KR102343192B1

KR102343192B1 - 프로브 및 태양전지 셀용 측정 장치

Info

Publication number: KR102343192B1
Application number: KR1020200043873A
Authority: KR
Inventors: 히사시 고지마; 유지 나카미치
Original assignee: 교신 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-12-23
Also published as: JP2020197413A; KR20200137968A; JP7130247B2; CN112017982A

Abstract

태양전지 셀의 출력 측정의 재현성이나 내구성을 개선할 수 있는 프로브를 제공하기 위해서, 태양전지 셀의 전기적 특성의 측정에 이용되는 프로브(3)로서, 두께방향으로 적층된 복수의 박판체(3A)와, 상기 복수의 박판체(3A)를 외측으로부터 두께방향으로 끼워넣는 한쌍의 커버(3B)를 구비하고, 상기 박판체(3A)가, 긴 박판모양의 본체부(31)와, 상기 본체부(31)의 긴쪽방향에 소정 폭을 가지는 박판이고, 폭방향이 상기 본체부(31)의 긴쪽방향을 따라 가지런하도록 늘어놓아 마련되는 복수의 접촉자(32)와, 상기 본체부(31)와 상기 복수의 접촉자(32) 사이를 각각 접속하는 세선으로 형성된 스프링 요소(33)를 구비하고, 상기 한쌍의 커버(3B)가, 상기 접촉자(32)를 두께방향에 대해서 끼워넣고, 당해 접촉자(32)의 쓰러짐을 규제하는 한쌍의 쓰러짐 규제부(36)를 구비한다.

Description

프로브 및 태양전지 셀용 측정 장치{PROBE AND SOLAR BATTERY CELL MEASUREMENT APPARATUS}

본 발명은 태양전지 셀의 출력 측정에 이용되는 프로브 및 그 프로브를 이용한 태양전지 셀용 측정 장치에 관한 것이다.

태양전지 셀의 품질 체크나 분류는, 태양전지 셀이 솔라 시뮬레이터(solar simulator)로부터 빛(광)이 조사되었을 때에 발전하는 전류, 전압 특성의 측정 결과에 근거하여 행해지고 있다.

예를 들면 버스바리스(busbarless)의 태양전지 셀인 경우, 종래 버스바 전극이 있던 위치에 바형의 프로브를 배치해서 복수의 핑거 전극에 접촉시키고, 태양전지 셀로부터의 출력을 측정한다.

그런데, 스크린인쇄에 의해 태양전지 셀의 표면에 형성되는 핑거 전극에는 높이에 미소한 편차가 생기고 있다. 이 때문에, 종래의 프로브에서는 각 핑거 전극의 접촉 상태가 불안정하게 되고, 측정시마다 전기 저항도 크게 변화하여, 측정의 재현성에 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 출원인은, 금속의 세선으로 형성된 선모양의 다수의 접촉자와, 각 접촉자를 탄성적으로 지지하기 위한 스프링 요소를 구비한 개략 빗살모양(櫛齒狀)의 바형 프로브를 제안하고 있다(특허문헌 1 참조).

일본특허출원 특원2018－234001호

상기와 같은 바형 프로브에 대해서 본원 발명자들이 예의 검토를 행한 바, 각 접촉자의 자세 변화를 보다 작게 함으로써, 태양전지 셀의 출력 측정의 재현성이나 내구성을 더욱더 향상시킬 수 있는 것을 비로소 발견했다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 발견에 근거하여 이루어진 것이며, 태양전지 셀의 출력 측정의 재현성이나 내구성을 더욱더 개선하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명에 관계된 프로브는, 태양전지 셀의 전기적 특성의 측정에 이용되는 프로브로서, 두께방향으로 적층된 복수의 박판체와, 상기 복수의 박판체를 외측으로부터 두께방향으로 끼워넣는 한쌍의 커버를 구비하고, 상기 박판체가, 긴(長尺) 박판모양의 본체부와, 상기 본체부의 긴쪽방향에 소정 폭을 가지는 박판이고, 폭방향이 상기 본체부의 긴쪽방향을 따라 가지런하도록 늘어놓아 마련되는 복수의 접촉자와, 상기 본체부와 상기 복수의 접촉자 사이를 각각 접속하는 세선으로 형성된 스프링 요소를 구비하고, 상기 한쌍의 커버가, 상기 접촉자를 두께방향에 대해서 끼워넣고, 당해 접촉자의 쓰러짐을 규제하는 한쌍의 쓰러짐 규제부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 것이면, 각 접촉자를 스프링 요소에 의해서 매우 부드럽게 지지할 수 있고, 태양전지 셀의 각 핑거 전극 사이에 높이의 차이가 있었다고 해도 프로브를 태양전지 셀에 대해서 꽉 눌렀을 때에 상기 스프링 요소의 탄성에 의해서 그 차이를 흡수할 수 있다.

