KR20140127731A - Solar simulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지 셀의 성능 평가나 그 외의 내광(耐光) 환경평가에 이용되는 솔라 시뮬레이터(Solar simulator)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
예를 들면 태양전지 셀의 성능 평가에서는, 조사 대상인 태양전지 셀의 표면에 조사되는 빛의 방사 조도의 위치 불균일에 대해서는, JIS C8912나 IEC60904-9에 의해 규격이 정해져 있다. 보다 구체적, 방사 조도의 위치 불균일은, 이하와 같은 식에 기초하여 정의되고 있다.For example, in the performance evaluation of a solar cell, the positional unevenness of the irradiance of light irradiated to the surface of the solar cell to be irradiated is specified by JIS C8912 or IEC60904-9. More specifically, the position unevenness of the irradiance is defined based on the following expression.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, △E:방사 조도의 위치 불균일(%), Emax:방사 조도의 최대치(W/㎡), Emin:방사 조도의 최소치(W/㎡)이다. 그리고 상술한 규격에 있어서의 등급 A에서는, 위치 불균일은 2% 이내로 억제할 수 있는 것이 요구된다.Where E is the position unevenness (%) of the irradiance, E max is the maximum value of the irradiance (W / m 2), and E min is the minimum value of the irradiance (W / m 2). In Class A in the above-mentioned standard, it is required that the position unevenness can be suppressed within 2%.
솔라 시뮬레이터에 이용되는 발광 램프로서는, 예를 들면 한 개의 발광관을 비틀어 개략 링 형상으로 형성한 롱 아크 크세논 램프 등을 들 수 있다. 이러한 링 형상으로 형성된 발광 램프를 펄스 발광시키는 경우, 상기 태양전지 셀의 표면상의 각 점에 있어서의 위치 불균일을 2% 이내로 억제하는 것은 어렵다. 또, 위치 불균일의 문제는, 태양전지 셀의 평가뿐만 아니라, 복수의 태양전지 셀을 조합한 태양전지 패널의 성능 평가에서도 문제가 된다.As the luminescent lamp used in the solar simulator, for example, a long arc xenon lamp in which a single arc tube is twisted to form a ring shape can be given. When the ring-shaped emission lamp is pulsed, it is difficult to suppress the position unevenness at each point on the surface of the solar cell to be within 2%. In addition, the problem of the position unevenness is a problem not only in the evaluation of the solar cell but also in the performance evaluation of the solar cell panel in which a plurality of solar cells are combined.
그래서, 특허 문헌 1에 나타내는 솔라 시뮬레이터에서는, 발광 램프가 수용되는 램프 하우스의 광사출구와, 조사 대상인 태양전지 패널과의 사이에 위치 불균일 보정 기구로서 필터부를 설치하는 것을 나타내고 있다. 이 필터부는, 상기 광사출구로부터 사출(射出)된 빛의 광로상에 있어서 복수의 사각형상 영역을 형성하고, 상기 태양전지 패널에 있어서 방사 조도의 높은 부분과 대응하는 영역에 메쉬 필터나 차광 필터를 설치한 것이다.Thus, in the solar simulator shown in
그렇지만, 이와 같은 필터부를 구성하는 것은 이론상 가능해도 태양전지 패널에 있어서 방사 조도가 높은 부분에 대응하는 영역에 메쉬 필터를 설치하는 것은 상당히 수고가 든다. 예를 들면, 발광 램프가 경년 변화(經年變化) 하는 등 하여 그 발광 상태가 변화한 경우에는, 그것에 대응하여 메쉬 필터의 위치를 변경하는 등 하여 새롭게 발생한 위치 불균일을 보정하는 것은 어렵다.However, although it is theoretically possible to construct such a filter portion, it is considerably time-consuming to install a mesh filter in a region corresponding to a portion having a high radiation intensity in a solar cell panel. For example, when the light emitting state of the light emitting lamp changes due to aging or the like, it is difficult to correct the newly generated position unevenness by changing the position of the mesh filter corresponding thereto.
