KR101801423B1

KR101801423B1 - 태양전지의 i-v특성 측정장치, i-v특성 측정 방법 및 i-v특성 측정장치용 프로그램을 기록한 기록매체

Info

Publication number: KR101801423B1
Application number: KR1020130166922A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 히시카와; 하루야 시무라; 고헤이 가마타니; 하지메 곤도; 아키오 시모노
Original assignee: 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼; 교신 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2017-11-24
Also published as: US9176182B2; TWI558092B; US20140354323A1; JP2015015879A; IN2014DE01461A; DE102013226885A1; CH708117A2; TW201448449A; KR20140142645A; CN104218890B; JP6103311B2; CN104218890A

Abstract

예를 들면 헤테로 접합형 태양전지와 같이 인가전압의 소인시간이 짧은 경우, 소인방향에 의해서 I-V특성이 달라져 버리는 태양전지에 대해서, 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터를 이용하면서도 진정한 I-V특성을 정밀도 좋게 측정 가능한 I-V특성 측정장치를 제공하기 위해서, 각 전압치에 있어서 암상태 순방향 I-V특성(DIV)의 전류치와, 암상태 역방향 I-V특성(DVI)의 전류치를, 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)의 전류치가 내분하는 내분비를 산출하는 내분비 산출부(68)와, 상기 내분비와, 상기 명상태 순방향 I-V특성(PIV)과, 상기 명상태 역방향 I-V특성(PVI)에 기초하여, 상기 명상태, 또한, 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성(PST)을 추정 산출하는 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)를 구비하였다.

Description

태양전지의 I-V특성 측정장치, I-V특성 측정 방법 및 I-V특성 측정장치용 프로그램을 기록한 기록매체{I-V CHARACTERISTIC MEASURING APPARATUS AND I-V CHARACTERISTIC MEASURING METHOD FOR SOLAR CELL, AND RECORDING MEDIUM RECORDED WITH PROGRAM FOR I-V CHARACTERISTIC MEASURING APPARATUS}

본 발명은, 태양전지의 I-V특성을 측정하기 위한 I-V특성 측정장치, I-V특성 측정 방법, 및, I-V특성 측정장치용 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.

태양전지의 I-V특성은, 예를 들면 최대 출력이 되는 최적 동작전류 및 최적 동작전압을 나타내는 것이고, 태양전지의 성능을 평가하기 위한 중요한 특성이다. 종래, 태양전지에 대해 의사(疑似) 태양광을 플래시광으로서 조사(照射)하면서, 상기 태양전지에 대해 단락(短絡)전류와 개방전압과의 사이에서 인가(印加)전압을 소인(掃引)하고, 그 때에 태양전지로부터 출력되는 전류 및 전압을 측정함으로써 태양전지의 I-V특성이 측정되고 있다(특허문헌 1 참조).

그런데, 헤테로 접합형 태양전지 등의 고효율 태양전지가 최근 이용되어 오고 있지만, 종래부터 어떤 단결정 실리콘의 태양전지에 대해 이용하고 있던 상술한 I-V특성의 측정 방법을 이러한 고효율 태양전지에 대해 그대로 이용하면 다양한 문제가 발생한다.

구체적으로는, 예를 들면 의사 태양광으로서 0.1s 이하의 조사시간을 가지는 플래시광을 고효율 태양전지에 조사하고, 그 조사시간에 맞추어 단락전류로부터 개방전압까지의 사이에서 태양전지에의 인가전압을 소인하여 I-V특성을 측정하면, 그 소인방향에 의해서 측정되는 I-V특성이 크게 달라져 버린다. 즉, 인가전압의 소인시간이 짧은 경우, 고효율 태양전지의 I-V특성은 인가전압의 소인방향에 대해서 히스테리시스(hysteresis)를 보여버린다.

이러한 히스테리시스가 발생하는 것은, 고효율 태양전지는 단결정 실리콘의 태양전지와 비교하여, 정전(靜電) 용량이 크고, 인가전압의 소인시간을 짧게 한 경우에는, 그 정전 용량의 영향이 나타나기 때문이다.

한편, 태양전지에의 인가전압의 소인시간을 충분히 길게 하여 고효율 태양전지의 I-V특성을 측정한 경우에는, 상술한 것과 같은 히스테리시스는 거의 나타나지 않고, 단결정 실리콘의 태양전지와 같은 패턴의 I-V특성을 나타내는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 인가전압의 소인시간을 소정시간 이하로 짧게 설정한 경우에, I-V특성이 인가전압의 소인방향에 대해서 히스테리시스를 나타내는 태양전지에 대해서는, 인가전압의 소인시간을 예를 들면 0.5s 이상 등과 같이 길게 설정하여, 인가전압의 변화를 완만하게 한 정상(定常)상태에서 측정된 I-V특성을 진정한 값으로서 취급하고 있다.

그러나, 이와 같이 인가전압의 소인시간을 길게 하는데 맞추어, 의사 태양광인 플래시광의 조사시간을 연장시켜, 장시간에 걸쳐서 태양전지에 대해 조사하는 것은 실제로는 어렵다. 보다 구체적으로는, 태양전지의 생산 주요국에서는 플래시광에 의한 I-V특성의 측정이 주류이기 때문에, 이하의 문제가 발생한다.

예를 들면, 크세논 램프(xenon lamp)가 이용된 솔라 시뮬레이터(solar simulator)에 의해서 장시간에 걸쳐서 아크 방전을 발생시켜 의사 태양광을 태양전지에 대해 조사하면, 조사시간이 길어짐에 따라서 가속도적으로 크세논 램프의 수명은 짧아져 버린다. 그렇게 되면, 태양전지의 성능 평가 라인에서는, 크세논 램프의 교환이 빈번히 발생하게 되어, 단위시간당으로 평가할 수 있는 태양전지의 매수인 스루풋(throughput)이 큰 폭으로 저하되어 버린다.

또한, 장시간의 방전을 가능하게 하려면, 예를 들면 콘덴서에 필요한 전력을 충전(charge)할 시간도 길어져 버려, 이것도 스루풋이 저하되어 버리는 원인이 된다. 예를 들면 충전용의 콘덴서를 복수 설치하고, 교대로 충전시킴으로써 스루풋을 개선하는 것은 가능하지만, 솔라 시뮬레이터를 포함한 I-V특성 측정장치의 대형화나 제조비용의 상승을 초래해 버린다.

