.

実施形態の太陽電池評価装置では、出力電流が定常状態となるのを待つことなく、出力電流の5回の測定が終了したら、次の単色光の照射を開始することが可能となる。   In the solar cell evaluation apparatus of the embodiment, it is possible to start the next monochromatic light irradiation after the measurement of the output current is completed five times without waiting for the output current to reach a steady state.

すなわち、定常状態となるまで単色光の照射を行わなくても定常状態での出力電流を予測して分光感度を求めることができるので、必要最小限の時間で、各単色光の正確な分光感度を求めることが可能となる。   In other words, the spectral sensitivity can be obtained by predicting the output current in the steady state without performing monochromatic light irradiation until the steady state is reached. Can be obtained.

なお、図2及び図3では、単色光を照射して単色光ごとに、経過時間と出力電流値との関係式を求めることで太陽電池PVの定常状態の出力電流を予測する場合を説明したが、単色光のみならず、例えば、自然太陽光(例えば1000W/mでAM1.5等の太陽光)に近似した白色光や、蛍光灯、白色LEDおよびタングステンランプ等の室内照明による光を照射した場合の、太陽電池PVの定常状態の出力電流値、および、これらの光の照射開始後の待ち時間を推測することも可能である。実施形態では、単色光について説明する。 In addition, in FIG.2 and FIG.3, the case where the output current of the steady state of the solar cell PV was estimated by irradiating monochromatic light and calculating | requiring the relational expression of elapsed time and an output electric current value for every monochromatic light was demonstrated. However, in addition to monochromatic light, for example, white light approximated to natural sunlight (for example, sunlight of AM 1.5 at 1000 W / m 2 ), or light from indoor lighting such as fluorescent lamps, white LEDs, and tungsten lamps. It is also possible to estimate the steady-state output current value of the solar cell PV and the waiting time after the start of irradiation of these lights when irradiated. In the embodiment, monochromatic light will be described.

<構成>
図3は、実施形態における太陽電池の太陽電池評価装置の構成を示す図である。実施形態における太陽電池の太陽電池評価装置Sは、単色光照射開始後の待ち時間が必要な評価対象の太陽電池PVを所定の評価項目で評価する装置であって、例えば、図3に示すように、評価光照射部1と、光学系2と、検出部3と、演算制御部4と、入力部5と、出力部6と、インターフェース(IF)部7と、記憶部8とを備える。
<Configuration>
Drawing 3 is a figure showing the composition of the solar cell evaluation device of the solar cell in an embodiment. The solar cell evaluation apparatus S for solar cells in the embodiment is an apparatus that evaluates a solar cell PV to be evaluated, which requires a waiting time after the start of monochromatic light irradiation, using a predetermined evaluation item. For example, as shown in FIG. Furthermore, the evaluation light irradiation unit 1, the optical system 2, the detection unit 3, the calculation control unit 4, the input unit 5, the output unit 6, the interface (IF) unit 7, and the storage unit 8 are provided.

評価光照射部1は、演算制御部4の制御に従い、前記所定の評価項目で評価を行うための評価光を照射する装置である。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、評価光は、照射光エネルギーの分かる単色光であって、さらに、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、評価対象の太陽電池PVが感度を有する波長域を含む。このため、評価光照射部1は、演算制御部4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を調整する機能、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。このような分光感度で評価するための評価光照射部1は、例えば、図4に示すように、評価光光源駆動制御部11と、評価光光源部12と、光学系13と、モノクロメータ14と、光学系15と、分岐光カプラ部16、放射照度検知部17と、増幅部18とを備える。   The evaluation light irradiating unit 1 is an apparatus that irradiates evaluation light for performing evaluation on the predetermined evaluation item according to the control of the arithmetic control unit 4. In the present embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the evaluation light is monochromatic light whose irradiation light energy is known, and the wavelength of the monochromatic light needs to be variable. The variable wavelength band of the monochromatic light includes a wavelength range in which the solar cell PV to be evaluated has sensitivity. For this reason, the evaluation light irradiating unit 1 selects (varies) the wavelength of the monochromatic light, adjusts the emitted light intensity of the monochromatic light, and turns on the monochromatic light according to the control of the arithmetic control unit 4. It is a device having various functions such as a function to turn off. The evaluation light irradiation unit 1 for evaluating with such spectral sensitivity includes, for example, an evaluation light source drive control unit 11, an evaluation light source unit 12, an optical system 13, and a monochromator 14, as shown in FIG. And an optical system 15, a branching optical coupler unit 16, an irradiance detection unit 17, and an amplification unit 18.

評価光光源部12は、モノクロメータ14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。評価光光源駆動制御部11は、演算制御部4の制御に従って、例えば前記評価光の放射(点灯)および停止(消灯)の駆動制御や前記評価光の放射光強度の調整制御等の、評価光光源部12を駆動および制御する装置である。   The evaluation light source unit 12 is a light source device that emits light in a predetermined wavelength band including the wavelength of monochromatic light emitted from the monochromator 14, and is, for example, a xenon lamp. Xenon lamps are suitable for measuring spectral sensitivity because they have high brightness and color temperature and emit light in a continuous spectrum over a wide band from ultraviolet to visible to infrared. The evaluation light source drive control unit 11 performs evaluation light such as drive control of emission (lighting) and stop (lighting off) of the evaluation light and adjustment control of the intensity of emitted light of the evaluation light according to the control of the arithmetic control unit 4. It is a device that drives and controls the light source unit 12.

光学系13、光学系15および光学系2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。評価光光源駆動制御部11の制御に従って評価光光源部12から放射された光は、光学系13を介してモノクロメータ14へ入射される。   The optical system 13, the optical system 15, and the optical system 2 are optical elements such as lenses for concentrating or collimating (collimating) light according to the application. The light emitted from the evaluation light source unit 12 according to the control of the evaluation light source drive control unit 11 enters the monochromator 14 via the optical system 13.

モノクロメータ14は、演算制御部4の制御に従い、評価光光源部12から光学系13を介して入射された光を、演算制御部4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14は、例えば、前記所定の波長帯域の前記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14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14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14は、前記所望する範囲の波長を取り出すように演算制御部4によって制御される。モノクロメータ14から射出された単色光は、光学系15を介して分岐光カプラ部16へ入射される。   The monochromator 14 converts the light incident from the evaluation light source 12 through the optical system 13 into monochromatic light at a predetermined wavelength according to the instruction (selection) of the arithmetic control unit 4 according to the control of the arithmetic control unit 4. It is a device that injects. The monochromator 14 is, for example, a spectroscope that spatially disperses the light in the predetermined wavelength band and extracts only a narrow range of wavelengths with a slit or the like. Such a monochromator 14 includes, for example, an entrance slit, a first reflecting mirror, a diffraction grating, a second reflecting mirror, and an exit slit, and an incident light beam incident through the entrance slit is transferred to the diffraction grating by the first reflecting mirror. This is a device that reflects the diffracted light of the incident light beam reflected and diffracted by the diffraction grating to the exit slit by the second reflecting mirror. With such a configuration, the monochromator 14 can select the wavelength of light that reaches the slit position by rotating the diffraction grating or the like, and can extract only a wavelength in a desired range (single-color light conversion). The monochromator 14 is controlled by the arithmetic control unit 4 so as to extract the wavelength in the desired range. The monochromatic light emitted from the monochromator 14 is incident on the branch optical coupler unit 16 through the optical system 15.

分岐光カプラ部16は、入射光を2つの光に分配して射出する光部品である。分岐光カプラ部16に入射された単色光は、分岐光カプラ部16で分配され、その一方は、放射照度検知部17に入射され、その他方は、光学系2を介して、評価対象の太陽電池PVへ照射される。   The branching optical coupler unit 16 is an optical component that divides incident light into two lights and emits them. The monochromatic light incident on the branching optical coupler unit 16 is distributed by the branching optical coupler unit 16, one of which is incident on the irradiance detection unit 17, and the other is the sun to be evaluated via the optical system 2. The battery PV is irradiated.