또, 상술한 바와 같이 필터부를 이용했다고 해도, 규격으로 정해져 있는 A등급에서 허용되고 있는 위치 불균일의 레벨까지 저감하는 것도 어렵다.In addition, even if the filter unit is used as described above, it is difficult to reduce the level of position unevenness allowed in the A grade, which is determined by the standard.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 간단한 구성이면서도 조사 대상에 있어서의 위치 불균일을 대폭으로 저감할 수 있고, 예를 들면 최상급의 규격도 만족할 수 있는 솔라 시뮬레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a solar simulator capable of significantly reducing positional irregularities in an object to be irradiated, do.
즉, 청구항 1에 기재된 본 발명의 솔라 시뮬레이터는, 링 형상으로 형성되어 있고, 그 링의 관통 방향에 조사 대상인 워크(Work)가 배치되는 발광 램프와, 상기 발광 램프와 상기 워크와의 사이에 배치되어 있으며, 선재로 형성된 링 형상 차광체를 구비한 것을 특징으로 한다.That is, the solar simulator of the present invention described in
여기서, 「링 형상」이라 함은, 완전한 링으로서 중간에서 끊기지 않고 형성되어 있는 것뿐만 아니라, 직선의 것을 비틀어 링을 형성하고 있는 형상이나, 구성 부재가 일부 이간(離間) 돼도 개략 링의 형상을 이루고 있는 것을 포함한 개념이다.Here, the " ring shape " means not only a ring formed as a complete ring without being cut off from the middle, but also a shape in which a straight line is twisted to form a ring, or a shape in which a constituent member is partially separated It is a concept that includes what is being achieved.
이러한 것이면, 상기 발광 램프는 링 형상으로 형성되어 있으므로, 발광 램프의 각 점으로부터 사출되는 빛은 소정의 입체각으로 퍼지면서 상기 조사 대상인 워크에 조사되게 된다. 따라서, 상기 발광 램프와 상기 워크와의 사이에 아무것도 차광물이 존재하지 않는 경우에는, 상기 워크상에는 상기 발광 램프의 중심축과의 교점을 중심으로 하여 각 점으로부터 사출된 빛이 서로 겹치는 광중합 영역이 개략 원 형상으로 형성되어, 이 광중합 영역의 방사 조도는 다른 부분보다 조금 높아진다.In this case, since the light emitting lamp is formed in a ring shape, the light emitted from each point of the light emitting lamp is irradiated to the work to be irradiated while spreading at a predetermined solid angle. Therefore, when there is no light shielding material between the luminescent lamp and the work, a light-curing region in which light emitted from each point is superimposed on the intersection with the center axis of the luminescent lamp is overlapped on the work And the irradiance of the photopolymerization zone is slightly higher than that of the other portions.
그런데, 본 발명에서는 상기 발광 램프와 상기 워크와의 사이에 선재로 형성된 링 형상 차광체가 배치되어 있으므로, 상기 발광 램프로부터 사출된 빛 중 상기 광중합 영역에 도달할 것이었던 빛의 일부가 차광되어, 상기 광중합 영역에 있어서의 방사 조도를 조금 저하시킬 수 있다. 또한, 이 링 형상 차광체는 선재로 형성된 것이므로, 극히 일부의 빛 밖에 차광하지 않고, 상기 발광 램프로부터 사출되어 상기 광중합 영역 이외의 그 외 영역에 도달하는 빛에 대해서는 거의 차광하지 않는다.In the present invention, since an annular light shielding member formed of a wire is disposed between the light emitting lamp and the work, a part of the light emitted from the light emitting lamp, which is to reach the light polymerization region, is shielded, The radiation intensity in the photopolymerization zone can be lowered slightly. Further, since the ring-shaped shielding body is formed of a wire material, it shadows only a part of the light and hardly shields the light emitted from the light emitting lamp and reaching the other area except the light-cured area.