또한, 종래부터 단결정 실리콘의 태양전지에 대해 I-V특성의 평가를 행하고 있는 평가 라인에서 이용되고 있는 솔라 시뮬레이터는 거의 플래시광 타입의 것이며, 장시간에 걸쳐서 정상광(定常光)으로서 의사 태양광을 조사하도록 하기 위해서는 원래 구성되어 있지 않다. 따라서, 고효율 태양전지를 상술한 종래의 I-V특성 측정 방법에 의해 평가하려고 하면, 태양전지의 평가를 수행해 온 기존의 평가 라인 등에서는 종래의 솔라 시뮬레이터로부터 정상광을 조사 가능한 솔라 시뮬레이터에 갱신하지 않으면 안되어, 도입 비용이 매우 높다는 문제도 있다.

일본 공개특허공보 2013-4664호

본 발명은 상술한 것과 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 예를 들면 헤테로 접합형 태양전지와 같이 인가전압의 소인시간이 짧은 경우, 그 소인방향에 의해서 I-V특성이 달라져 버리는 태양전지에 대해, 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터를 이용하면서도 진정한 I-V특성을 정밀도 좋게 측정 가능한 I-V특성 측정장치, I-V특성 측정 방법, 및, I-V특성 측정장치용 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 태양전지의 I-V특성 측정장치는, 청구항 1에 기재된 발명과 같이 태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되는 명(明)상태, 또한, 상기 태양전지에의 인가전압이 소정시간 이내에 단락전류측으로부터 개방전압측에 소인되는 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 순방향 I-V특성을 기억하는 명상태 순방향 I-V특성 기억부와, 상기 명상태, 또한, 상기 태양전지에의 인가전압이 상기 소정시간 이내에 개방전압측으로부터 단락전류측에 소인되는 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 역방향 I-V특성을 기억하는 명상태 역방향 I-V특성 기억부와, 상기 태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되어 있지 않은 암(暗)상태, 또한, 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 순방향 I-V특성을 기억하는 암상태 순방향 I-V특성 기억부와, 상기 암상태, 또한, 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 역방향 I-V특성을 기억하는 암상태 역방향 I-V특성 기억부와, 상기 암상태, 또한, 상기 태양전지에의 인가전압이 상기 소정시간보다 긴 시간을 들여 단락전류측 및 개방전압측의 사이에서 소인되는 정상 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 정상 I-V특성을 기억하는 암상태 정상 I-V특성 기억부와, 각 전압치에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성의 전류치와, 상기 암상태 역방향 I-V특성의 전류치를, 상기 암상태 정상 I-V특성의 전류치가 내분(內分)하는 내분비를 산출하는 내분비 산출부와, 상기 내분비와, 상기 명상태 순방향 I-V특성과, 상기 명상태 역방향 I-V특성에 기초하여, 상기 명상태, 또한, 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성을 추정 산출하는 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, '명상태'란 예를 들면 솔라 시뮬레이터로부터 I-V특성의 측정에 적합한 의사 태양광이 조사되어 있는 상태를 말한다. 구체적인 예로서는, IEC나 JIS에 의해 규정되는 의사 태양광의 기준을 충족시킨 빛이 상기 태양전지에 조사되어 있는 상태를 들 수 있다. 또한, '암상태'란, 태양전지에 대해 전혀 빛이 조사되어 있지 않은 상태뿐만이 아니라, 적어도 상기 '명상태'보다 조도(照度)가 낮고, 그 조도가 거의 일정하게 안정되어 있는 상태도 포함한 개념이다. 즉, '암상태'에 있어서는 예를 들면 솔라 시뮬레이터를 대기 상태로 하여 조도를 떨어뜨린 상태에서 일정한 조도로 점등하고 있어도 좋다.

이러한 것이면, 예를 들면 솔라 시뮬레이터에 의해 의사 태양광이 조사되어 있는 명상태에 있어서는, 소인시간이 소정시간내로 설정되어 있는 상기 명상태 순방향 I-V특성 및 상기 명상태 역방향 I-V특성의 2개만을 측정하고, 또한, 상기 솔라 시뮬레이터로부터 의사 태양광이 조사되어 있지 않은 암상태에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성, 상기 암상태 역방향 I-V특성, 상기 암상태 정상 I-V특성의 3개를 측정하는 것에 의해서, 이들의 5개의 I-V특성에 기초하여 태양전지의 진정한 I-V특성이라고 생각되는 상기 명상태 정상 I-V특성을 직접 측정하는 일 없이 얻을 수 있다.

다음에, 상술한 5개의 측정된 I-V특성으로부터 진정한 I-V특성이라고 생각되는 상기 명상태 정상 I-V특성을 얻을 수 있는 이유에 대해 정성적(定性的)으로 설명한다.

예를 들면 헤테로 접합형 태양전지는, 인가전압의 소인방향이나 그 소인시간에 의해서 측정되는 I-V특성이 크게 변화되어 버리지만, 각 전압치에 있어서 측정되는 역방향 I-V특성의 전류치로부터 순방향 I-V특성의 전류치를 뺀 상대적인 차이에 대해서는 그다지 큰 영향을 받지 않는다.

즉, 명상태, 또는, 암상태 중의 어느 것이더라도, 태양전지에의 인가전압의 소인방향과 소인시간이 같은 조건이면, 출력되는 전류치에 오프셋이 있었다고 해도, 각 상태에서 측정된 I-V특성에는 같은 변화 특성이 나타나 있다.

보다 구체적으로는, 측정되고 있는 암상태 순방향 I-V특성, 암상태 역방향 I-V특성, 암상태 정상 I-V특성의 조(組)로 유지되고 있는 전류치간의 관계성은, 명상태 순방향 I-V특성, 명상태 역방향 I-V특성, 명상태 정상 I-V특성의 조에 있어서도 이와 같이 유지되고 있다.

이것으로부터, 암상태에서 측정된 3개의 I-V특성으로부터 산출되는 값이며, 각각의 그래프 형상의 관계성을 나타내는 상기 내분비(內分比)는, 명상태에서 측정된 각 I-V특성에 대해서도 마찬가지로 이용할 수 있다.