放射照度検知部17は、分岐光カプラ部16によって分配された単色光(モノクロメータ14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、その測定結果を増幅部18へ出力する。増幅部18は、放射照度検知部17で測定された放射照度を所定の増幅率で増幅して演算制御部4へ出力する。単色光の放射照度は、予め測定する等して分かっている場合には、放射照度検知部17、増幅部18および分岐光カプラ部16は、無くてもよい。   The irradiance detector 17 is a device (reference detector) that measures the irradiance (not the spectral irradiance) of monochromatic light (monochromatic light emitted from the monochromator 14) distributed by the branching optical coupler unit 16. The measurement result is output to the amplifying unit 18. The amplifying unit 18 amplifies the irradiance measured by the irradiance detecting unit 17 with a predetermined amplification factor and outputs the amplified irradiance to the arithmetic control unit 4. When the irradiance of monochromatic light is known by measuring in advance, the irradiance detection unit 17, the amplification unit 18 and the branching optical coupler unit 16 may be omitted.

検出部3は、評価項目に応じた前記太陽電池PVの出力を検出する装置である。本実施形態では、前記所定の評価項目が太陽電池の分光感度であるので、検出部3は、前記太陽電池PVの電圧および電流が分かる装置である。より具体的には、検出部3は、演算制御部4の制御に従った所定の電圧値の電圧を前記太陽電池PVに印加して前記太陽電池PVの出力電流を測定することができるとともに、前記所定の電圧値を変えることができる、いわゆるソースメータである。検出部3は、所定のサンプリング間隔で検出した前記太陽電池の出力を演算制御部4へ出力する。   The detection part 3 is an apparatus which detects the output of the said solar cell PV according to an evaluation item. In this embodiment, since the predetermined evaluation item is the spectral sensitivity of the solar cell, the detection unit 3 is a device that can understand the voltage and current of the solar cell PV. More specifically, the detection unit 3 can measure the output current of the solar cell PV by applying a voltage having a predetermined voltage value to the solar cell PV according to the control of the arithmetic control unit 4. This is a so-called source meter capable of changing the predetermined voltage value. The detection unit 3 outputs the output of the solar cell detected at a predetermined sampling interval to the calculation control unit 4.

入力部5は、外部からコマンド(命令)やデータ等を、太陽電池評価装置Sに入力するための機器であり、例えばキーボードやマウスやタッチパネル等である。   The input unit 5 is a device for inputting commands (commands), data, and the like from the outside to the solar cell evaluation apparatus S, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like.

出力部6は、入力部5から入力されたコマンドやデータおよび演算制御部4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。   The output unit 6 is a device for outputting commands and data input from the input unit 5 and the calculation result of the calculation control unit 4. For example, the output unit 6 is a display device such as an LCD (liquid crystal display) or an organic EL display, A printing apparatus such as a printer.

IF部7は、本太陽電池評価装置S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。   The IF unit 7 is a communication interface for exchanging data between the solar cell evaluation device S and other external devices. For example, the IF unit 7 conforms to a USB (Universal Serial Bus) standard or an RS232C standard. It is a corresponding device.

記憶部8は、例えばハードディスク装置等の外部記憶装置であり、例えば、検出部3の検出結果、演算制御部4の動作に必要なプログラムやデータおよび演算制御部4の演算結果等を記憶するものである。   The storage unit 8 is an external storage device such as a hard disk device, for example, and stores, for example, detection results of the detection unit 3, programs and data necessary for operation of the calculation control unit 4, calculation results of the calculation control unit 4, and the like. It is.

実施形態では、記憶部8には、分光感度の測定処理に必要なデータとして、測定する全波長域、測定する波長のピッチ、出力電流を測定するタイミング(以下、「測定タイミング」という。)、太陽電池PVの照射面積A等が記憶される。例えば、測定する全波長域として300〜1200nm、ピッチとして5nmが記憶される。この場合、測定すべき単色光の数は、181個となる。測定タイミングとして、単色光の照射を開始してからの経過時間が5つ記憶される。また、記憶部8には、測定された分光感度が記憶される。   In the embodiment, the storage unit 8 includes, as data necessary for spectral sensitivity measurement processing, the entire wavelength range to be measured, the wavelength pitch to be measured, and the timing for measuring the output current (hereinafter referred to as “measurement timing”). The irradiation area A of the solar cell PV is stored. For example, 300 to 1200 nm is stored as the entire wavelength range to be measured, and 5 nm is stored as the pitch. In this case, the number of monochromatic lights to be measured is 181. As the measurement timing, five elapsed times from the start of monochromatic light irradiation are stored. Further, the measured spectral sensitivity is stored in the storage unit 8.

測定する全波長域、測定する波長のピッチ、出力電流を測定するタイミング、太陽電池PVの照射面積Aは、太陽電池PVの評価処理が開始される前に記憶される。なお、各単色光の放射照度を、予め測定して記憶しておく場合は、測定した放射照度も、分光感度測定処理が開始される前に記憶される。   The total wavelength range to be measured, the pitch of the wavelength to be measured, the timing to measure the output current, and the irradiation area A of the solar cell PV are stored before the evaluation process of the solar cell PV is started. When the irradiance of each monochromatic light is measured and stored in advance, the measured irradiance is also stored before the spectral sensitivity measurement process is started.

演算制御部4は、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評価装置Sの全体の動作を司るとともに、太陽電池PVの評価を求める装置である。演算制御部4は、例えば、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置)、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子およびこれらの周辺回路とを備えて構成されるマイクロプロセッサ等である。   The arithmetic and control unit 4 is an apparatus that controls the entire operation of the solar cell evaluation device S by controlling each unit according to the function, and calculates the evaluation of the solar cell PV. The arithmetic control unit 4 includes, for example, a microprocessor including a CPU (Central Processing Unit), a storage element such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and peripheral circuits thereof. Etc.

演算制御部4には、プログラムが実行されることによって、分光感度算出部41および電流推定部42が機能的に構成される。   The arithmetic control unit 4 is functionally configured with a spectral sensitivity calculation unit 41 and a current estimation unit 42 by executing a program.

分光感度算出部41は、演算制御部4から渡された電流値dIと、増幅部18の出力である放射照度から算出した単位面積あたりの放射照度dEと、記憶部8に記憶されている太陽電池PVに照射される単色光の照射面積Aとから、分光感度S(I、λ)=dI(λ)×A/dE(λ)を算出する。   The spectral sensitivity calculation unit 41 includes the current value dI passed from the arithmetic control unit 4, the irradiance dE per unit area calculated from the irradiance output from the amplification unit 18, and the sun stored in the storage unit 8. Spectral sensitivity S (I, λ) = dI (λ) × A / dE (λ) is calculated from the irradiation area A of the monochromatic light irradiated to the battery PV.

電流推定部42は、演算制御部4から測定タイミングの時間と電流値とを渡されて依頼されると、モデル式の常数を決定し、太陽電池の定常状態の出力電流をモデル式から算出し、算出した電流値を演算制御部4に返す機能を有する。ここで算出する定常状態の出力電流は、単色光照射開始後の待ち時間が終了し、時間の経過に伴う出力電流の変化が、ほぼ0となった時、言い換えれば、変化量が所定の閾値以下となった時の出力電流に相当する。また、演算制御部4から渡される測定タイミングの時間は、単色光の照射を開始してからの経過時間であり、電流値とはその測定タイミングで検出部3が出力した電流値である。   The current estimation unit 42 determines the constant of the model formula when the calculation control unit 4 is passed the time of the measurement timing and the current value, and calculates the steady state output current of the solar cell from the model formula. The function of returning the calculated current value to the arithmetic control unit 4 is provided. The steady-state output current calculated here is when the waiting time after the start of monochromatic light irradiation ends and the change in the output current with the passage of time becomes almost zero, in other words, the amount of change is a predetermined threshold value. It corresponds to the output current when The time of the measurement timing passed from the arithmetic control unit 4 is an elapsed time from the start of monochromatic light irradiation, and the current value is the current value output by the detection unit 3 at the measurement timing.

電流推定部42は、モデル式として漸近式を記憶しておくものとし、例えば、以下に示すような式のうちの1つを記憶しておく。
I=A×exp(−B/t) ・・・(式1)
I=A−B/t ・・・(式2)
I=A×sin(t/T) ・・・(式3)
式1〜3において、Iは出力電流値を示し、tは経過時間を示し、A、Bは、関数を特徴付ける常数である。また、式3において、Tは時定数である。
The current estimation unit 42 stores an asymptotic expression as a model expression, and stores, for example, one of the following expressions.
I = A × exp (−B / t) (Formula 1)
I = A−B / t (Formula 2)
I = A × sin (t / T) (Formula 3)
In Equations 1 to 3, I represents the output current value, t represents the elapsed time, and A and B are constants that characterize the function. In Equation 3, T is a time constant.