따라서, 상기 링 형상 차광체에 의해 워크상에 있어서의 상기 광중합 영역에 있어서의 방사 조도와, 그 외의 영역에 있어서의 방사 조도의 차이를 작게 할 수 있어, 워크 상에 있어서의 위치 불균일을 작게 할 수 있다.Therefore, by the ring-shaped shielding body, it is possible to reduce the difference between the irradiance of the photopolymerizable region on the work and the irradiance of the other regions, thereby reducing the unevenness of the position on the workpiece .
또한, 상기 링 형상 차광체는 매우 간단한 구성이므로, 발광 램프의 조사 상태의 변화에 따라 적당히, 설치 위치나 그 크기를 변경하기 쉽고, 위치 불균일을 저감하기 위한 조정 작업도 매우 간편하게 할 수 있다.Further, since the ring-shaped light shielding body has a very simple structure, it is easy to appropriately change the installation position and its size in accordance with the change of the irradiation state of the light emission lamp, and the adjustment work for reducing the position unevenness can be made very simple.
상기 링 형상 차광체에 의해 광중합 영역에 있어서의 방사 조도를 저하시켜서, 워크 상에 있어서의 위치 불균일을 적합하게 저감할 수 있도록 하려면, 청구항 2에 기재된 발명과 같이 상기 발광 램프와 상기 링 형상 차광체의 중심축이 대략 합치하도록 배치되어 있고, 상기 링 형상 차광체의 외형 치수가 상기 발광 램프의 외형 치수보다 작게 형성되어 있는 것이면 좋다.In order to reduce the radiation intensity in the photopolymerization zone by the ring-shaped light shielding member and appropriately reduce the positional irregularity on the workpiece, it is preferable that the light emission lamp and the ring- And the outer dimensions of the ring-shaped light shielding body are formed so as to be smaller than the outer dimensions of the light emitting lamp.
상기 링 형상 차광체를 간단한 구성으로, 상기 발광 램프와 상기 워크와의 사이에 형성하려면, 청구항 3에 기재된 발명과 같이 일단 측에 상기 발광 램프를 내부에 수용하고, 타단 측에 광사출구가 형성된 램프 하우스를 더 구비하여, 상기 링 형상 차광체가, 상기 발광 램프가 배치되어 있는 방향으로 상기 광사출구를 본 경우에 상기 광사출구를 걸쳐놓도록 설치된 복수 개의 선재를 교차시켜 형성된 것이면 좋다.In order to form the ring-shaped light shielding body between the light emitting lamp and the work with a simple structure, it is preferable that the light emitting lamp is housed at one end inside and the lamp And the ring shaped light shielding body may be formed so as to intersect a plurality of wire rods provided so as to spread the light emission exit when the light emission exit is viewed in the direction in which the light emission lamp is disposed.
상기 링 형상 차광체로서 간편한 형상이면서도, 상기 광중합 영역만에 대한 빛의 차광 효과를 얻을 수 있고, 워크상의 위치 불균일을 대폭 저감할 수 있는 구체적인 구성 예로서는, 청구항 4에 기재된 발명과 같이 상기 링 형상 차광체가, 4개의 선재를 교차시켜 개략 정사각형 형상을 이룬 것을 들 수 있다.As a ring-shaped light shielding body, it is possible to obtain a light shielding effect for only the light-cured region, and to greatly reduce the positional unevenness on the workpiece, as in the invention according to claim 4, The body is formed into a substantially square shape by intersecting four wire rods.
상기 링 형상 차광체의 크기를 적당히 변경할 수 있고, 상기 발광 램프의 특성이나 경년 변화 등에 맞추어 차광 형태를 조절하여 항상 워크상에서의 위치 불균일을 저감할 수 있도록 하려면, 청구항 5에 기재된 발명과 같이 각 선재가 상기 광사출구에 대한 위치를 변경 가능하게 구성시키면 좋다.In order to appropriately change the size of the ring light shielding body and to adjust the light shielding shape in accordance with the characteristics and the aging of the light emitting lamp so as to always reduce the unevenness of position on the work, May be configured so as to be capable of changing the position with respect to the light exit.