따라서, 측정된 상기 명상태 순방향 I-V특성 및 상기 명상태 역방향 I-V특성과 상기 내분비에 기초하여, 미지의 상기 명상태 정상 I-V특성을 추정 산출할 수 있어, 상기 명상태 정상 I-V특성을 직접 측정하지 않아도 좋다.

게다가, 상기 명상태에 있어서의 I-V특성의 측정에 있어서는, 태양전지에의 인가전압의 소인시간은 소정시간 이내로 설정되어 있으므로, 의사 태양광을 정상광으로서 유지할 필요가 없고, 예를 들면 플래시광 등의 짧은 조사시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 의사 태양광으로서 정상광을 태양전지에 조사할 필요가 없기 때문에, 종래부터 어떤 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터를 그대로 이용하면서도 예를 들면 고효율 태양전지 등의 특수한 I-V특성의 성질을 가지는 것이더라도 진정한 I-V특성을 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 새로운 설비를 도입할 필요가 없고, 예를 들면 프로그램 등의 변경만으로 되므로, 도입 비용을 억제하면서 특수한 태양전지의 I-V특성의 측정에도 대응할 수 있다.

또한, 플래시광만으로 태양전지의 I-V특성을 측정할 수 있으므로, 솔라 시뮬레이터에 이용되고 있는 광원의 열화를 억제할 수 있어, 장기간에 걸쳐서 계속 사용할 수 있다. 이 때문에, 솔라 시뮬레이터에 이용되고 있는 광원의 교환 빈도를 저감할 수 있으므로, 단위시간당의 I-V특성 측정수인 스루풋을 높게 유지할 수 있다.

한편, 청구항 6에 기재된 발명인 I-V특성 측정 방법, 및, 청구항 7에 기재된 발명인 I-V특성 측정장치용 프로그램을 기록한 기록매체도 상술한 것과 같은 효과를 이룰 수 있다.

상기 명상태 정상 I-V특성을 얻기 위해서 필요한 5개의 I-V특성을 예를 들면 측정 순서 등을 조합하여, 효율적으로 취득할 수 있도록 하기 위해서는, 청구항 2에 기재된 발명과 같이 솔라 시뮬레이터가 태양전지에 대해 조사하는 의사 태양광의 조사상태를 제어하는 조사 제어부와, 부하전원이 상기 태양전지에 인가하는 인가전압을 제어하는 인가전압 제어부를 더 구비하고, 상기 조사 제어부가, 상기 명상태와, 상기 암상태 중의 어느 하나의 상태가 되도록 상기 솔라 시뮬레이터를 제어하도록 구성되어 있고, 상기 인가전압 제어부가, 상기 순방향 소인모드와, 상기 역방향 소인모드와, 상기 정상 소인모드 중의 어느 하나의 소인모드로 상기 부하전원을 제어하도록 구성되어 있으면 좋다.

헤테로 접합형 태양전지 등의 고효율 태양전지의 명상태 정상 I-V특성을 실측하는 일 없이, 정밀도 좋게 얻을 수 있어, 솔라 시뮬레이터의 수명을 길게 하여, 스루풋을 높이는데 적합한 소정시간으로서는, 청구항 3에 기재된 발명과 같이 상기 소정시간이, 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성과, 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성이 다르도록 설정되어 있으면 좋다.

예를 들면, 태양전지의 평가 라인상에서 태양전지에의 의사 태양광의 조사를 행하면서, 곧바로 상기 명상태 정상 I-V특성을 산출할 수 있도록 하면서, 솔라 시뮬레이터에 이용되고 있는 광원의 열화를 막아 장기간에 걸쳐서 교환을 필요가 없게 하도록 하여 스루풋을 높은 것으로 하기 위한 구체적인 실시형태로서는, 청구항 4에 기재된 발명과 같이 상기 솔라 시뮬레이터와, 상기 부하전원과, 상기 태양전지로부터 출력되는 전류 및 전압을 측정하는 전류전압 측정기구를 더 구비하고, 상기 솔라 시뮬레이터가, 상기 의사 태양광으로서 플래시광을 상기 태양전지에 조사하도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다.

상기 태양전지에의 인가전압의 소인에 있어서, 예를 들면 태양전지로부터 출력되는 전압에 의한 영향이나 그 외의 외란(外亂)에 의한 영향을 받기 어렵게 하고, 가장 바람직한 형태로 인가전압이 소인되도록 하여, 그 결과, 상기 명상태 정상 I-V특성이 정확한 값으로서 얻어지도록 하기 위해서는, 청구항 5에 기재된 발명과 같이 상기 부하전원으로부터 출력되어 있는 전압인 부하전원전압을 측정하는 부하전원전압 측정기구를 더 구비하고, 상기 인가전압 제어부가, 소인하는 인가전압의 목표치인 인가전압 목표치와, 상기 부하전원전압 측정기구로 측정되는 부하전원 측정전압과의 편차가 작아지도록 상기 부하전원을 제어하도록 구성되어 있으면 좋다. 이러한 것이면, 부하전원을 제어하는 피드백 루프의 바깥에 상기 태양전지는 놓여지게 되므로, 태양전지의 출력이나 그 외의 외광 등의 영향은 상기 부하전원에는 입력되지 않고, 제어가 안정되어, I-V특성의 측정에 이상적인 인가전압의 소인이 가능해진다.

이와 같이 본 발명의 I-V특성 측정장치에 의하면, 플래시광 타입의 의사 태양광을 이용하여 측정되는 2개의 명상태에서의 I-V특성과, 의사 태양광을 조사하지 않고 상정되는 3개의 암상태에서의 I-V특성에 기초하여, 태양전지의 진정한 I-V특성이라고 생각되는 상기 명상태 정상 I-V특성을 얻을 수 있다. 따라서, 정상광을 조사할 수 있는 솔라 시뮬레이터 등을 새롭게 도입할 필요가 없고, 예를 들면 프로그램의 재작성 등만으로 기존의 I-V특성 측정장치에서도 고효율 태양전지 등의 진정한 I-V특성을 측정할 수 있어, 도입 비용을 저감할 수 있다. 또한, 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터를 이용할 수 있어, 그 메인터넌스 빈도를 낮게 할 수 있으므로, 스루풋도 높은 상태로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 I-V특성 측정장치의 전체 구성을 나타내는 모식도.
도 2는 상기 실시형태에 있어서의 측정회로의 구성에 대해 나타내는 모식적 회로도.
도 3은 상기 실시형태에 있어서의 연산부의 구성에 대해 나타내는 기능 블록도.
도 4는 상기 실시형태에 있어서의 I-V특성 측정시의 동작에 대해 나타내는 타임 차트.
도 5는 상기 실시형태에 있어서의 5개의 I-V특성의 측정 결과의 일례를 나타내는 그래프.
도 6은 상기 실시형태에 있어서의 암상태에서 측정된 I-V특성으로부터 산출되는 내분비에 대해 나타내는 그래프.
도 7은 상기 실시형태에 있어서의 산출된 명상태 정상 I-V특성에 대해 나타내는 그래프.