電流推定部42は、演算制御部4から渡された経過時間tと電流値Iとの複数の組から、式1および式2の場合は、AおよびBを決定し、式3の場合は、AおよびTを決定し、tを無限大とした場合の電流値Iを求め、求めた電流値Iを定常状態の出力電流値と推定する。   The current estimation unit 42 determines A and B in the case of Expression 1 and Expression 2 from a plurality of sets of the elapsed time t and the current value I passed from the arithmetic control unit 4, and in the case of Expression 3, A and T are determined, a current value I when t is infinite is obtained, and the obtained current value I is estimated as an output current value in a steady state.

モデル式は上記以外の関係式でも良く、また、複数記憶しておいてもよい。複数記憶している場合は、例えば、ユーザに入力部5を介して、いずれの式を用いるのかを選択してもらうこととしてもよい。   The model formula may be a relational formula other than the above, or a plurality of model formulas may be stored. When a plurality of data are stored, for example, the user may select which formula to use via the input unit 5.

また、モデル式ではなく、測定結果を用いることとしてもよい。例えば、最初の波長について、単色光を照射してから太陽電池PVの出力電流が定常状態となるまでの単色光照射開始後の待ち時間を実測する。そして、次からの単色光においては、最初の単色光での測定値の変化を基本として、係数を掛けることで、その単色光の定常状態の出力電流値を推定する。係数は、他の太陽電池PV、同類の太陽電池PV等を測定する等して、予め決定してあるものとする。この方法によれば、図2のグラフα1とグラフα2で示すように、単色光によって出力電流安定時間が異なる太陽電池に対しても、誤差の小さい推定が可能となる。   Moreover, it is good also as using a measurement result instead of a model type | formula. For example, for the first wavelength, the waiting time after the start of monochromatic light irradiation from when the monochromatic light is irradiated until the output current of the solar cell PV reaches a steady state is measured. In the next monochromatic light, the steady-state output current value of the monochromatic light is estimated by multiplying the coefficient based on the change in the measured value of the first monochromatic light. The coefficient is determined in advance by measuring other solar cells PV, similar solar cells PV, or the like. According to this method, as shown by the graph α1 and the graph α2 in FIG. 2, estimation with a small error is possible even for a solar cell in which the output current stabilization time varies depending on the monochromatic light.

なお、決定する常数が2つの場合は、照射開始から2回の測定で、定常状態の出力電流を推定することが可能である。しかし、一般的に、出力電流の測定には、測定器の精度やノイズ成分による測定誤差が含まれており、少ない数の測定値から推定することは大きな誤差を生む可能性が高い。そこで、その誤差を低減するために、複数回の測定結果を基に、最小自乗近似などの手法により常数を決定することが望ましい。   When the number of constants to be determined is two, the steady-state output current can be estimated with two measurements from the start of irradiation. However, in general, measurement of output current includes measurement errors due to the accuracy of the measuring instrument and noise components, and estimation from a small number of measurement values is likely to cause a large error. Therefore, in order to reduce the error, it is desirable to determine the constant by a method such as least square approximation based on the measurement results of a plurality of times.

演算制御部4は、評価光光源駆動制御部11およびモノクロメータ14を制御し、記憶部8に記憶されているピッチごとの単色光を順次照射させ、単色光ごとに分光感度算出部41に分光感度を算出させ、算出された分光感度を記憶部8に記憶する。単色光ごとの分光感度は、記憶部8に記憶されている測定タイミング(経過時間)ごとに、演算制御部4が検出部3の出力を取得し、電流推定部42に定常状態での出力電流値を推定させ、推定された出力電流値を分光感度算出部41に渡して、分光感度を算出させることで求められる。なお、演算制御部4は、タイマーを有し、照射開始からの経過時間を計測し、測定タイミングを検知する機能を有するものとする。   The arithmetic control unit 4 controls the evaluation light source drive control unit 11 and the monochromator 14 to sequentially irradiate monochromatic light for each pitch stored in the storage unit 8, and causes the spectral sensitivity calculation unit 41 to perform spectral spectroscopy for each monochromatic light. The sensitivity is calculated, and the calculated spectral sensitivity is stored in the storage unit 8. The spectral sensitivity for each monochromatic light is obtained by the calculation control unit 4 acquiring the output of the detection unit 3 at each measurement timing (elapsed time) stored in the storage unit 8, and the current estimation unit 42 outputs the output current in the steady state. It is obtained by estimating the value, passing the estimated output current value to the spectral sensitivity calculation unit 41, and calculating the spectral sensitivity. Note that the arithmetic control unit 4 has a timer, and has a function of measuring the elapsed time from the start of irradiation and detecting the measurement timing.

<動作>
次に、実施形態の太陽電池評価装置Sの動作について説明する。図5は、太陽電池PVの評価を行う処理、すなわち、分光感度測定処理のフローチャートである。
<Operation>
Next, operation | movement of the solar cell evaluation apparatus S of embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart of a process for evaluating the solar cell PV, that is, a spectral sensitivity measurement process.

オペレータ(ユーザ)によって評価対象の太陽電池PVが所定の位置に配置され(ステップS10)、最初の太陽電池PVの測定開始の指示を入力部5から受け付けると、演算制御部4は、各機能部に動作開始を指示する。その後、演算制御部4は、測定する全波長域および測定する波長のピッチを、記憶部8から読み出し、最初の波長の単色光を評価光光源部12が照射するよう評価光光源駆動制御部11およびモノクロメータ14を制御し(ステップS11)、単色光の照射開始を指示する(ステップS12)。照射させる最初の単色光は、測定する全波長域のうちの最も短波長の波長の単色光を照射させるものとし、長波長の方向にピッチ分ずらした波長の単色光を順次照射させるものとする。尚、長波長から短波長の方向にピッチ分ずつずらした波長の単色光を順次照射させることとしてもよく、また、照射する単色光の順序をランダムに決めておいてもよい。   When the operator (user) places the solar cell PV to be evaluated at a predetermined position (step S10) and receives an instruction to start measurement of the first solar cell PV from the input unit 5, the arithmetic control unit 4 To start operation. Thereafter, the arithmetic control unit 4 reads out the entire wavelength range to be measured and the pitch of the wavelength to be measured from the storage unit 8, and the evaluation light source drive control unit 11 so that the evaluation light source unit 12 emits monochromatic light of the first wavelength. The monochromator 14 is controlled (step S11), and the start of monochromatic light irradiation is instructed (step S12). The first monochromatic light to be irradiated is assumed to irradiate monochromatic light having the shortest wavelength in the entire wavelength range to be measured, and sequentially irradiate monochromatic light having a wavelength shifted by the pitch in the long wavelength direction. . In addition, it is good also as irradiating sequentially the monochromatic light of the wavelength shifted | deviated by the pitch from the long wavelength to the short wavelength, and you may determine the order of the monochromatic light to irradiate at random.

単色光の照射開始を指示した演算制御部4は、照射開始からの経過時間の計測を開始し、記憶部8に記憶されている測定タイミングが来ると、所定のサンプリング間隔で太陽電池PVの出力電流を検出している検出部3から、直近に検出した太陽電池PVの出力電流を取得し、記憶部8に記憶する(ステップS13)。   The calculation control unit 4 that has instructed the start of monochromatic light irradiation starts measurement of the elapsed time from the start of irradiation, and when the measurement timing stored in the storage unit 8 comes, the output of the solar cell PV is output at a predetermined sampling interval. The most recently detected output current of the solar cell PV is acquired from the detection unit 3 that detects the current, and stored in the storage unit 8 (step S13).

検出部3から出力電流を取得した演算制御部4は、すべての測定タイミング、実施形態では、5回の測定タイミングで検出部3から太陽電池PVの出力電流を取得したかを判断し(ステップS14)、取得していない場合は(ステップS14:No)、次の測定タイミングまで経過時間の計測を続ける。5回すべての測定タイミングで出力電流を取得したと判断した場合(ステップS14:Yes)、演算制御部4は、測定タイミング(経過時間)と、それぞれの測定タイミングで検出部3から取得した出力電流値とを電流推定部42に渡して、定常状態での出力電流値の算出を依頼する。   The calculation control unit 4 that has acquired the output current from the detection unit 3 determines whether the output current of the solar cell PV has been acquired from the detection unit 3 at all measurement timings, in the embodiment, at five measurement timings (step S14). ) If not acquired (step S14: No), the elapsed time is continuously measured until the next measurement timing. When it is determined that the output current has been acquired at all five measurement timings (step S14: Yes), the calculation control unit 4 determines the measurement timing (elapsed time) and the output current acquired from the detection unit 3 at each measurement timing. The value is passed to the current estimation unit 42 to request calculation of the output current value in the steady state.