이와 같이 본 발명의 솔라 시뮬레이터에 의하면, 링 형상으로 형성된 상기 발광 램프 및 상기 워크의 사이에 선재로 형성된 링 형상 차광체를 배치하고 있기 때문에, 워크상에 있어서 상기 발광 램프의 링 형상에 대응하여 형성되는 광중합 영역에 도달할 것이었던 빛을 상기 링 형상 차광체로 차광할 수 있고, 방사 조도가 높아지기 쉬운 영역만의 방사 조도를 저하시켜, 워크상에 있어서의 위치 불균일을 대폭 저감할 수 있다. 게다가, 상기 링 형상 차광체는 매우 간단한 구성이기 때문에, 위치 불균일을 저감할 때에 상기 링 형상 차광체의 형상이나 위치, 크기를 간단하게 조절할 수 있다.As described above, according to the solar simulator of the present invention, since the ring-shaped light shielding body formed of a wire material is disposed between the light emitting lamp and the work formed in a ring shape, It is possible to shade the light that would have reached the light-curing region, which is to be irradiated with light, to be shielded by the ring-shaped light shield, and to reduce the irradiance of only the region where the radiation illuminance tends to be high, and to significantly reduce the position unevenness on the work. In addition, since the ring-shaped shielding body is a very simple structure, the shape, position and size of the ring-shaped shielding body can be easily adjusted when positional unevenness is reduced.
도 1은, 본 발명의 제 1실시형태에 따른 솔라 시뮬레이터를 이용한 태양전지 셀 평가 장치를 나타내는 모식적 사시도.
도 2는, 제 1실시형태에 있어서의 솔라 시뮬레이터의 내부구조 및 조사 형태를 나타내는 모식적 사시도.
도 3은, 제 1실시형태에 있어서의 솔라 시뮬레이터의 모식적 종단면도.
도 4는, 제 1실시형태에 있어서의 솔라 시뮬레이터의 위치 불균일 보정 기구의 구조를 나타내는 모식도.
도 5는, 종래의 솔라 시뮬레이터와 본 발명의 솔라 시뮬레이터의 위치 불균일의 차이를 나타내는 측정 결과.
도 6은, 본 발명의 제 2실시형태에 따른 솔라 시뮬레이터의 위치 불균일 보정 기구를 나타내는 모식도.1 is a schematic perspective view showing a solar cell evaluation apparatus using a solar simulator according to a first embodiment of the present invention;
2 is a schematic perspective view showing an internal structure and a radiation pattern of a solar simulator according to the first embodiment;
3 is a schematic vertical cross-sectional view of a solar simulator according to the first embodiment.
4 is a schematic diagram showing a structure of a position unevenness correction mechanism of a solar simulator according to the first embodiment;
5 is a measurement result showing a difference in positional irregularity between a conventional solar simulator and a solar simulator according to the present invention.