본 발명의 일실시형태에 관한 I-V특성 측정장치(100)에 대해 각 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시형태의 I-V특성 측정장치(100)는, 태양전지의 I-V특성을 측정하기 위한 것이고, 예를 들면, 제조된 태양전지에 대해 평가하여, 그 특성마다 분류하기 위해서 이용되는 것이다. 본 실시형태에서는, 상기 태양전지로서 예를 들면 헤테로 접합형 태양전지 등의 고효율 태양전지의 I-V특성의 측정을 목적으로 하고 있다.

여기서, 측정 대상으로 하는 태양전지의 특성으로서는, I-V특성의 측정시에 있어서 태양전지에의 인가전압의 소인시간이 소정시간보다 짧은 경우(소인속도가 빠른 경우), 인가전압의 소인방향에 대해서 측정되는 I-V특성이 히스테리시스를 나타내는 점을 들 수 있다. 한편, 상기 소정시간보다 긴 충분한 시간을 들여 인가전압이 소인된 경우, 히스테리시스는 거의 발생하지 않고, 소인방향에 의하지 않고 거의 같은 I-V특성이 측정된다. 또한, 본 실시형태에서는 측정 대상을 태양전지 셀(SC)로 하고 있지만, 태양전지 셀(SC)을 복수매 조합한 태양전지 패널의 I-V특성의 측정에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 본 명세서에서는 태양전지란 태양전지 셀(SC) 및 태양전지 패널의 양쪽의 개념을 포함하는 것이다.

다음에 상기 I-V특성 측정장치(100)를 구성하는 각 부의 개략에 대해 설명하면, 상기 I-V특성 측정장치(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 의사 태양광을 태양전지 셀(SC)에 대해서 조사하는 솔라 시뮬레이터(1)와, 상기 솔라 시뮬레이터(1)를 제어하는 조사 제어부(13)와, 상기 태양전지 셀(SC)이 얹어 놓여진 시료대(2)와, 상기 태양전지 셀(SC)의 표면에 형성된 핑거(finger) 전극 또는 버스바(busbar) 전극과 접촉하는 프로브 바(3)와, 태양전지 셀(SC)의 I-V특성을 측정하는 I-V테스터(5)와, 각 부의 제어 및 각종 연산을 행하는 제어연산장치(6)(PC)를 적어도 구비한 것이다.

상기 솔라 시뮬레이터(1)는, 바닥면이 개구한 개략 직방체 형상의 케이스(11)와, 상기 케이스(11)의 내부의 상면측에 수용된 광원(12)으로 구성되어 있다. 상기 광원(12)은, 개략 링 형상으로 형성된 롱 아크 크세논 램프이며, 의사 태양광을 플래시광(펄스광)으로서 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 조사한다. 여기서 플래시광이란, 그 발광시간이 0.01∼0.1s 정도로 설정된 빛이다. 바꾸어 말하면, 이 솔라 시뮬레이터(1)는 이른바 플래시광 타입의 것이며, 정상광 타입의 것과는 달리, 상기 광원(12)의 수명을 길게 유지하는데 적합한 조사시간에서만 의사 태양광의 조사가 행하여지도록 되어 있다.

상기 조사 제어부(13)는, 상기 솔라 시뮬레이터(1)가 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 조사하는 의사 태양광의 조사상태를 제어하는 것이다.

보다 구체적으로는, 상기 조사 제어부(13)는, 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 의사 태양광이 조사되는 명상태와, 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 의사 태양광이 조사되어 있지 않은 암상태 중 어느 하나의 상태가 되도록 상기 솔라 시뮬레이터(1)를 제어하도록 구성되어 있다. 여기서, 상기 조사 제어부(13)는, 명상태에 있어서는 상기 솔라 시뮬레이터(1)를 미리 정한 발광시간만 발광시키고, 암상태에 있어서는 상기 솔라 시뮬레이터(1)가 완전하게 소등한 상태를 유지하도록 제어한다.

상기 시료대(2)는, 상기 태양전지 셀(SC)의 이면을 흡착 유지할 수 있도록 진공 펌프(21)에 접속되어 있는 것과 함께, I-V특성 측정시에 있어서 상기 태양전지 셀(SC)의 온도를 측정조건으로서 추장(推奬)되는 온도로 일정하게 유지하기 위해, 칠러(chiller)(22)에 의해 냉각되어 있다. 한편, 본 실시형태에서는 상기 솔라 시뮬레이터(1)는 플래시광 타입의 것이므로, 의사 태양광의 조사에 의해서 상기 태양전지 셀(SC)에 가해지는 열량은 정상광 타입의 것과 비교해서 작게 할 수 있고, 상기 칠러(22)에 의한 온도 제어도 에너지 절약으로 정밀도 좋게 행할 수 있다. 또한, 이 시료대(2)에 상기 태양전지 셀(SC)이 얹어 놓여져, 상기 태양전지 셀(SC)의 표면에 상기 프로브 바(3)가 접촉한 상태에서, 도 2에 나타내는 I-V특성 측정회로가 형성되도록 되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 2에 나타내는 상기 I-V특성 측정회로는, 왼쪽 절반이 태양전지 셀(SC)의 전기적 특성을 나타내는 것이고, 오른쪽 절반이 상기 I-V테스터(5), 상기 프로브 바(3)에 의해서 구성되는 것이다. 즉, 상기 I-V테스터(5), 및, 상기 프로브 바(3)에 의해서, 4단자법에 따라 상기 태양전지 셀(SC)로부터 출력되는 전류 및 전압을 측정하는 것이다.