依頼を受けた電流推定部42は、渡された経過時間と電流値とから、モデル式の常数を決定し(ステップS15)、定常状態での出力電流値を算出(推定)する(ステップS16)。電流推定部42は、算出した出力電流値を、演算制御部4に返す。   Upon receiving the request, the current estimation unit 42 determines a constant of the model formula from the passed elapsed time and current value (step S15), and calculates (estimates) the output current value in the steady state (step S16). . The current estimation unit 42 returns the calculated output current value to the calculation control unit 4.

出力電流値を受け取った演算制御部4は、受け取った出力電流値を分光感度算出部41に渡して、分光感度の算出を依頼する。   The arithmetic control unit 4 that has received the output current value passes the received output current value to the spectral sensitivity calculation unit 41 and requests calculation of the spectral sensitivity.

依頼を受けた分光感度算出部41は、演算制御部4から渡された電流値dIと、増幅部18から放射照度を取得して単位面積あたりの放射照度dEを算出し、記憶部8から太陽電池PVの照射面積Aを読み出して、分光感度S(I、λ)=dI(λ)×A/dE(λ)を算出し、演算制御部4に渡す(ステップS17)。   Upon receiving the request, the spectral sensitivity calculation unit 41 obtains the current value dI passed from the calculation control unit 4 and the irradiance from the amplification unit 18 to calculate the irradiance dE per unit area. The irradiation area A of the battery PV is read, and the spectral sensitivity S (I, λ) = dI (λ) × A / dE (λ) is calculated and passed to the arithmetic control unit 4 (step S17).

分光感度算出部41から分光感度を受け取った演算制御部4は、照射している単色光と対応付けて記憶部8に記憶させる(ステップS18)。   Receiving the spectral sensitivity from the spectral sensitivity calculation unit 41, the calculation control unit 4 stores the spectral sensitivity in the storage unit 8 in association with the irradiating monochromatic light (step S18).

分光感度を記憶部8に記憶させた演算制御部4は、測定対象の全波長についてのすべての単色光について分光感度を測定し終わったか否かを判断する(ステップS19)。全ての単色光について測定していないと判断した場合(ステップS19:No)、演算制御部4は、ステップS11からステップS19までの処理を、全ての単色光について行う。   The arithmetic control unit 4 having the spectral sensitivity stored in the storage unit 8 determines whether or not the spectral sensitivity has been measured for all the monochromatic lights for all the wavelengths to be measured (step S19). If it is determined that measurement has not been performed for all monochromatic lights (step S19: No), the arithmetic control unit 4 performs the processing from step S11 to step S19 for all monochromatic lights.

測定対象の全波長についてのすべての単色光について分光感度を測定し終わったと判断した場合(ステップS19:Yes)、演算制御部4は、記憶部8から全ての単色光の分光感度を読み出し、読み出した分光感度および分光感度の測定が終了した旨を、出力部6に表示し(ステップS20)、処理を終了する。   When it is determined that the spectral sensitivities have been measured for all the monochromatic lights for all wavelengths to be measured (step S19: Yes), the arithmetic control unit 4 reads out and reads the spectral sensitivities of all the monochromatic lights from the storage unit 8. That the spectral sensitivity and the measurement of the spectral sensitivity are completed are displayed on the output unit 6 (step S20), and the process is terminated.

上述のような太陽電池評価装置Sにおいては、太陽電池PVの出力電流が定常状態となるまでの待ち時間を試行錯誤で決定するための手間を省くことができ、また、単色光ごとに出力電流を推測できるまで照射するだけでよいので、分光感度の測定において無駄な待ち時間をなるべく少なくし迅速な測定を行うことが可能となる。   In the solar cell evaluation apparatus S as described above, it is possible to save time and effort for determining the waiting time until the output current of the solar cell PV reaches a steady state by trial and error, and the output current for each monochromatic light. Therefore, it is only necessary to irradiate until it can be estimated, so that it is possible to perform a quick measurement while minimizing unnecessary waiting time in the measurement of spectral sensitivity.

<変形例1>
実施形態では、モデル式から、単色光ごとに、太陽電池PVの安定状態の出力電流を推定することとしている。変形例1では、単色光ごとに、出力電流が安定状態となるまでの時間を推定する。変形例1では、単色光ごとに推定した時間を記憶しておき、時間を推定した太陽電池PVと同種の太陽電池PVの分光感度測定処理に用いる場合を説明する。
<Modification 1>
In the embodiment, the output current in a stable state of the solar battery PV is estimated for each monochromatic light from the model formula. In Modification 1, the time until the output current becomes stable is estimated for each monochromatic light. In the first modification, a case where the estimated time for each monochromatic light is stored and used for the spectral sensitivity measurement process of the solar cell PV of the same type as the solar cell PV whose time is estimated will be described.

同種の太陽電池PVの分光感度測定処理においては、モデル式を用いる等することなく、記憶されている時間の間照射した後に出力電流を計測して、分光感度を求めることができるので、より簡便に分光感度の測定を行うことが可能となる。   In the spectral sensitivity measurement process of the same type of solar cell PV, the spectral sensitivity can be obtained by measuring the output current after irradiation for a stored time without using a model formula, etc. It is possible to measure the spectral sensitivity.

本変形例1の太陽電池評価装置Sの構成は、図4で示した構成と同様であるが、図5のフローチャートを用いて説明した分光感度測定処理に加えて、以下の処理を行う。   The configuration of the solar cell evaluation apparatus S of Modification 1 is the same as the configuration shown in FIG. 4, but the following processing is performed in addition to the spectral sensitivity measurement processing described using the flowchart of FIG.

図5のステップS16において、電流推定部42は、出力電流の推定を行うことに加えて、定常状態となるまでの照射時間(単色光照射開始後の待ち時間)を推定し、現在照射している単色光の波長と対応付けて記憶部8に記憶させる。例えば、ステップS16において、上記(式1)等のtを無限大とした場合の電流値Iを求め、求めた電流値Iとモデル式との差分の絶対値が所定の閾値以下となるような最短経過時間を安定化待ち時間(単色光照射開始後の待ち時間)とする。例えば、上記式2の場合、|I20−(A−B/t)|≦T における最小の経過時間tが、安定化待ち時間となる。Tは、所定の閾値であり、0に近い値である。   In step S16 of FIG. 5, in addition to estimating the output current, the current estimation unit 42 estimates the irradiation time (waiting time after starting monochromatic light irradiation) until the steady state is reached, and performs the current irradiation. It is stored in the storage unit 8 in association with the wavelength of the monochromatic light. For example, in step S16, the current value I when t in Equation (1) above is set to infinity is obtained, and the absolute value of the difference between the obtained current value I and the model formula is equal to or less than a predetermined threshold value. The shortest elapsed time is defined as a stabilization waiting time (waiting time after starting monochromatic light irradiation). For example, in the case of Equation 2, the minimum elapsed time t at | I20− (AB / t) | ≦ T is the stabilization waiting time. T is a predetermined threshold and is a value close to 0.

図2においては、時間t20から時間t26までの時間が、安定化待ち時間である。なお、この安定化待ち時間は、ユーザが所望する分光感度の精度に応じて、調整してもよい。例えば、より正確さを求める場合は、安定化待ち時間を長めに設定する等である。   In FIG. 2, the time from time t20 to time t26 is the stabilization waiting time. This stabilization waiting time may be adjusted according to the accuracy of spectral sensitivity desired by the user. For example, when more accuracy is required, the stabilization waiting time is set longer.

この処理を行うことで、太陽電池評価装置Sは、太陽電池PVの定常状態の出力電流を推定して分光感度を求めると同時に、単色光ごとの定常状態になるまでの単色光照射開始後の待ち時間を推定して記憶することになる。   By performing this process, the solar cell evaluation apparatus S obtains the spectral sensitivity by estimating the steady-state output current of the solar cell PV, and at the same time after the start of monochromatic light irradiation until the steady state for each monochromatic light. The waiting time is estimated and stored.