또, 상기 한쌍의 쓰러짐 규제부에 의해서 각 접촉자의 쓰러짐이 규제되고 있기 때문에, 프로브를 태양전지 셀에 꽉 눌렀을 때에 각 접촉자의 자세를 거의 가지런히 할 수가 있다. 이 때문에, 각 접촉자에 있어서 자세의 차이에 의한 접촉 상태의 변화가 생기기 어렵게 된다.

이들 사항으로 인해, 태양전지 셀의 출력 특성의 측정에 있어서의 재현성을 종래보다도 더욱더 향상시킬 수가 있다. 또, 접촉자에 있어서 큰 자세 변화나 변형이 생기기 어렵게 되므로, 프로브로서의 내구성도 향상시킬 수가 있다.

상기 접촉자의 쓰러짐을 소정 범위 내로 규제함과 동시에, 상기 스프링 요소에 의한 핑거 전극에 있어서의 요철의 흡수를 위해 압압(押壓) 방향으로 상기 접촉자가 자유롭게 움직일 수 있도록 하려면, 상기 한쌍의 쓰러짐 규제부가, 한쌍의 평행판을 구비하고, 그들의 내측면과 상기 접촉자의 면판부 사이에 틈(隙間)이 형성되어 있으면 좋다.

상기 한쌍의 평행판과 상기 접촉자의 면판부 사이에 미소한 틈을 형성하고, 그 틈을 일정하게 유지할 수 있도록 하려면, 상기 한쌍의 쓰러짐 규제부가, 상기 한쌍의 평행판 사이에 개재해서 상기 한쌍의 평행판의 이간 간격을 소정 값으로 유지하는 스페이서 구조를 구비하는 것이면 좋다.

상기 스페이서 구조의 구체적인 실시 양태로서는, 한쌍의 평행판으로부터 서로의 대향면에 대해서 돌출하는 한쌍의 볼록부이고, 상기 한쌍의 볼록부끼리가 접촉함으로써 상기 한쌍의 평행판의 이간 간격이 소정 값으로 유지되도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다.

다수의 상기 접촉자를 밀집시켜 상기 본체부의 긴쪽방향으로 배열시키면서, 상기 볼록부와 상기 접촉자를 간섭시키지 않고 상기 한쌍의 볼록부끼리를 접촉시킬 수 있도록 하려면, 상기 복수의 접촉자의 적어도 일부에, 상기 볼록부가 삽입통과(揷通)되는 구멍, 또는, 상기 볼록부를 우회하기 위한 노치(切缺)가 형성된 것이면 좋다.

상기 커버가 마련되어 있어도, 상기 스프링 요소를 크게 변형가능하게 해서 상기 접촉자가 매우 부드럽게 지지되도록 하려면, 상기 스프링 요소가, 상기 본체부보다도 외측으로 돌출하도록 상기 박판체의 두께방향에 대해서 만곡되어 있고, 상기 한쌍의 커버가, 상기 스프링 요소의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 더 구비하는 것이면 좋다.

본 발명에 관계된 프로브에 의해서 태양전지 셀의 각 핑거 전극에 대해서 어느 하나의 접촉자가 접촉하기 쉽게 하려면, 상기 복수의 접촉자가, 상기 본체부의 긴쪽방향을 따라 소정 간격마다 마련되어 있고, 적어도 2개의 박판체에 있어서의 상기 복수의 접촉자가 마련되어 있는 주기가 어긋나 있으면 좋다.