6 is a schematic diagram showing a position unevenness correcting mechanism of a solar simulator according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1실시형태에 따른 솔라 시뮬레이터(100) 및 이 솔라 시뮬레이터(100)를 이용한 태양전지 셀 평가 장치(200)에 대하여 도 1 내지 5를 참조하면서 설명한다.The
도 1에 나타내는 제 1실시형태의 태양전지 셀 평가 장치(200)는, 예를 들면 제조된 단계의 태양전지 셀(W)에 대하여 출력 특성을 평가하고, 그 특성마다 태양전지 셀(W)을 분류하기 위해서 이용되는 것이다.The solar
이 태양전지 셀 평가 장치(200)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 펄스광을 조사 대상이며 워크인 태양전지 셀(W)에 대하여 조사하는 개략 직방체 형상의 솔라 시뮬레이터(100)와, 상기 솔라 시뮬레이터(100)의 하부에 배치되며, 태양전지 셀(W)이 얹혀지는 시료대(S)와, 상기 태양전지 셀(W)로부터 출력되는 전압치 및 전류치를 측정하며, 그 I-V 특성을 측정 및 평가하는 I-V 테스터(TS)와, 상기 솔라 시뮬레이터(100)의 발광 타이밍이나 발광 시간을 제어하는 점등 전원(P)으로 구성되어 있다. 상기 시료대(S) 및 I-V 테스터(TS)는 얹어놓는 랙(RA) 내에 얹어 놓여져 있고, 이 얹어놓는 랙(RA)의 꼭대기면은 개구되어 있고, 그 개구와 대향하도록 2단째에 상기 시료대(S)가 얹어 놓여져 있으며, 1단째에는 상기 I-V 테스터(TS)가 수용되어 있다.1, the solar
다음에 본 발명의 솔라 시뮬레이터(100)의 상세에 대하여 설명한다.Next, the details of the
도 2 및 3에 나타내는 바와 같이, 상기 솔라 시뮬레이터(100)는, 개략 속이 빈 직방체 형상의 램프 하우스(3)와, 상기 램프 하우스(3) 내에 수용된 발광 램프(1)와, 상기 발광 램프(1)에 의해 조사되는 태양전지 셀(W) 상에 있어서의 위치 불균일을 보정하기 위한 위치 불균일 보정 기구(2)로 구성되어 있다.2 and 3, the
상기 램프 하우스(3)는, 개구되어 있는 일단 측에 상기 발광 램프(1)를 수용하고 있고, 개구되어 있는 타단측을 상기 발광 램프(1)로부터 사출된 빛이 외부로 사출되는 광사출구(31)로 되어 있다. 또한, 이 램프 하우스(3) 내에 있어서 상기 광사출구(31) 측에는, 상기 위치 불균일 보정 기구(2)가 상기 발광 램프(1) 및 상기 태양전지 셀(W)과의 사이에 배치되도록 설치되어 있다.The
상기 발광 램프(1)는, 상기 점등 전원(P)에 의해 그 펄스 발광이 제어되는 것으로서, 개략 링 형상으로 형성된 롱 아크 크세논 램프이다. 여기서, 이 발광 램프(1)의 형상에 대하여 더 상세히 서술하면, 도 2의 사시도로부터 알 수 있는 바와 같이 이것은, 완전한 링 형상이 아니라, 발광관의 중앙부를 비틀어 일부를 교차시킴으로써 링 형상으로 형성되어 있다. 한편, 본 명세서에 있어서 링 형상이란 완전한 링 형상뿐만 아니라, 이 실시형태에 있어서 나타내는 바와 같이 교차시킴으로써 단부가 완전히 접합되어 있지 않도록 한 링 형상도 포함하는 개념이다.The
그리고, 이 발광 램프(1)는, 그 링의 관통 방향에 상기 태양전지 셀(W)이배치되어 있고, 그 링의 형성면과 상기 태양전지 셀(W)에 있어서 빛이 조사되는 면이 대략 평행이 되도록 설정되어 있다. 또, 이 발광 램프(1)는 링 형상으로 형성되어 있기 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 태양전지 셀(W)이 있는 가상 평면에 형성되는 조사 영역(A)에는, 3개의 영역이 형성된다. 구체적으로는, 상기 발광 램프(1)의 중심축(C)과 상기 태양전지 셀(W)과의 교점을 중심으로 상기 태양전지 셀(W)의 표면 중앙부에 형성되는 개략 원형상의 광중합 영역(R1)과, 상기 태양전지 셀(W) 상에 있어서 상기 광중합 영역(R1)의 외측에 형성되고, 상기 광중합 영역(R1)과 비교하여 방사 조도가 낮은 외주 영역(R2)과, 상기 외주 영역(R2)의 외측 으로서, 상기 태양전지 셀(W) 외부에 형성되고, 특성 평가를 위해서는 사용되지 않는 미사용 영역(R3)이 형성된다. 상기 광중합 영역(R1)은, 링 형상으로 형성된 발광 램프(1)의 각 점으로부터 소정의 입체각으로 빛이 사출되기 때문에, 상기 발광 램프(1)의 대략 모든 점으로부터 사출된 빛이 서로 겹치고, 그 방사 조도가 상기 외주 영역(R2)과 비교하여 방사 조도가 높아지기 쉬운 영역이다.The
상기 위치 불균일 보정 기구(2)는, 태양전지 셀(W)의 특성 평가를 위해서 상기 태양전지 셀(W)의 표면상에 있어서의 상기 광중합 영역(R1)과 상기 외주 영역(R2)과의 방사 조도의 차이를 작게 하고, 위치 불균일을 소정의 허용치 내로 하기 위한 것이다. 여기서, 위치 불균일은, 예를 들면 상기 태양전지 셀(W)의 표면에 있어서의 최대 방사 조도와 최소 방사 조도에 기초하여 정의되는 양이며, 구체적으로는 식 2에 의해 정의된다.The position
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서, △E:방사 조도의 위치 불균일(%), Emax:방사 조도의 최대치(W/㎡), Emin:방사 조도의 최소치(W/㎡)이다.Where E is the position unevenness (%) of the irradiance, E max is the maximum value of the irradiance (W / m 2), and E min is the minimum value of the irradiance (W / m 2).