次に、図6を用いて、単色光照射開始後の待ち時間を推定した太陽電池PV(以下、「最初の太陽電池PV」というものとする。)と同種の太陽電池PVの分光感度測定処理、すなわち、単色光照射開始後の待ち時間を用いた分光感度の測定処理について説明する。   Next, using FIG. 6, the spectral sensitivity measurement process of the solar cell PV of the same type as the solar cell PV (hereinafter referred to as “first solar cell PV”) whose waiting time after the start of monochromatic light irradiation is estimated. That is, the spectral sensitivity measurement process using the waiting time after the start of monochromatic light irradiation will be described.

オペレータ(ユーザ)によって評価対象の太陽電池PVが所定の位置に配置され(ステップS20)、単色光照射開始後の待ち時間を用いた太陽電池PVの測定開始の指示を入力部5から受け付けると、演算制御部4は、各機能部に動作開始を指示する。その後、演算制御部4は、測定する全波長域および測定する波長のピッチ、および、各単色光と対応付けて記憶してある単色光照射開始後の待ち時間を、記憶部8から読み出し、最初の波長の単色光を評価光光源部12が照射するよう評価光光源駆動制御部11およびモノクロメータ14を制御し(ステップS21)、単色光の照射開始を指示する(ステップS22)。照射させる単色光の順序は、最初の太陽電池PVの測定時と同じであることが望ましい。具体的には、最初の太陽電池PVの測定処理において、測定する全波長域のうちの最も短波長から長波長の方向にピッチ分ずらした波長の単色光を順次照射した場合は、短波長から順にピッチ分ずらして単色光を照射する。先に照射した単色光により履歴効果が生じ、かつ、単色光安定化待ち時間が波長依存性を有しているからである。   When the solar cell PV to be evaluated is placed at a predetermined position by the operator (user) (step S20) and an instruction to start measurement of the solar cell PV using the waiting time after the start of monochromatic light irradiation is received from the input unit 5, The arithmetic control unit 4 instructs each functional unit to start operation. Thereafter, the arithmetic control unit 4 reads out the entire wavelength range to be measured, the pitch of the wavelength to be measured, and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation stored in association with each monochromatic light from the storage unit 8, The evaluation light source drive control unit 11 and the monochromator 14 are controlled so that the evaluation light source unit 12 emits monochromatic light of the wavelength (step S21), and the start of monochromatic light irradiation is instructed (step S22). It is desirable that the order of monochromatic light to be irradiated is the same as that in the measurement of the first solar cell PV. Specifically, in the measurement process of the first solar cell PV, when the monochromatic light of the wavelength shifted by the pitch in the direction of the long wavelength from the shortest wavelength among all the wavelength ranges to be measured is sequentially irradiated, from the short wavelength The monochromatic light is irradiated in order by shifting the pitch. This is because the monochromatic light previously irradiated produces a hysteresis effect and the monochromatic light stabilization waiting time has wavelength dependency.

単色光の照射開始を指示した演算制御部4は、照射した単色光と対応付けて記憶部8に記憶されている単色光照射開始後の待ち時間を読み出し、時間のカウントを開始し(ステップS23:No)、単色光照射開始後の待ち時間が経過したら(ステップS23:Yes)、分光感度算出部41に分光感度の算出を依頼する。例えば、図3において、時間t30に、波長λ3の単色光の照射が開始された場合、時間t31に、分光感度の算出を分光感度算出部41に依頼することになる。また、同様に、波長λ4の単色光の照射が時間t31に開始された場合には、時間t32に、分光感度の算出を分光感度算出部41に依頼する。   The calculation control unit 4 instructing the start of monochromatic light irradiation reads the waiting time after the start of monochromatic light irradiation stored in the storage unit 8 in association with the emitted monochromatic light, and starts counting time (step S23). : No), when the waiting time after the start of monochromatic light irradiation has elapsed (step S23: Yes), the spectral sensitivity calculation unit 41 is requested to calculate the spectral sensitivity. For example, in FIG. 3, when the irradiation of the monochromatic light with the wavelength λ3 is started at time t30, the spectral sensitivity calculation unit 41 is requested to calculate the spectral sensitivity at time t31. Similarly, when the irradiation of the monochromatic light of wavelength λ4 is started at time t31, the spectral sensitivity calculation unit 41 is requested to calculate the spectral sensitivity at time t32.

依頼を受けた分光感度算出部41は、増幅部18から放射照度を取得して単位面積あたりの放射照度dEを算出し、記憶部8から太陽電池PVの照射面積Aを読み出し、検出部3から電流値dIを取得して(ステップS24)、分光感度S(I、λ)=dI(λ)×A/dE(λ)を算出し、演算制御部4に渡す(ステップS25)。   Upon receiving the request, the spectral sensitivity calculation unit 41 obtains the irradiance from the amplification unit 18 to calculate the irradiance dE per unit area, reads the irradiation area A of the solar cell PV from the storage unit 8, and from the detection unit 3. The current value dI is acquired (step S24), the spectral sensitivity S (I, λ) = dI (λ) × A / dE (λ) is calculated and passed to the arithmetic control unit 4 (step S25).

分光感度算出部41から分光感度を受け取った演算制御部4は、現在測定中の太陽電池PVの分光感度として、照射している単色光と対応付けて記憶部8に記憶させる(ステップS26)。   Receiving the spectral sensitivity from the spectral sensitivity calculation unit 41, the calculation control unit 4 stores the spectral sensitivity of the solar cell PV currently being measured in the storage unit 8 in association with the irradiating monochromatic light (step S26).

分光感度を記憶部8に記憶させた演算制御部4は、測定対象の全波長についてのすべての単色光について分光感度を測定し終わったか否かを判断する(ステップS27)。全ての単色光について測定していないと判断した場合(ステップS27:No)、演算制御部4は、ステップS21からステップS27までの処理を、全ての単色光について行う。   The arithmetic control unit 4 having the spectral sensitivity stored in the storage unit 8 determines whether or not the spectral sensitivity has been measured for all the monochromatic lights for all the wavelengths to be measured (step S27). If it is determined that measurement has not been performed for all monochromatic lights (step S27: No), the arithmetic control unit 4 performs the processing from step S21 to step S27 for all monochromatic lights.

測定対象の全波長についてのすべての単色光について分光感度を測定し終わったと判断した場合(ステップS27:Yes)、演算制御部4は、記憶部8から全ての単色光の分光感度を読み出し、読み出した分光感度および分光感度の測定が終了した旨を、出力部6に表示し(ステップS28)、処理を終了する。   When it is determined that the spectral sensitivities have been measured for all the monochromatic lights for all wavelengths to be measured (step S27: Yes), the arithmetic control unit 4 reads out and reads the spectral sensitivities of all the monochromatic lights from the storage unit 8. The spectral sensitivity and the fact that the measurement of spectral sensitivity has been completed are displayed on the output unit 6 (step S28), and the process is terminated.

上記処理によって、時間を推測した太陽電池PVと同種の太陽電池PVの分光感度を、容易に求めることが可能となる。   By the above processing, it is possible to easily obtain the spectral sensitivity of the solar cell PV of the same type as the solar cell PV whose time has been estimated.