예를 들면 연속하는 3개의 핑거 전극에 있어서 양단의 2개의 핑거 전극에 대해서 1개의 접촉자가 걸쳐져 버려, 한가운데의 핑거 전극에 접촉자가 접촉하지 않게 되어 버리는 것을 방지하려면, 상기 복수의 접촉자의 배열 방향의 길이 치수가, 각 핑거 전극의 설치 간격의 2배보다도 작게 설정되어 있으면 좋다.

상기 복수의 접촉자를 설치하는 간격의 구체예로서는, 상기 소정 간격이, 복수의 상기 접촉자가 1개 또는 2개의 핑거 전극과 접촉하도록 설정되어 있는 것을 들 수 있다.

예를 들면 태양전지 셀의 I－V 특성을 사단자법(四端子法) 등에 의한 측정에 적합한 프로브로 하려면, 두께방향에 대해서 겹쳐합쳐진 상기 복수의 박판체 중, 적어도 1개의 상기 박판체가 전압 측정용의 박판체이고, 그 밖의 상기 박판체가 전류 측정용의 박판체이고, 전압 측정용의 상기 박판체와, 전류 측정용의 상기 박판체 사이에 형성된 절연층을 더 구비한 것이면 좋다.

본 발명에 관계된 프로브와, 상기 프로브에 접속된 전류 전압 측정 기구를 구비한 태양전지 셀용 측정 장치이면, 태양전지 셀의 출력 측정에 있어서 재현성과, 장치로서의 내구성을 종래보다도 향상시킬 수가 있다.

이와 같이 본 발명에 관계된 프로브라면, 상기 접촉자를 구비하는 상기 박판체의 외측으로부터 끼워넣는 상기 커버에 의해서 상기 쓰러짐 규제부가 형성되므로, 프로브를 태양전지 셀에 꽉 누를 때에 상기 접촉자가 쓰러져서 자세 변화해 버리는 것을 방지할 수가 있다. 그 결과, 각 측정에 있어서 복수의 접촉자의 자세를 거의 일정하게 유지할 수 있으므로, 종래보다도 태양전지 셀의 출력 측정에 있어서의 재현성과 프로브로서의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관계된 프로브 및 태양전지 셀용 측정 장치를 도시하는 모식도.
도 2는, 같은(同) 실시형태에 있어서의 태양전지 셀에 대한 프로브의 배치를 도시하는 모식도.
도 3은, 같은 실시형태에 있어서의 프로브의 모식적 사시도.
도 4는, 같은 실시형태에 있어서의 각 박판체의 일부를 확대한 모식적 평면도.
도 5는, 같은 실시형태에 있어서의 프로브의 종단면도.

본 발명의 일 실시형태에 관계된 프로브(3), 및, 그것을 이용한 태양전지 셀 측정 장치(100)에 대해서 도 1∼도 5를 참조하면서 설명한다. 본 실시형태의 태양전지 셀 측정 장치(100)는, 태양전지 셀(SC)의 I－V 특성을 측정하기 위한 것이고, 예를 들면, 제조된 태양전지 셀(SC)에 대해서 평가하고, 그 특성마다 분류하기 위해서 이용되는 것이다. 이 실시형태에서는, 태양전지 셀(SC)로서, 예를 들면 헤테로 접합형 태양전지 등의 고효율 태양전지의 I－V 특성의 측정 대상으로 하고 있다.

다음에 태양전지 셀 측정 장치(100)를 구성하는 각 부의 개략에 대해서 설명하면, 당해 태양전지 셀 측정 장치(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 의사(疑似) 태양광을 태양전지 셀(SC)에 대해서 조사하는 솔라 시뮬레이터(1)와, 솔라 시뮬레이터(1)를 제어하는 조사 제어부(13)와, 태양전지 셀(SC)이 재치(載置)되는 시료대(2)와, 태양전지 셀(SC)의 표면에 형성된 핑거 전극(F)과 접촉하는 프로브(3)와, 태양전지 셀(SC)의 I－V 특성을 측정하는 I－V 테스터(5)와, 각 부의 제어 및 각종 연산을 행하는 제어 연산 장치(6)(퍼스널컴퓨터)를 적어도 구비한 것이다.