한편, 제 1실시형태에서는, 태양전 셀(W)의 표면에 있어서의 이 위치 불균일을 2% 이내의 편차에 들게하여, 규격에 있어서의 등급 A의 허용치를 만족하는 것을 목표로 하고 있다.On the other hand, in the first embodiment, it is aimed to satisfy the allowable value of the grade A in the standard by bringing the positional unevenness on the surface of the entire solar cell W within a deviation of 2% or less.
그리고, 상기 위치 불균일 보정 기구(2)는 도 2 내지 4에 나타내는 바와 같이, 상기 발광 램프(1)와 상기 태양전지 셀(W)과의 사이에 배치된 링 형상 차광체(21)를 4개의 선재(2L)에 의해 형성하는 것이다.2 to 4, the position
상기 링 형상 차광체(21)는, 제 1실시형태에서는 정사각형 형상의 링을 이루는 것으로서, 그 중심축(C)은 상기 발광 램프(1)의 중심축(C)과 대략 합치하도록 배치되어 있음과 함께, 그 외형 치수는 상기 발광 램프(1)보다 작게 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 이 링 형상 차광체(21)는 상기 발광 램프(1)로부터 사출된 빛 중 상기 광중합 영역(R1)을 향하여 진행하는 빛의 극히 일부만을 차광하도록 되어 있다.The ring shaped
이 링 형상 차광체(21)의 정사각형 형상은, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 상기 발광 램프(1)가 배치되어 있는 방향에서 상기 광사출구(31)를 본 경우에 상기 광사출구(31)를 걸쳐놓도록 설치된 4개의 선재(2L)를 교차시켜 형성된 것이다. 제 1실시형태에서는, 정사각형 형상의 광사출구(31)에 대하여 대향하는 2변에 대해서 2개씩 선재(2L)가 걸쳐져 있고, 2벌의 선재(2L)가 각각 직교하도록 교차시켜, 개략 정사각형 형상의 상기 링 형상 차광체(21)를 형성하고 있다.4, the square shape of the ring-shaped
각 선재(2L)는 그 표면에 흑색 도료가 도포되어 있어, 빛을 흡수하기 쉽게 되어 있다. 또, 각 선재(2L)의 일단은 스프링(22)에 의해 상기 램프 하우스(3)에 부착되고, 이미 일단은 감기 기구(23)에 의해 소정의 텐션을 유지하고, 직선 형상을 유지한 상태로 상기 광사출구(31) 상에 걸쳐지도록 하고 있다. 또, 이 스프링(22) 및 감기 기구(23)의 램프 하우스(3)에 대하여 탈착 가능하게 설치되어 있으므로, 그 부착 위치를 적당히 변경하고, 상기 링 형상 차광체(21)의 상기 광사출구(31)에 대한 형성 위치를 변경할 수도 있도록 하고 있다. 또, 제 1실시형태에서는, 이 선재(2L)는 철사나 실 정도의 굵기의 것을 사용하고 있지만, 이 굵기는 발광 램프(1)의 조사 형태 등에 따라 적당히 변경해도 좋다. 상기 선재(2L)의 구체적인 굵기의 상한으로서는, 적어도 상기 발광 램프(1)의 관 지름보다 가는 직경인 것을 들 수 있다.Each of the
이와 같이 구성된 솔라 시뮬레이터(100)가, 종래의 솔라 시뮬레이터(100)와 비교하여 대폭 위치 불균일을 저감할 수 있는 것에 대하여 도 5에 나타낸 실측 결과에 기초하여 설명한다. 도 5(a)는 종래의 솔라 시뮬레이터(100)를 이용한 경우의 태양전지 셀(W) 상에 있어서의 위치 불균일의 분포를 나타내고, 도 5(b)는 제 1실시형태의 솔라 시뮬레이터(100)를 이용한 경우의 태양전지 셀(W) 상의 위치 불균일의 분포를 나타내는 것이다. 도 5(a), (b)는 동일한 크기의 태양전지 셀(W)의 표면을 5×5, 또는, 8×8 매스로 분할하고, 각 매스에 있어서의 방사 조도를 각각 측정하며, 평균 방사 조도에 대한 평균 방사 조도로부터의 편차량의 비율을 표시하고 있다. 한편, 평균 방사 조도를 A로 하고, 평균 방사 조도를 기준으로 한 최대 방사 조도의 편차량(emax), 평균 방사 조도를 기준으로 한 최소 방사 조도의 편차량(emin)으로 한 경우, 식 3과 같이 표시할 수 있다. A description will be given of the