変形例1の太陽電池評価装置Sにおいては、ピッチごとの全ての単色光のモデル式を作成して単色光照射開始後の待ち時間を算出することとしているが、一部の単色光についてモデル式を作成して単色光照射開始後の待ち時間を算出して記憶しておき、この波長と単色光照射開始後の待ち時間とに基づいて、モデル式を作成していない単色光の単色光照射開始後の待ち時間を算出することとしてもよい。例えば、ピッチが1つ置き波長の単色光の単色光照射開始後の待ち時間をモデル式から求め、飛ばした波長の単色光の単色光照射開始後の待ち時間を、その単色光の前後の波長の単色光の単色光照射開始後の待ち時間から、補間(例えば、線形補間)により算出することとしてもよい。ピッチが等しい場合は、前後の波長の単色光の単色光照射開始後の待ち時間を足して、2で割ればよい。また、ピッチが等しくない場合は、波長間隔による加重平均で求める。また、モデル式から求めた単色光照射開始後の待ち時間とその波長との関係式を求め、関係式から、飛ばした波長の単色光の単色光照射開始後の待ち時間を求めることとしてもよい。例えば、飛ばした波長を含む波長範囲内で測定した波長とその単色光照射開始後の待ち時間とから、関係式を求める。なお、飛ばした波長を含む波長範囲は、飛ばした波長よりも短波長の波長のみを含む場合、飛ばした波長よりも長波長の波長のみを含む場合、飛ばした波長よりも短波長の波長および長波長の波長を含む場合がある。   In the solar cell evaluation apparatus S of Modification 1, all the monochromatic light model equations for each pitch are created and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation is calculated. Calculate and store the waiting time after the start of monochromatic light irradiation, and based on this wavelength and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation, the monochromatic light irradiation of monochromatic light for which no model formula has been created The waiting time after the start may be calculated. For example, the waiting time after the start of monochromatic light irradiation of monochromatic light having a single pitch wavelength is obtained from the model formula, and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation of the monochromatic light having the skipped wavelength is determined as the wavelength before and after the monochromatic light. It is good also as calculating by interpolation (for example, linear interpolation) from the waiting time after the monochromatic light irradiation start of this monochromatic light. When the pitches are equal, the waiting time after the start of monochromatic light irradiation of monochromatic light of the front and rear wavelengths may be added and divided by two. If the pitches are not equal, the weighted average is determined by the wavelength interval. Moreover, it is good also as calculating | requiring the waiting time after the start of monochromatic light irradiation of the monochromatic light of the skipped wavelength from the relational expression by calculating | requiring the waiting time after the monochromatic light irradiation start calculated | required from the model formula, and its wavelength. . For example, the relational expression is obtained from the wavelength measured within the wavelength range including the skipped wavelength and the waiting time after the start of the monochromatic light irradiation. In addition, the wavelength range including the skipped wavelength includes only wavelengths shorter than the skipped wavelength, includes only wavelengths longer than the skipped wavelength, and includes wavelengths shorter and longer than the skipped wavelengths. The wavelength of the wavelength may be included.

<変形例2>
変形例1では、測定する全波長域におけるピッチごとの単色光すべてについて、単色光照射開始後の待ち時間を推定し、単色光ごとに単色光照射開始後の待ち時間を変えて太陽電池PVの分光感度を測定した。
<Modification 2>
In the first modification, the waiting time after starting monochromatic light irradiation is estimated for all the monochromatic lights for every pitch in the entire wavelength range to be measured, and the waiting time after starting monochromatic light irradiation is changed for each monochromatic light. Spectral sensitivity was measured.

変形例2では、測定する単色光を複数含むように、全波長を複数のブロックに分け、ブロックごとに1つの単色光照射開始後の待ち時間を用いる場合を説明する。ブロック化は、単色光照射開始後の待ち時間が所定の時間範囲に入る単色光を一つのブロックとすることで行う。例えば、所定の時間範囲が3秒〜6秒である場合には、単色光照射開始後の待ち時間が3秒より長く、6秒以下となる単色光の波長が、1つのブロックに属することとなる。   In the second modification, a case will be described in which all wavelengths are divided into a plurality of blocks so as to include a plurality of monochromatic lights to be measured, and one monochromatic light irradiation start time is used for each block. Blocking is performed by making monochromatic light into a single block whose waiting time after the start of monochromatic light irradiation falls within a predetermined time range. For example, when the predetermined time range is 3 to 6 seconds, the wavelength of the monochromatic light whose waiting time after starting the monochromatic light irradiation is longer than 3 seconds and shorter than 6 seconds belongs to one block. Become.

図7は、太陽電池PVの単色光照射開始後の待ち時間の取得と分光感度の測定とを行う処理のフローチャートである。この太陽電池PV(最初の太陽電池PV)と同種の太陽電池PVは、図6を用いて説明した処理と同様に、単色光ごとに単色光照射開始後の待ち時間の照射を行って分光感度を算出することになる。但し、図6と異なるのは、単色光照射開始後の待ち時間が、単色光ごとではなく、ブロックごとに異なる点である。   FIG. 7 is a flowchart of processing for obtaining the waiting time after starting the monochromatic light irradiation of the solar cell PV and measuring the spectral sensitivity. The solar cell PV of the same type as this solar cell PV (first solar cell PV) is irradiated with a waiting time after the start of monochromatic light irradiation for each monochromatic light in the same manner as the processing described with reference to FIG. Will be calculated. However, the difference from FIG. 6 is that the waiting time after the start of monochromatic light irradiation is different for each block, not for each monochromatic light.

以下、図7のフローチャートを用いて、分光感度測定処理を説明する。   Hereinafter, the spectral sensitivity measurement process will be described with reference to the flowchart of FIG.

オペレータ(ユーザ)によって評価対象の太陽電池PVが所定の位置に配置され(ステップS30)、最初の太陽電池PVの測定開始の指示を入力部5から受け付けると、演算制御部4は、各機能部に動作開始を指示する。その後、演算制御部4は、測定する全波長域および測定する波長のピッチを、記憶部8から読み出し、全波長域を複数のブロックに分割する(ステップS31)。実施形態では、ブロックに属する単色光は、その波長が連続するものであるとする。なお、ユーザが、入力部5および出力部6を介してブロック分割を行うこととしてもよい。   When the operator (user) places the solar cell PV to be evaluated at a predetermined position (step S30) and receives an instruction to start measurement of the first solar cell PV from the input unit 5, the arithmetic control unit 4 To start operation. Thereafter, the calculation control unit 4 reads out the entire wavelength range to be measured and the pitch of the wavelength to be measured from the storage unit 8, and divides the entire wavelength range into a plurality of blocks (step S31). In the embodiment, it is assumed that the monochromatic light belonging to the block has a continuous wavelength. The user may perform block division via the input unit 5 and the output unit 6.

ブロックに分割した演算制御部4は、最初のブロックを構成する複数の単色光のうち、代表の単色光を評価光光源部12が照射するよう評価光光源駆動制御部11およびモノクロメータ14を制御し、単色光の照射開始を指示する(ステップS32)。実施形態では、代表の単色光は、ブロックを構成する単色光のうち、最も長波長の単色光とする。一般に、長波長の単色光を照射した方が、短波長の単色光を照射した場合に比べて、太陽電池PVの出力電流が定常状態となるまでの時間が長いからである。   The calculation control unit 4 divided into blocks controls the evaluation light source drive control unit 11 and the monochromator 14 so that the evaluation light source unit 12 emits representative single color light among a plurality of single color lights constituting the first block. Then, the start of monochromatic light irradiation is instructed (step S32). In the embodiment, the representative monochromatic light is the monochromatic light having the longest wavelength among the monochromatic lights constituting the block. This is because, in general, it takes longer for the output current of the solar cell PV to reach a steady state when the long wavelength monochromatic light is irradiated than when the short wavelength monochromatic light is irradiated.

単色光の照射開始を指示した演算制御部4は、照射開始からの経過時間の計測を開始し、記憶部8に記憶されている測定タイミングが来ると、所定のサンプリング間隔で太陽電池PVの出力電流を検出している検出部3から、直近に検出した太陽電池PVの出力電流を取得し、記憶部8に記憶する(ステップS33)。   The calculation control unit 4 that has instructed the start of monochromatic light irradiation starts measurement of the elapsed time from the start of irradiation, and when the measurement timing stored in the storage unit 8 comes, the output of the solar cell PV is output at a predetermined sampling interval. The most recently detected output current of the solar cell PV is acquired from the detection unit 3 that detects the current, and is stored in the storage unit 8 (step S33).

検出部3から出力電流を取得した演算制御部4は、すべての測定タイミング、実施形態では、5回の測定タイミングで検出部3から太陽電池PVの出力電流を取得したかを判断し(ステップS34)、取得していない場合は(ステップS34:No)、次の測定タイミングまで経過時間の計測を続ける。5回すべての測定タイミングで出力電流を取得したと判断した場合(ステップS34:Yes)、演算制御部4は、測定タイミング(経過時間)と、それぞれの測定タイミングで検出部3から取得した出力電流値とを電流推定部42に渡して、定常状態での出力電流値、および、単色光照射開始後の待ち時間の算出を依頼する。   The calculation control unit 4 that has acquired the output current from the detection unit 3 determines whether the output current of the solar cell PV has been acquired from the detection unit 3 at all measurement timings, in the embodiment, at five measurement timings (step S34). ) If not acquired (step S34: No), the measurement of the elapsed time is continued until the next measurement timing. When it is determined that the output current has been acquired at all five measurement timings (step S34: Yes), the arithmetic control unit 4 determines the measurement timing (elapsed time) and the output current acquired from the detection unit 3 at each measurement timing. The value is passed to the current estimation unit 42 to request calculation of the output current value in the steady state and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation.