솔라 시뮬레이터(1)는, 바닥면(底面)이 개구된 개략 직방체 형상의 케이싱(筐體)(11)과, 케이싱(11) 내부의 상면측에 수용된 광원(12)으로 구성되어 있다. 광원(12)은, 예를 들면 개략 링모양으로 형성된 롱아크 크세논램프이고, 의사 태양광을 플래시광(펄스광)으로 해서 상기 태양전지 셀(SC)에 대해서 조사한다.

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

시료대(2)는, 태양전지 셀(SC)의 이면을 흡착 보존유지(保持)할 수 있도록 진공 펌프(22)에 접속되어 있음과 동시에, I－V 출력 측정시에 있어서 상기 태양전지 셀(SC)의 온도를 측정 조건으로 해서 추장(推奬)되는 온도로 일정하게 유지하기 위해, 칠러(21)에 의해 냉각되고 있다.

I－V 테스터(5)는, 태양전지 셀(SC)이 시료대(2)에 대해서 재치되면 당해 태양전지 셀(SC)에 전기적으로 접속됨과 동시에, 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가 전압을 소인(掃引)하는 부하 전원과, 부하 전원이 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가하는 전압을 제어하는 인가 전압 제어부와, 부하 전원에 의해 태양전지 셀(SC)에 대해서 인가 전압의 소인이 행해지고 있는 동안에 당해 태양전지 셀(SC)로부터 출력되는 전류, 전압에 대해서 프로브(3)를 거쳐 측정하는 전류계, 전압계로 이루어지는 전류 전압 측정 기구를 적어도 구비한 것이다. I－V 테스터(5)로 측정된 전류, 전압에 근거하여 제어 연산 장치(6)는, 태양전지 셀(SC)의 I－V 특성, 최대 출력 Pmax, 단락(短絡) 전류 Isc, 개방 전압 Voc 등을 산출한다.

다음에 바형의 프로브(3)의 상세에 대해서 설명한다.

프로브(3)는 도시하지 않는 구동 기구에 고정되어 있고, 시료대(2)에 재치되어 있는 태양전지 셀(SC)에 대해서 접리(接離, 접근 또는 이간)하도록 상하 방향으로 구동된다. 프로브(3)는, I－V 테스터(5) 내의 전류계, 전압계와 케이블을 거쳐 접속하고 있다.

제1 실시형태에서는 도 2에 도시하는 바와 같이, 1개의 태양전지 셀(SC)에 대해서 합계 5개의 프로브(3)가 각 핑거 전극(F)에 대해서 직교하도록 평행하게 배치된다. 즉, 태양전지 셀(SC)은 버스바리스 태양전지 셀이고, 기판의 각 점으로부터 출력되는 전류를 모으기 위한 복수의 핑거 전극(F)이 은 페이스트 등에 의해서 평행하게 스크린 인쇄되어 있다. 또 다른 표현을 하면 각 핑거 전극(F)은 소정 간격마다 마련되어 있고, 이 실시형태의 프로브(3)는 그의 긴쪽방향이 각 핑거 전극(F)의 배열 방향을 따라 배치된다. 그리고, 프로브(3)는 각 핑거 전극(F)과 동시에 접촉하도록 배치된다. 여기서, 프로브(3)가 배치되어 있는 장소는, 후공정(後工程)에 있어서 복수의 태양전지 셀(SC)로부터 태양광 패널이 형성될 때에 와이어 전극 등이 형성되는 장소이기도 하다.

스크린 인쇄에 의해 형성되는 각 핑거 전극(F)은, 기판의 표면에 형성되어 있는 반사 구조 등의 미세한 요철이나, 인쇄 정밀도의 문제에 의해서, 그의 높이에는 편차가 발생하고 있다. 구체적으로는, 1개의 핑거 전극(F)을 연신 방향을 따라 본 경우에 높이가 변화하고 있을 뿐만 아니라, 각 핑거 전극(F)에 있어서 프로브(3)가 배치되어 있는 점에서의 높이도 각각 미소하게 다르다.