상기 I-V테스터(5)는, 상기 태양전지 셀(SC)이 상기 시료대(2)에 대해서 얹어 놓여지면 상기 태양전지 셀(SC)에 전기적으로 접속되는 것과 함께, 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가전압을 소인하는 부하전원(7)과, 상기 부하전원(7)이 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가하는 전압을 제어하는 인가전압 제어부(71)와, 상기 부하전원(7)에 의해 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가전압의 소인이 행하여지고 있는 동안에 상기 태양전지 셀(SC)로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하는 전류계(M1), 전압계(M2)로 이루어지는 전류전압 측정기구(M)를 적어도 구비한 것이다.

상기 인가전압 제어부(71)는, 상기 I-V테스터(5)내의 제어 기판에 의해서 그 기능이 실현되는 것이고, 태양전지 셀(SC)의 I-V특성 측정시에 있어서 상기 부하전원(7)이 상기 태양전지 셀(SC)에 인가하는 인가전압을 제어하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 인가전압 제어부(71)는, 소정시간 이내에 단락전류 I_SC측으로부터 개방전압 V_OC측에 인가전압을 소인하는 순방향 소인모드와, 상기 소정시간 이내에 개방전압 V_OC측으로부터 단락전류 I_SC측에 인가전압을 소인하는 역방향 소인모드와, 상기 소정시간보다 긴 시간을 들여 단락전류 I_SC측 및 개방전압 V_OC측의 사이에서 인가전압을 소인하는 정상 소인모드 중의 어느 하나의 소인모드로 상기 부하전원(7)을 제어하도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 소정시간에 대해서는, 상기 솔라 시뮬레이터(1)를 발광시키는 상기 발광시간보다 짧게 설정해 둔다. 또한, 이 소정시간에 헤테로 접합형 태양전지 등의 고효율 태양전지를 측정한 경우에는, 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성과, 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성과는 다르다. 즉, 상기 소정시간은, 소인방향에 대해서 태양전지 셀(SC)의 I-V특성이 히스테리시스를 나타내는 정도로 짧은 시간이다.

반대로 상기 정상 소인모드에서는, 인가전압의 소인시간은 상기 소정시간보다 긴 시간으로서, 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성에 소인방향에 대한 히스테리시스가 거의 나타나지 않는 시간으로 설정해 둔다.

그리고, 상기 조사 제어부(13) 및 상기 인가전압 제어부(71)가 함께 작업하는 것에 의해서, 예를 들면 도 4의 타이밍 차트에 나타내는 바와 같이, 조사상태 및 소인모드의 조합이 각각 다른 5조의 I-V특성에 대해서 측정을 행할 수 있도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 최초로 암상태에 있어서의 순방향 소인모드, 역방향 소인모드, 및, 정상 소인모드에서의 3개의 I-V특성의 측정이 행하여져, 그 후, 명상태에 있어서의 순방향 소인모드, 역방향 소인모드에서의 2개의 I-V특성의 측정이 행하여진다.

도 4를 보면 분명하듯이, 명상태 및 암상태 중의 어느 것이더라도 순방향 소인모드 및 역방향 소인모드에서의 태양전지 셀(SC)에의 인가전압의 소인시간, 변화시키는 전압의 범위는 갖춰져 있고, 조사상태 이외의 측정조건은 가능한 한 갖춰지도록 되어 있다.

도 2의 회로도에 나타내는 바와 같이 상기 인가전압 제어부(71)는, 상기 부하전원(7)으로부터 출력되어 있는 전압인 부하전원전압을 측정하는 부하전원전압 측정기구(72)와, 소인하는 인가전압의 목표치인 인가전압 목표치를 생성하는 지령치 생성부(73)를 구비하고, 상기 부하전원전압과 상기 인가전압 목표치의 편차가 상기 부하전원(7)에 피드백되도록 되어 있다.

즉, 도 4에서는 보기 쉽기 위해서 소인전압 파형에 대해서는 소인구간에서 직선으로 그 변화를 나타내고 있지만, 실제의 소인 지령에 대해서는 계단 형상으로 변화하는 인가전압 목표치를 입력하고 있다. 보다 구체적으로는, 상기 인가전압 제어부(71)는, 소인하는 인가전압의 목표치인 인가전압 목표치와, 부하전원전압 측정기구(72)로 측정되는 부하전원 측정전압과의 편차가 작아지도록 상기 부하전원(7)을 제어하도록 구성되어 있다.

상기 부하전원전압 측정기구(72)는, 상기 전류전압 측정기구(M)의 상기 전압계(M2)의 측정점보다 상기 부하전원(7)에 가까운 장소에 설정해 두고, 상기 태양전지 셀(SC)로부터의 출력이 상기 부하전원(7)의 피드백계에 입력되지 않도록 되어 있다. 또한, 상기 부하전원전압 측정기구(72)의 측정점과, 상기 전압계(M2)의 측정점은 충분한 배선 거리를 취하고 있다.

즉, 인가전압의 소인에 관한 피드백 제어에 대해서는, 상기 전류전압 측정기구(M)로 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)로부터 출력되는 전압을 이용하고 있지 않다. 따라서, 인가전압의 소인에 관한 피드백 루프계는, 상기 태양전지 셀(SC)로부터의 출력의 영향을 받는 일 없이, 상기 부하전원(7)으로부터 출력되는 전압만을 참조하여, 상기 인가전압 목표치대로의 출력이 부하전원(7)으로부터 출력되도록 되어 있다. 이와 같이 피드백계가 구성되어 있으므로, 제어가 안정되어, 이상적인 I-V특성의 측정을 실현할 수 있고, 나아가서는 I-V특성의 측정도 정확한 것으로 할 수 있다.

또한 상기 I-V테스터(5)는, 도 2의 회로도에 있어서의 전류계(M1)와 전압계(M2)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 출력에 기초하여, 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성에 관한 데이터를 작성하여, 그래프로서 상기 제어연산장치(6)의 표시 화면에 플롯하는 것이다.