依頼を受けた電流推定部42は、渡された経過時間と電流値とから、モデル式の常数を決定し(ステップS35)、定常状態での出力電流値、および、単色光照射開始後の待ち時間を算出(推定)する(ステップS36)。電流推定部42は、算出した出力電流値、および、単色光照射開始後の待ち時間を、演算制御部4に返す。   Upon receiving the request, the current estimation unit 42 determines the constant of the model formula from the passed elapsed time and current value (step S35), and waits for the output current value in the steady state and after the start of monochromatic light irradiation. Time is calculated (estimated) (step S36). The current estimation unit 42 returns the calculated output current value and the waiting time after the start of monochromatic light irradiation to the arithmetic control unit 4.

出力電流値、および、単色光照射開始後の待ち時間を受け取った演算制御部4は、受け取った単色光照射開始後の待ち時間を、照射している単色光が属するブロックと対応付けて記憶部8に記憶させる(ステップS37)。また、演算制御部4は、受け取った出力電流値を分光感度算出部41に渡して、分光感度の算出を依頼する。   The arithmetic control unit 4 that has received the output current value and the waiting time after starting the monochromatic light irradiation associates the received waiting time after starting the monochromatic light irradiation with the block to which the irradiating monochromatic light belongs, and stores the unit 8 (step S37). The arithmetic control unit 4 passes the received output current value to the spectral sensitivity calculation unit 41 and requests calculation of the spectral sensitivity.

依頼を受けた分光感度算出部41は、演算制御部4から渡された電流値dIと、増幅部18から放射照度を取得して単位面積あたりの放射照度dEを算出し、記憶部8から太陽電池PVの照射面積Aを読み出して、分光感度S(I、λ)=dI(λ)×A/dE(λ)を算出し、演算制御部4に渡す(ステップS38)。   Upon receiving the request, the spectral sensitivity calculation unit 41 obtains the current value dI passed from the calculation control unit 4 and the irradiance from the amplification unit 18 to calculate the irradiance dE per unit area. The irradiation area A of the battery PV is read out, and the spectral sensitivity S (I, λ) = dI (λ) × A / dE (λ) is calculated and passed to the arithmetic control unit 4 (step S38).

分光感度算出部41から分光感度を受け取った演算制御部4は、照射している単色光と対応付けて記憶部8に記憶させる(ステップS39)。   The calculation control unit 4 that has received the spectral sensitivity from the spectral sensitivity calculation unit 41 stores it in the storage unit 8 in association with the irradiating monochromatic light (step S39).

次に、演算制御部4は、ブロック内のまだ測定していない単色光を評価光光源部12が照射するよう評価光光源駆動制御部11およびモノクロメータ14を制御し(ステップS40)、単色光の照射開始を指示する(ステップS41)。   Next, the calculation control unit 4 controls the evaluation light source drive control unit 11 and the monochromator 14 so that the evaluation light source unit 12 irradiates the monochromatic light that has not yet been measured in the block (step S40), and the monochromatic light. Is started (step S41).

単色光の照射開始を指示した演算制御部4は、照射している単色光が属するブロックと対応付けて記憶部8に記憶されている単色光照射開始後の待ち時間、すなわち、ステップS37で記憶部8に記憶した単色光照射開始後の待ち時間のカウントを開始し(ステップS42:No)、単色光照射開始後の待ち時間が経過したら(ステップS42:Yes)、分光感度算出部41に分光感度の算出を依頼する。   The calculation control unit 4 that has instructed the start of monochromatic light irradiation stores the waiting time after the start of monochromatic light irradiation stored in the storage unit 8 in association with the block to which the monochromatic light being illuminated belongs, that is, stored in step S37. The counting of the waiting time after starting the monochromatic light irradiation stored in the unit 8 is started (step S42: No), and when the waiting time after starting the monochromatic light irradiation has elapsed (step S42: Yes), the spectral sensitivity calculating unit 41 performs spectroscopic analysis. Request calculation of sensitivity.

依頼を受けた分光感度算出部41は、増幅部18から放射照度を取得して単位面積あたりの放射照度dEを算出し、記憶部8から太陽電池PVの照射面積Aを読み出し、検出部3から電流値dIを取得して(ステップS41)、分光感度S(I、λ)=dI(λ)×A/dE(λ)を算出し、演算制御部4に渡す(ステップS44)。   Upon receiving the request, the spectral sensitivity calculation unit 41 obtains the irradiance from the amplification unit 18 to calculate the irradiance dE per unit area, reads the irradiation area A of the solar cell PV from the storage unit 8, and from the detection unit 3. The current value dI is acquired (step S41), the spectral sensitivity S (I, λ) = dI (λ) × A / dE (λ) is calculated and passed to the arithmetic control unit 4 (step S44).

分光感度算出部41から分光感度を受け取った演算制御部4は、現在測定中の太陽電池PVの分光感度として、照射している単色光と対応付けて記憶部8に記憶させる(ステップS45)。   Receiving the spectral sensitivity from the spectral sensitivity calculation unit 41, the calculation control unit 4 stores the spectral sensitivity of the solar cell PV currently being measured in the storage unit 8 in association with the irradiating monochromatic light (step S45).

分光感度を記憶部8に記憶させた演算制御部4は、ブロックに属する単色光について分光感度を測定し終わったか否かを判断する(ステップS46)。全ての単色光について測定していないと判断した場合(ステップS46:No)、演算制御部4は、ステップS40からステップS46までの処理を、ブロックに属する全ての単色光について行う。   The calculation control unit 4 having the spectral sensitivity stored in the storage unit 8 determines whether or not the spectral sensitivity has been measured for the monochromatic light belonging to the block (step S46). If it is determined that measurement has not been performed for all monochromatic lights (step S46: No), the arithmetic control unit 4 performs the processing from step S40 to step S46 for all monochromatic lights belonging to the block.

ブロック内の全単色光について分光感度を測定し終わったと判断した場合(ステップS46:Yes)、演算制御部4は、測定対象の全波長について、すなわち、全ブロックの単色光について分光感度を測定し終わったか否かを判断する(ステップS47)。全てのブロックについて測定していないと判断した場合(ステップS47:No)、演算制御部4は、ステップS32からステップS47までの処理を、全てのブロックについて行う。   When it is determined that the spectral sensitivity has been measured for all the monochromatic lights in the block (step S46: Yes), the arithmetic control unit 4 measures the spectral sensitivity for all the wavelengths to be measured, that is, for the monochromatic light of all the blocks. It is determined whether or not the process is over (step S47). If it is determined that measurement has not been performed for all blocks (step S47: No), the arithmetic control unit 4 performs the processing from step S32 to step S47 for all blocks.

全ブロックについてのすべての単色光について分光感度を測定し終わったと判断した場合(ステップS47:Yes)、演算制御部4は、記憶部8から全ての単色光の分光感度を読み出し、読み出した分光感度および分光感度の測定が終了した旨を、出力部6に表示し(ステップS48)、処理を終了する。   When it is determined that the spectral sensitivities have been measured for all the monochromatic lights for all blocks (step S47: Yes), the arithmetic control unit 4 reads the spectral sensitivities of all the monochromatic lights from the storage unit 8, and reads the spectral sensitivities. The fact that the measurement of the spectral sensitivity is completed is displayed on the output unit 6 (step S48), and the process is terminated.

変形例2の太陽電池評価装置Sにおいては、波長が近い単色光は、定常状態となるまでの単色光照射開始後の待ち時間も差が少ないことから、複数の単色光をまとめてブロック化することにより、効率的な分光感度の測定を行うことが可能となる。   In the solar cell evaluation apparatus S of Modification 2, monochromatic light having a short wavelength has a small difference in waiting time after the start of monochromatic light irradiation until it reaches a steady state, and thus a plurality of monochromatic lights are collectively blocked. This makes it possible to perform efficient spectral sensitivity measurement.

変形例1では単色光ごとに単色光照射開始後の待ち時間を推定し、変形例2ではブロックごとに単色光照射開始後の待ち時間を推定したが、全単色光のうち最も長い単色光照射開始後の待ち時間を用いて、全単色光の測定を行ってもよい。各単色光の単色光照射開始後の待ち時間は最短とはならないが、試行錯誤によって単色光照射開始後の待ち時間の決定に要する時間が不要となる。   In the modified example 1, the waiting time after the start of monochromatic light irradiation is estimated for each monochromatic light, and in the modified example 2, the waiting time after the start of monochromatic light irradiation is estimated for each block. You may measure all monochromatic light using the waiting time after a start. Although the waiting time after the start of monochromatic light irradiation for each monochromatic light is not the shortest, the time required to determine the waiting time after the start of monochromatic light irradiation becomes unnecessary by trial and error.