따라서, 프로브가 강체모양의 것이고, 각 핑거 전극(F)의 높이의 차이를 흡수할 수 없는 경우, 기판 표면에 대해서 다른 것보다도 높게 형성되어 있는 핑거 전극(F)만으로 프로브(3)가 지지되어 버려, 모든 핑거 전극(F)과 접촉할 수 없을 우려가 있다. 핑거 전극(F) 중 몇개인가가 프로브(3)에 접촉하고 있지 않은 상태에서 I－V 특성이 측정되면, 전류 또는 전압이 과소로 평가되는 것에 의해 올바른 측정을 할 수 없게 된다.

이 때문에, 이 실시형태의 프로브(3)는, 각 핑거 전극(F)과의 접촉점에 있어서 높이의 차이가 있었다고 해도 모든 핑거 전극(F)과 양호한 접촉 상태를 실현할 수 있도록 높이의 차이를 흡수하도록 구성되어 있다.

구체적으로는 프로브(3)는, 도 3∼도 5에 도시하는 바와 같이 도전체에 의해서 형성된 2매의 박판체(3A)를 두께방향에 대해서 겹쳐서 붙여맞춤(貼合)과 동시에, 적층된 박판체(3A)를 두께방향에 대해서 외측으로부터 한쌍의 커버(3B)로 끼워넣음으로써 형성되어 있다.

이 박판체(3A)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이 긴 박판모양의 본체부(31)와, 본체부(31)의 긴쪽방향에 대해서 소정 폭을 가짐과 동시에, 본체부(31)의 긴쪽방향을 따라 가지런하도록(고르게 되도록) 늘어놓아진 복수의 접촉자(32)와, 본체부(31)와 접촉자(32) 사이를 접속하는 세선으로 형성된 스프링 요소(33)를 구비하고 있다.

여기서 박판체(3A)는 예를 들면 구리 합금의 박판을 타발(打拔) 가공 및 굽힘 가공을 실시함으로써, 세선으로 형성되어 있는 스프링 요소(33)가 형성된다. 여기서, 박판체(3A)의 두께는 예를 들면 1㎜ 이하의 것이고, 스프링 요소(33)의 직경도 1㎜ 이하로 하고 있다.

본체부(31)는, 개략 긴 장방형 판모양의 것이고, 도시하지 않는 구동 기구에 대해서 그의 양단부가 보존유지되어 있다. 또, 이 본체부(31)는, 태양전지 셀(SC)로부터 접촉자(32) 및 스프링 요소(33)를 경유한 전류 또는 전압을 전류계 또는 전압계로 전달하는 것이다. 각 박판체(3A)의 본체부(31)는 접착되어 일체로 된다. 본 실시형태에서는 한쪽의 박판체(3A)가 전류 측정용의 것이고, 다른쪽의 박판체(3A)가 전압 측정용의 것이다. 전압 측정용의 박판체(3A)와 전류 측정용의 박판체(3A) 사이는 예를 들면 절연지에 의해 절연층을 형성한 상태에서 각각의 사이가 접착제에 의해 접착되어 있다. 즉, 이 실시형태의 프로브(3)는 1개로 전류 측정과 전압 측정의 양쪽을 행할 수 있도록 되어 있다.