상기 제어연산장치(6)는, CPU, 메모리, 표시 디바이스, 입출력수단, A/D, D/A컨버터 등을 구비하는 이른바 컴퓨터로서, 상기 메모리에 격납된 프로그램을 실행하는 것에 의해, 도 3의 기능 블록도에 나타내는 바와 같이 적어도 I-V특성 측정결과 기억부(6A), 내분비 산출부(68), 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.

각 부에 대해서 상세히 서술한다.

상기 I-V특성 측정결과 기억부(6A)는, 상기 조사 제어부(13)에 의해 설정되어 있는 조사상태 및 상기 인가전압 제어부(71)에 의해 설정되어 있는 소인모드를 취득하고, 그 조합마다 측정된 I-V특성에 대해 기억하는 것이다. 보다 구체적으로는, 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 I-V특성 측정결과 기억부(6A)는, 명상태 순방향 I-V특성 기억부(63), 명상태 역방향 I-V특성 기억부(64), 암상태 순방향 I-V특성 기억부(65), 암상태 역방향 I-V특성 기억부(66), 암상태 정상 I-V특성 기억부(67)로 이루어져, 각각 측정조건이 다른 I-V특성을 기억하는 것이다. 한편, 조사상태가 2가지, 소인모드가 3가지 있으므로, 6가지의 측정조건을 생각할 수 있지만, 명상태, 또한, 정상 소인모드에서의 I-V특성의 측정은 본 실시형태에서는 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터(1)를 이용하고 있으므로 측정은 행하지 않는다.

상기 명상태 순방향 I-V특성 기억부(63)는, 상기 명상태, 또한, 상기 순방향 소인모드에서 상기 전류전압 측정기구(M)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성인 명상태 순방향 I-V특성(PIV)을 기억하는 것이다.

상기 명상태 역방향 I-V특성 기억부(64)는, 상기 명상태, 또한, 상기 역방향 소인모드에서 상기 전류전압 측정기구(M)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성인 명상태 역방향 I-V특성(PVI)을 기억하는 것이다.

상기 암상태 순방향 I-V특성 기억부(65)는, 상기 암상태, 또한, 상기 순방향 소인모드에서 상기 전류전압 측정기구(M)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성인 암상태 순방향 I-V특성(DIV)을 기억하는 것이다.

상기 암상태 역방향 I-V특성 기억부(66)는, 상기 암상태, 또한, 상기 역방향 소인모드에서 상기 전류전압 측정기구(M)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성인 암상태 역방향 I-V특성(DVI)을 기억하는 것이다.

상기 암상태 정상 I-V특성 기억부(67)는, 상기 암상태, 또한, 상기 정상 소인모드에서 상기 전류전압 측정기구(M)에 의해 측정되는 상기 태양전지 셀(SC)의 I-V특성인 암상태 정상 I-V특성(DST)을 기억하는 것이다.

여기서, 상기 I-V특성 측정결과 기억부(6A)에 기억되고 있는 측정된 각 I-V특성의 일례에 대해 그래프에 의해 도시하면, 도 5와 같이 된다. 도 5에 나타낸 암상태에서 측정된 I-V특성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 최대 출력점의 근방을 본 경우에 하측으로부터 순방향 I-V특성, 정상 I-V특성, 역방향 I-V특성의 차례로 플롯되고, 이 경향에 대해서는 조사상태에 관계없이 성립된다. 또한 명상태와 암상태에 있어서는, 전류치에 대해 오프셋은 발생하고 있지만, 그래프의 외형은 매우 비슷한 경향을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 측정하고 있지 않는 상기 명상태, 또한, 상기 정상 소인모드에서 측정될 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성(PST)에 대해서는, 명상태 순방향 I-V특성(PIV)과 명상태 역방향 I-V특성(PVI)의 사이를 내분하도록 나타난다.

이하에 상술하는 상기 내분비 산출부(68) 및 상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)에서는, 이 측정하고 있지 않는 명상태 정상 I-V특성(PST)에 대해서, 측정한 5개의 I-V특성에 기초하여 산출하도록 구성되어 있다.

상기 내분비 산출부(68)는, 도 6의 그래프에 나타내는 바와 같이 각 전압치에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성(DIV)의 전류치와, 상기 암상태 역방향 I-V특성(DVI)의 전류치를, 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)의 전류치가 내분하는 내분비를 산출한다. 본 실시형태에서는, 내분비로서 상기 암상태 역방향 I-V특성(DVI)의 전류치로부터 상기 암상태 순방향 I-V특성(DIV)의 전류치를 뺀 값인 a와, 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)의 전류치로부터 상기 암상태 순방향 I-V특성(DIV)의 전류치를 뺀 값인 b의 비 b/a를 각 전압치에서 산출하도록 상기 내분비 산출부(68)를 구성하고 있다. 한편, 제로비율이 발생하는 전압치의 구간에 대해서는 내분비를 1로 하여 취급하고 있다.

상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)는, 상기 내분비와, 상기 명상태 순방향 I-V특성(PIV)과, 상기 명상태 역방향 I-V특성(PVI)에 기초하여, 상기 명상태, 또한, 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성(PST)을 추정 산출하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)는, 각 전압치에 있어서 상기 명상태 역방향 I-V특성(PVI)의 전류치로부터 상기 명상태 순방향 I-V특성(PIV)의 전류치를 뺀 값인 c를 산출하고, 각 전압치에 있어서의 c에 각 전압치에 있어서의 상기 내분비 b/a를 곱해 보정량 d를 얻는다. 또한 상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)는, 도 7의 그래프에 나타내는 바와 같이 상기 명상태 순방향 I-V특성(PIV)의 각 전압치에 있어서의 전류치에 대해서 보정량 d를 더하여, 그것을 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)으로서 출력하도록 되어 있다.

이와 같이 본 실시형태의 I-V특성 측정장치(100)에 의하면, 정상광 타입의 솔라 시뮬레이터를 이용하는 일 없이 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터(1)에 의해서, 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 추정 산출할 수 있다.

따라서, 태양전지 셀(SC)의 평가 라인에 있어서 도입되고 있는 기존의 플래시광 타입의 솔라 시뮬레이터(1)를 그대로 이용하면서, 헤테로 접합형 태양전지와 같이 인가전압의 소인시간이 짧은 경우에 소인방향에 의해서 히스테리시스를 나타내는 태양전지 셀(SC)에 대해 그 진정한 I-V특성인 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 얻을 수 있다.