実施形態および変形例では、5回の測定タイミングで出力電流の検出を行うと、電流推定部42に出力電流の推定を依頼したが、測定タイミングと検出した出力電流とを記憶しておき、全ての単色光での測定が終了した後にまとめて各単色光の出力電力を推定することとしてもよい。   In the embodiment and the modification, when the output current is detected at the measurement timing of five times, the current estimation unit 42 is requested to estimate the output current. However, the measurement timing and the detected output current are stored, and all The output power of each monochromatic light may be estimated collectively after the measurement with the monochromatic light is completed.

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。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

S 太陽電池評価装置
PV 太陽電池
1 評価光照射部
3 検出部
4 演算制御部
8 記憶部
12 評価光光源部
17 放射照度検知部
41 分光感度算出部
42 電流推定部
S solar cell evaluation apparatus PV solar cell 1 evaluation light irradiation unit 3 detection unit 4 calculation control unit 8 storage unit 12 evaluation light source unit 17 irradiance detection unit 41 spectral sensitivity calculation unit 42 current estimation unit

Claims (5)

評価前に所定時間の照射光の照射が必要な評価対象の太陽電池に、それぞれ異なる波長の複数の単色光を、順次、照射光として照射する照射部と、
前記照射部により、前記複数の単色光が、順次、照射されたときの、前記太陽電池の出力を検出する検出部と、
前記照射部による当該単色光の照射開始時から前記検出部が検出した複数の出力値と、前記照射開始時から当該複数の出力値それぞれを前記検出部が検出した時までのそれぞれの経過時間とを関係付けた関数を用いて、当該単色光の照射を続けた場合に前記検出部で測定される出力値であって、変化量が所定の範囲内となるときの出力値を推定し、更に、推定した出力値となるまでの前記照射開始時からの経過時間である照射継続時間を、前記関数を用いて、前記複数の単色光のそれぞれについて算出する推定部と、
前記照射部により、順次、照射された前記複数の単色光のそれぞれについて、前記推定部が推定した出力値に代えて、前記照射部による当該単色光の照射の開始から、当該単色光の波長について前記推定部が算出した照射継続時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出する分光感度算出部と
を備えることを特徴とする太陽電池評価装置。
An irradiation unit that sequentially irradiates a plurality of monochromatic lights having different wavelengths as irradiation light to an evaluation target solar cell that needs irradiation of irradiation light for a predetermined time before evaluation,
A detection unit that detects an output of the solar cell when the plurality of monochromatic lights are sequentially irradiated by the irradiation unit;
A plurality of output values detected by the detection unit from the start of irradiation of the monochromatic light by the irradiation unit, and respective elapsed times from the start of irradiation to a time when the detection unit detects the plurality of output values, respectively. using a function related to, an output value measured by the detector when the continued irradiation of the monochromatic light, estimating the output value when the change amount is within a predetermined range, further An estimation unit that calculates an irradiation duration time that is an elapsed time from the start of irradiation until the estimated output value is obtained for each of the plurality of monochromatic lights using the function ;
The wavelength of the monochromatic light from the start of irradiation of the monochromatic light by the irradiating unit instead of the output value estimated by the estimating unit for each of the plurality of monochromatic lights sequentially irradiated by the irradiating unit. A solar cell evaluation apparatus comprising: a spectral sensitivity calculation unit that calculates a spectral sensitivity using an output detected by the detection unit after the irradiation duration calculated by the estimation unit has elapsed .
前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光とは異なる波長の単色光が前記照射部により照射される場合には、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、照射される単色光の波長と関連する波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出し、前記照射部による当該単色光の照射の開始から、算出した照射継続時間の経過後に前記検出部で検出された出力を用いて分光感度を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の太陽電池評価装置。
The spectral sensitivity calculation unit, when the irradiation unit emits monochromatic light having a wavelength different from that of the monochromatic light for which the evaluation unit has calculated the irradiation duration, the monochromatic light for which the evaluation unit has calculated the irradiation duration. Based on the wavelength related to the wavelength of the monochromatic light to be emitted and the irradiation duration of the wavelength, the irradiation duration according to the wavelength of the monochromatic light to be emitted is calculated. from the start of irradiation of light, the solar cell evaluation device according to claim 1, characterized in that calculating the spectral sensitivity using a detected by the detecting unit after the lapse of the calculated irradiation duration output.
前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、前記照射部により照射される単色光の波長の前後の波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、補間によって、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の太陽電池評価装置。
The spectral sensitivity calculation unit is based on the wavelength before and after the wavelength of the monochromatic light irradiated by the irradiation unit and the irradiation duration of the wavelength among the wavelengths of the monochromatic light for which the evaluation unit has calculated the irradiation duration. The solar cell evaluation apparatus according to claim 2 , wherein the irradiation duration time corresponding to the wavelength of the emitted monochromatic light is calculated by interpolation.
前記分光感度算出部は、前記評価部が照射継続時間を算出した単色光の波長のうち、前記照射部により照射される単色光の波長を含む波長範囲に属する波長および当該波長の照射継続時間に基づいて、波長と照射継続時間との関係式を求め、当該関係式によって、照射される単色光の波長に応じた照射継続時間を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の太陽電池評価装置。
The spectral sensitivity calculation unit includes a wavelength belonging to a wavelength range including a wavelength of the monochromatic light irradiated by the irradiation unit, and an irradiation duration of the wavelength among the wavelengths of the monochromatic light whose evaluation duration is calculated by the evaluation unit. The solar cell evaluation of Claim 2 which calculates | requires the relational expression of a wavelength and irradiation duration based on this, and calculates the irradiation duration according to the wavelength of the monochromatic light irradiated by the said relational expression apparatus.
評価前に所定時間の照射光の照射が必要な評価対象の太陽電池に、それぞれ異なる波長の複数の単色光を、順次、照射光として照射する照射工程と、
前記照射工程により、前記複数の単色光が、順次、照射されたときの、前記太陽電池の出力を検出する検出工程と、
前記照射工程による当該単色光の照射開始時から前記検出工程で検出した複数の出力値と、前記照射開始時から当該複数の出力値それぞれを前記検出工程で検出した時までのそれぞれの経過時間とを関係付けた関数を用いて、当該単色光の照射を続けた場合に前記検出工程で測定される出力値であって、変化量が所定の範囲内となるときの出力値を推定し、更に、推定した出力値となるまでの前記照射開始時からの経過時間である照射継続時間を、前記関数を用いて、前記複数の単色光のそれぞれについて算出する推定工程と、
前記照射工程により、順次、照射された前記複数の単色光のそれぞれについて、前記推定工程で推定した出力値に代えて、前記照射工程による当該単色光の照射の開始から、当該単色光の波長について前記推定工程で算出した照射継続時間の経過後に前記検出工程で検出された出力を用いて分光感度を算出する分光感度算出工程と
を備えることを特徴とする太陽電池評価方法。
An irradiation step of sequentially irradiating a plurality of monochromatic lights having different wavelengths as irradiation light to a solar cell to be evaluated that requires irradiation of irradiation light for a predetermined time before evaluation,
The detecting step of detecting the output of the solar cell when the plurality of monochromatic lights are sequentially irradiated by the irradiation step;
A plurality of output values detected in the detection step from the start of irradiation of the monochromatic light in the irradiation step, and respective elapsed times from the start of irradiation to a time when the plurality of output values are detected in the detection step, using a function related to, an output value measured by the detecting step when the continued irradiation of the monochromatic light, estimating the output value when the change amount is within a predetermined range, further An estimation step of calculating an irradiation duration time that is an elapsed time from the start of irradiation until the estimated output value is obtained for each of the plurality of monochromatic lights using the function ;
About the wavelength of the monochromatic light from the start of the monochromatic light irradiation in the irradiation step, instead of the output value estimated in the estimation step, for each of the plurality of monochromatic lights irradiated in sequence by the irradiation step. A solar cell evaluation method comprising: a spectral sensitivity calculation step of calculating a spectral sensitivity using an output detected in the detection step after elapse of the irradiation duration calculated in the estimation step .
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