접촉자(32)는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 이 실시형태에서는 본체부(31)의 긴쪽방향에 대해서 소정 폭을 가지는 장방 형상의 박판 부분이고, 소정 간격마다 주기적으로 배치되어 있다. 여기서, 접촉자(32)는 태양전지 셀(SC)에의 접리 방향을 긴쪽방향, 본체부(31)의 긴쪽방향을 짧은쪽방향으로 하는 장방 형상으로 형성되어 있다. 각 접촉자(32)의 짧은쪽방향의 길이 치수인 폭치수는 핑거 전극(F)의 설치 간격의 2배보다도 작게 설정되어 있다. 예를 들면 접촉자(32)의 폭치수, 및, 설치 간격은 접촉자(32)에 대해서 1개 또는 2개의 핑거 전극(F)이 접촉할 수 있도록 구성되어 있다. 이 실시형태에서는 접촉자(32)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 본체부(31)와 접촉자(32)는 자연 상태에 있어서 거의 동일 평면 상에 배치된다. 접촉자(32)의 일부에는, 후술 하는 볼록부(38)이 삽입통과되는 구멍, 혹은, 볼록부(38)를 우회하기 위한 노치가 형성되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이 2개의 박판체(3A)에 있어서의 접촉자(32)의 설치 간격은 동일하지만, 그 주기가 반주기 어긋나 있다.

스프링 요소(33)는, 도 3∼도 5에 도시하는 바와 같이, 본체부(31)와 복수의 접촉자(32) 사이를 각각 접속하는 세선이다. 스프링 요소(33)는, 1개의 접촉자(32)의 양단을 각각 따로따로 본체부(31)에 대해서 접속하도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 각 접촉자(32)는 독립적으로 탄성 지지되고 있으며, 각각의 접촉자(32)에 있어서 개별의 변위가 발생한다. 각 스프링 요소(33)는, 동일 형상이고, 박판체(3A)의 두께방향에 대해서 만곡하는 개략 정현파모양을 이루는 것이다. 또한, 이 실시형태에서는 각 스프링 요소(33)의 진폭에 대해서는 거의 일정하게 하고 있지만, 장소에 따라서 진폭을 달리해도 좋다. 또, 2개의 박판체(3A)의 각각의 스프링 요소(33)는, 그의 방향이 대칭으로 되어 있고, 적층된 상태에 있어서 한쪽의 박판체(3A)에 있어서의 인접하는 스프링 요소(33) 사이의 공간에 대해서, 다른쪽의 박판체(3A)의 스프링 요소(33)가 삽입된다. 또, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각각의 박판체(3A)의 접촉자(32)는 스프링 요소(33)의 탄성 복귀력에 의해 내측으로 서로 밀도록 구성되어 있다.

커버(3B)는, 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이 본체부(31)에 대해서 붙여져서 고정되는 고정부(34)와, 상기 스프링 요소(33)의 적어도 일부를 커버(3B)의 외측으로 노출시키는 개구부(35)와, 적층된 박판체(3A)의 접촉자(32)를 두께방향에 대해서 외측으로부터 끼워넣고, 접촉자(32)의 쓰러짐을 규제하는 쓰러짐 규제부(36)를 구비하고 있다.

고정부(34)는, 개략 긴 장방형 판모양의 부분이고, 박판체(3A)에 대해서 절연 된 상태에서 고정된다. 또한, 이 실시형태에서는 고정부(34)는 박판체(3A)에 대해서 절연되어 있으므로, 박판체(3A)에 대해서 전류 또는 전압을 측정하기 위한 단자가 접속되지만, 예를 들면 고정부(34)와 박판체(3A)를 도통시킨 상태에서 고정하고, 고정부(34) 또는 고정부(34)에 마련되는 도전체를 거쳐 태양전지 셀(SC)의 전류 또는 전압을 측정할 수 있도록 해도 좋다.

개구부(35)는, 커버(3B)의 중앙 부분에 개구하는 개략 장방 형상의 부분이고, 스프링 요소(33)에 있어서 외측으로 팽출(膨出)하고 있는 각 부분을 커버(3B)의 외측으로 노출시키는 것이다. 즉, 개구부(35)가 형성되어 있으므로, 스프링 요소(33)에 변형이 생긴 경우라도 스프링 요소(33)는 저해되지 않는다.

쓰러짐 규제부(36)는, 도 5에 도시하는 바와 같이 개구부(35)의 하측에 마련된 접촉자(32)를 두께방향에 대해서 끼워넣는 한쌍의 평행판(37)과, 평행판(37) 사이의 이간 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 구조를 구비하고 있다.