또한, I-V특성을 측정하기 위해서 의사 태양광을 장시간에 걸쳐서 정상적으로 조사할 필요가 없고, 단시간의 조사만을 실시하면 좋기 때문에 상기 광원(12)의 열화의 진행을 억제하기 쉽고, 상기 광원(12)의 교환 빈도를 저감할 수 있다. 따라서, 태양전지 셀(SC)의 평가 라인에 있어서 전체의 처리시간에 있어서의 상기 광원(12)의 교환이 차지하는 비율을 저하시켜, 단위시간당의 평가 매수 등의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

그 외의 실시형태에 대해서 설명한다.

상기 실시형태에서는, I-V특성 측정장치(100)는 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 추정 산출하기 위해서, 각 측정조건에서의 I-V특성을 자신이 측정하고, 그 측정된 데이터에 기초하여 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 추정 산출하도록 구성하고 있었지만, 예를 들면, 필요한 I-V특성의 실측치에 대해서는 다른 측정기로 측정된 것을 이용해도 상관없다. 즉, 상기 I-V특성 측정장치(100)로서, 상기 I-V특성 측정결과 기억부(6A)와, 상기 내분비 산출부(68)와, 상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)만으로 이루어지는 것으로 구성해도 상관없다. 덧붙여, 상기 실시형태에 있어서의 조사 제어부(13), 인가전압 제어부(71)에 대해서는 상기 실시형태에서는, 상기 제어연산장치(6)는 별개로서 구성하고 있었지만, 상기 제어연산장치(6)에 통합하여 구성해도 상관없다.

또한, 본 발명의 상기 I-V특성 측정결과 기억부(6A)와, 상기 내분비 산출부(68)와, 상기 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부(69)로서의 기능을 발휘시키도록 본 발명의 I-V특성 측정장치(100)용 프로그램이 기록된 CD, DVD 등의 프로그램 기록매체 등에 의해 기존의 I-V특성 측정장치(100)에 인스톨(install) 해도 좋다. 요컨대 정상광의 의사 태양광을 이용하지 않아도 측정할 수 있는 5개의 I-V특성을 나타내는 데이터로부터 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 산출하도록 구성해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 도 4의 타이밍 차트에 나타낸 것과 같은 차례로 5개의 I-V특성에 대해 측정하고 있지만, 본 발명은 이 차례대로 각 I-V특성을 측정할 필요는 없다. 실시형태에 기재한 각각 조사 조건, 및, 소인모드가 다른 5개의 I-V특성이 있으면, 진정한 I-V특성이라고 생각되는 상기 명상태 정상 I-V특성(PST)을 얻을 수 있다. 또한, 도 3의 타이밍 차트에 나타낸 시간 간격 등은 설명의 편의상 기재한 것이고, 적당히 I-V특성의 측정에 적합한 것을 선택하면 좋고, 도 3에 나타낸 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 4의 타이밍 차트에서는 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)에 대해서는, 단락전류 I_SC측으로부터 개방전압 V_OC측으로 인가전압을 소인하는 순방향 소인모드에서의 측정을 행하고 있지만, 이것은 역방향 소인모드에서 측정해도 좋다. 왜냐하면, 충분히 인가전압의 소인시간을 길게 취하고 있다면, 소인방향에 의하지 않고 거의 같은 I-V특성을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 실시형태에서는 1회의 의사 태양광의 조사 동안에 상기 명상태 순방향 I-V특성(PIV)와 상기 명상태 역방향 I-V특성(PVI)을 양쪽 모두 측정하고 있었지만, 의사 태양광을 2회 조사하도록 하고, 각각 따로 따로 순방향과 역방향의 I-V특성을 측정하도록 해도 좋다. 덧붙여, 1개의 명상태에서 I-V특성을 측정할 때에, 플래시광을 계속 조사해도 좋고, 조사시간을 극히 짧게 하여 여러 차례의 조사를 하면서 인가전압을 소인하고, 명상태의 I-V특성을 측정해도 좋다. 또한, 인가전압의 소인시간이나 의사 태양광의 조사시간으로서 0.01∼0.1s를 본 발명의 효과를 이루는 데 적합한 소정시간으로서 예시했지만, 0.1s 이하의 소정시간이면 좋다.

상기 실시형태에 있어서 나타낸 상기 내분비의 산출 방법도 일례이다. 예를 들면, 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)의 전류치로부터 상기 암상태 순방향 I-V특성(DIV)의 전류치를 뺀 값을 a, 상기 암상태 역방향 I-V특성(DVI)의 전류치로부터 상기 암상태 정상 I-V특성(DST)의 전류치를 뺀 값을 b로 하여 내분비를 계산해도 좋고, 그 외의 것이더라도 상관없다.

본 발명에 적합하게 이용되는 태양전지의 예로서 헤테로 접합형의 것을 들었지만, 그 외의 인가전압의 소인방향에 의해서 I-V특성에 히스테리시스가 나타나는 태양전지에 대해서도 마찬가지의 효과를 본 발명은 이룰 수 있다.

그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 다양한 변형이나 실시형태의 조합을 행할 수 있다.

100… I-V특성 측정장치
1… 솔라 시뮬레이터
2… 시료대
11… 램프 하우스
12… 광원
13… 조사 제어부
21… 진공 펌프
22… 칠러
3… 프로브 바
5… I-V테스터
6… 제어연산장치
63… 명상태 순방향 I-V특성 기억부
64… 명상태 역방향 I-V특성 기억부
65… 암상태 순방향 I-V특성 기억부
66… 암상태 역방향 I-V특성 기억부
67… 암상태 정상 I-V특성 기억부
68… 내분비 산출부
69… 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부
71… 인가전압 제어부
72… 부하전원전압 측정기구
73… 지령치 생성부
PIV… 명상태 순방향 I-V특성
PVI… 명상태 역방향 I-V특성
PST… 명상태 정상 I-V특성
DIV… 암상태 순방향 I-V특성
DVI… 암상태 역방향 I-V특성
DST… 암상태 정상 I-V특성
SC… 태양전지 셀
M… 전류전압 측정기구
M1… 전류계
M2… 전압계