도 5의 단면도에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 평행판(37)은 접촉자(32)의 면판부에 대해서 미소한 틈을 유지하며 접촉자(32)를 사이에 두도록 구성되어 있다. 즉, 태양전지 셀(SC)로의 프로브(3)의 접리 방향에 대해서 접촉자(32)가 변위해도 그의 면판부가 평행판(37)에 대해서 접촉하는 일이 없어, 이동이 저해되지 않는다. 또, 평행판(37)과 접촉자(32)의 면판부 사이에는 약간의 틈밖에 존재하지 않기 때문에, 접촉자(32)는 변위 시에 그의 자세 변화 범위는 매우 한정된 범위 내로 규제된다. 따라서, 실질적으로 접촉자(32)를 프로브(3)의 접리 방향으로만 변위하도록 할 수 있다. 또한, 평행판(37)과 접촉자(32) 사이의 틈에 대해서는 허용할 수 있는 접촉자(32)의 자세 변화량에 근거하여 소정 값으로 설정된다.

스페이서 구조는, 한쌍의 평행판(37)의 내측면으로부터 서로의 대향면에 대해서 돌출시킨 한쌍의 볼록부(38)로 이루어진다. 박판체(3A)에 대해서 커버(3B)를 붙인 경우에, 각 볼록부(38)가 접촉해서 그 이상 평행판(37)끼리가 접근하지 않도록 하고, 평행판(37)의 내측면과 접촉자(32)의 면판부 사이의 틈이 소정 값으로 유지된다. 본 실시형태에서는, 각 볼록부(38)는 본체부(31)의 긴쪽방향에 소정 간격마다 늘어놓아 마련되어 있고, 평행판(37)의 장소에 의하지 않고 거의 일정한 이간 간격이 유지된다.

이와 같이 구성된 본 실시형태의 프로브(3)에 의하면, 커버(3B)가 접촉자(32)의 기단측으로부터 절반 정도를 덮어서 끼워넣는 평행판(37)에 의해 쓰러짐 규제부(36)가 구성되어 있으므로, 프로브(3)를 태양전지 셀(SC)에 대해서 꽉 눌렀을 때에, 접촉자(32)에 쓰러짐을 거의 발생시키지 않고, 접리 방향의 변위만을 일으키게 할 수가 있다.

따라서, 쓰러짐이 발생하는 것에 의해 핑거 전극에 대한 각 접촉자(32)의 접촉 상태가 자세 변화에 의해서 변화해 버려, 측정의 재현성이 저하해 버린다는 자체가 발생하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 도 5의 단면도에 도시하는 바와 같이 본 실시형태에서는 박판체(3A)의 본체부(31)와, 접촉자(32)는 동일 평면 상에 있고, 접리 방향에 대해서 일직선모양으로 늘어서도록 배치되어 있으므로, 프로브(3)가 태양전지 셀(SC)에 압압된 경우라도, 접촉자(32)에 대해서 똑바로(곧장) 힘이 가해지고, 모멘트는 발생하기 어렵다. 이것에 의해서도 접촉자(32)의 자세 변화가 생기기 어렵게 되어 있다.

그 밖의 실시형태에 대해서 설명한다.

상기 실시형태에서는, 스프링 요소는 두께방향에 대해서 만곡하는 정현파모양으로 형성된 세선이었지만, 본 발명은 이와 같은 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스프링 요소가 정현파모양으로 형성되어 있는 경우에는, 그 물결의 수는 상기 실시형태에 나타낸 것에 한정되지 않고, 스프링 요소는 개략 S자 모양으로 형성되어 있어도 좋다. 또, 스프링 요소의 각 부분에 있어서 진폭이 변화하는 것이어도 상관없다. 또, 스프링 요소를 본체부와 접촉자를 포함하는 평면 내에서만 형성하고, 변형도 이 평면 내에서 생기도록 해도 좋다. 구체적으로는, 스프링 요소는 평면 내에서 탄성 변형하는 개략 L자 형상의 세선이더라도 상관없다.

상기와 같은 형태의 스프링 요소이면, 커버는 개구부를 구비하고 있지 않아도 좋다.