Claims

태양전지에 대해 의사(疑似) 태양광이 조사되는 명(明)상태, 또한 상기 태양전지로의 인가(印加)전압이 소정시간 이내에 단락(短絡)전류측에서 개방전압측으로 소인(掃引)되는 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 순방향 I-V특성을 기억하는 명상태 순방향 I-V특성 기억부와,
상기 명상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간 이내에 개방전압측에서 단락전류측으로 소인되는 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 역방향 I-V특성을 기억하는 명상태 역방향 I-V특성 기억부와,
상기 태양전지에 대해 의사 태양광이 조사(照射)되고 있지 않는 암(暗)상태, 또한 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 순방향 I-V특성을 기억하는 암상태 순방향 I-V특성 기억부와,
상기 암상태, 또한 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 역방향 I-V특성을 기억하는 암상태 역방향 I-V특성 기억부와,
상기 암상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간보다 긴 시간을 들여 단락전류측 및 개방전압측 사이에서 소인되는 정상 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 정상 I-V특성을 기억하는 암상태 정상 I-V특성 기억부와,
각 전압치에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성의 전류치와, 상기 암상태 역방향 I-V특성의 전류치를 상기 암상태 정상 I-V특성의 전류치가 내분(內分)하는 내분비를 산출하는 내분비 산출부와,
상기 내분비와 상기 명상태 순방향 I-V특성과 상기 명상태 역방향 I-V특성에 기초하여, 상기 명상태, 또한 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성을 추정 산출하는 명상태 정상 I-V특성 추정 산출부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지의 I-V특성 측정장치.
제 1 항에 있어서, 솔라 시뮬레이터(solar simulator)가 태양전지에 대해 조사하는 의사 태양광의 조사상태를 제어하는 조사 제어부와, 부하전원이 상기 태양전지에 인가하는 인가전압을 제어하는 인가전압 제어부를 더 구비하고,
상기 조사 제어부가 상기 명상태와 상기 암상태 중 어느 하나의 상태가 되도록 상기 솔라 시뮬레이터를 제어하도록 구성되어 있고,
상기 인가전압 제어부가 상기 순방향 소인모드와 상기 역방향 소인모드와 상기 정상 소인모드 중 어느 하나의 소인모드에서 상기 부하전원을 제어하도록 구성되어 있는 I-V특성 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 소정시간이 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성과 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성이 다르도록 설정되어 있는 I-V특성 측정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 솔라 시뮬레이터와 상기 부하전원과 상기 태양전지에서 출력되는 전류 및 전압을 측정하는 전류전압 측정기구를 더 구비하고,
상기 솔라 시뮬레이터가 상기 의사 태양광으로서 플래시광을 상기 태양전지에 조사하도록 구성되어 있는 I-V특성 측정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 부하전원으로부터 출력되고 있는 전압인 부하전원전압을 측정하는 부하전원전압 측정기구를 더 구비하고,
상기 인가전압 제어부가 소인하는 인가전압의 목표치인 인가전압 목표치와 상기 부하전원전압 측정기구로 측정되는 부하전원 측정전압의 편차가 작아지도록 상기 부하전원을 제어하도록 구성되어 있는 I-V특성 측정장치.
태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되는 명상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 소정시간 이내에 단락전류측에서 개방전압측으로 소인되는 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 순방향 I-V특성을 측정하는 명상태 순방향 I-V특성 측정 스텝과,
상기 명상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간 이내에 개방전압측에서 단락전류측으로 소인되는 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 역방향 I-V특성을 측정하는 명상태 역방향 I-V특성 측정 스텝과,
상기 태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되고 있지 않는 암상태, 또한 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 순방향 I-V특성을 측정하는 암상태 순방향 I-V특성 측정 스텝과,
상기 암상태, 또한 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 역방향 I-V특성을 측정하는 암상태 역방향 I-V특성 측정 스텝과,
상기 암상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간보다 긴 시간을 들여 단락전류측 및 개방전압측 사이에서 소인되는 정상 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 정상 I-V특성을 측정하는 암상태 정상 I-V특성 측정 스텝과,
각 전압치에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성의 전류치와 상기 암상태 역방향 I-V특성의 전류치를 상기 암상태 정상 I-V특성의 전류치가 내분하는 내분비를 산출하는 내분비 산출 스텝과,
상기 내분비와 상기 명상태 순방향 I-V특성과 상기 명상태 역방향 I-V특성에 기초하여, 상기 명상태, 또한 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성을 추정 산출하는 명상태 정상 I-V특성 추정 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지의 I-V특성 측정 방법.
태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되는 명상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 소정시간 이내에 단락전류측에서 개방전압측으로 소인되는 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 순방향 I-V특성을 기억하는 명상태 순방향 I-V특성 기억부와, 상기 명상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간 이내에 개방전압측에서 단락전류측으로 소인되는 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 명상태 역방향 I-V특성을 기억하는 명상태 역방향 I-V특성 기억부와, 상기 태양전지에 대해 의사 태양광이 조사되고 있지 않는 암상태, 또한 상기 순방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 순방향 I-V특성을 기억하는 암상태 순방향 I-V특성 기억부와, 상기 암상태, 또한 상기 역방향 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 역방향 I-V특성을 기억하는 암상태 역방향 I-V특성 기억부와, 상기 암상태, 또한 상기 태양전지로의 인가전압이 상기 소정시간보다 긴 시간을 들여 단락전류측 및 개방전압측 사이에서 소인되는 정상 소인모드에서 측정되는 상기 태양전지의 I-V특성인 암상태 정상 I-V특성을 기억하는 암상태 정상 I-V특성 기억부를 구비한 태양전지의 I-V특성 측정장치에 이용되는 프로그램이 기록된 기록매체로서,
각 전압치에 있어서, 상기 암상태 순방향 I-V특성의 전류치와 상기 암상태 역방향 I-V특성의 전류치를 상기 암상태 정상 I-V특성의 전류치가 내분하는 내분비를 산출하는 내분비 산출 스텝과,
상기 내분비와 상기 명상태 순방향 I-V특성과 상기 명상태 역방향 I-V특성에 기초하여, 상기 명상태, 또한 상기 정상 소인모드에서 측정되는 I-V특성인 명상태 정상 I-V특성을 추정 산출하는 명상태 정상 I-V특성 추정 산출 스텝
을 수행하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 I-V특성 측정장치용 프로그램이 기록된 기록매체.