박판체의 적층에 대해서는 2매에 한정되는 것은 아니고, 3매 이상이더라도 상관없다. 또, 스페이서 구조를 형성하는 볼록부에 대해서는 상기 실시형태에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 한쪽의 평행판으로부터 다른쪽의 평행판의 면판부까지 닿도록 한쪽측에만 볼록부를 형성해도 좋다.

그 밖에, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 여러가지 실시형태의 변형이나, 각 실시형태의 일부끼리를 조합해도 상관없다.

100…태양전지 셀용 측정 장치
3　　…프로브
3A　…박판체
31　…본체부
32　…접촉자
33　…스프링 요소
3B　…커버
34　…고정부
35　…개구부
36　…쓰러짐 규제부
37　…평행판
38　…볼록부

Claims

태양전지 셀의 전기적 특성의 측정에 이용되는 프로브로서,
두께방향으로 적층된 복수의 박판체와,
상기 복수의 박판체를 외측으로부터 두께방향으로 끼워넣는 한쌍의 커버를 구비하고,
상기 박판체가,
긴 박판모양의 본체부와,
상기 본체부의 긴쪽방향에 소정 폭을 가지는 박판이고, 폭방향이 상기 본체부의 긴쪽방향을 따라 가지런하도록 늘어놓아 마련되는 복수의 접촉자와,
상기 본체부와 상기 복수의 접촉자 사이를 각각 접속하는 세선으로 형성된 스프링 요소를 구비하고,
상기 한쌍의 커버가,
상기 접촉자를 두께방향에 대해서 끼워넣고, 당해 접촉자의 쓰러짐을 규제하는 한쌍의 쓰러짐 규제부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 한쌍의 쓰러짐 규제부가, 한쌍의 평행판을 구비하고, 그들의 내측면과 상기 접촉자의 면판부 사이에 틈이 형성되어 있는 프로브.
제 2 항에 있어서,
상기 한쌍의 쓰러짐 규제부가, 상기 한쌍의 평행판 사이에 개재해서 상기 한쌍의 평행판의 이간 간격을 소정 값으로 유지하는 스페이서 구조를 구비하는 프로브.
제 3 항에 있어서,
상기 스페이서 구조가, 한쌍의 평행판으로부터 서로의 대향면에 대해서 돌출하는 한쌍의 볼록부이고, 상기 한쌍의 볼록부끼리가 접촉함으로써 상기 한쌍의 평행판의 이간 간격이 소정 값으로 유지되도록 구성되어 있는 프로브.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 접촉자의 적어도 일부에, 상기 볼록부가 삽입통과되는 구멍, 또는, 상기 볼록부를 우회하기 위한 노치가 형성된 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 스프링 요소가, 상기 본체부보다도 외측으로 돌출하도록 상기 박판체의 두께방향에 대해서 만곡되어 있고,
상기 한쌍의 커버가,
상기 스프링 요소의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 더 구비하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 접촉자가, 상기 본체부의 긴쪽방향을 따라 소정 간격마다 마련되어 있고,
적어도 2개의 박판체에 있어서의 상기 복수의 접촉자가 마련되어 있는 주기가 어긋나 있는 프로브.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 접촉자의 배열 방향의 길이 치수가, 각 핑거 전극의 설치 간격의 2배보다도 작게 설정되어 있는 프로브.
제 7 항에 있어서,
상기 소정 간격이, 복수의 상기 접촉자가 1개 또는 2개의 핑거 전극과 접촉하도록 설정되어 있는 프로브.
제 1 항에 있어서,
두께방향에 대해서 겹쳐합쳐진 상기 복수의 박판체 중, 적어도 1개의 상기 박판체가 전압 측정용의 박판체이고, 그 밖의 상기 박판체가 전류 측정용의 박판체이고,
전압 측정용의 상기 박판체와, 전류 측정용의 상기 박판체 사이에 형성된 절연층을 더 구비한 프로브.
제 1 항에 기재된 프로브와,
상기 프로브에 접속된 전류 전압 측정 기구를 구비한 태양전지 셀용 측정 장치.