[수학식 3]&Quot; (3) "
이 식 3에서 평균 방사 조도(A)와, 최대 방사 조도(Emax) 및 최소 방사 조도 (Emin)의 합과의 사이의 대소 관계는, emax, emin의 절대치가 대략 같은 경우 식 4와 같이 나타낼 수 있다.The magnitude relationship between the average irradiance A and the sum of the maximum irradiance E max and the minimum irradiance E min in Equation 3 is given by Equation 4 in the case where the absolute values of e max and e min are approximately equal, As shown in Fig.
[수학식 4]&Quot; (4) "
따라서, 식 4에서 emax, emin의 차이는 이하의 식 5와 같이 평가할 수 있다.Thus, the difference e max, min e in equation (4) can be evaluated as shown in Equation 5 below.
[수학식 5]&Quot; (5) "
즉, emax, emin의 차이를 평가하면, 규격에 의해 정의되어 있는 위치 불균일의 식 2보다 엄격한 기준으로 위치 불균일을 평가할 수 있다. 이하의 측정 예에서는, 이 식 5에 기초하여 위치 불균일을 평가하고 있다.That is, if the difference between e max and e min is evaluated, the position unevenness can be evaluated with a stricter criterion than the
도 5(a)에 나타내는 종래 예에서는 평균 방사 조도를 기준으로 하여 최대 방사 조도의 편차량은 1.071%이며, 최소 방사 조도의 편차량은 -1.713%이다. 즉, 최대 방사 조도와 최소 방사 조도의 차이를 빼면 2%보다 큰 편차가 존재하게 되어, 등급 A의 허용치 내로 위치 불균일이 들어가지 않는다.In the conventional example shown in Fig. 5 (a), the deviation of the maximum irradiation illuminance is 1.071% and the deviation of the minimum irradiation illuminance is -1.713% based on the average irradiation illuminance. That is, if the difference between the maximum irradiance and the minimum irradiance is subtracted, there is a deviation of more than 2%, and the position variation does not fall within the tolerance of the grade A.
이러한 결과는 도 5(a)의 위치 불균일의 분포에서 알 수 있는 바와 같이, 중심부의 광중합 영역(R1)에 있어서 방사 조도가 너무 높고, 외주 영역(R2)의 방사 조도가 낮기 때문이라고 알 수 있다.As can be seen from the distribution of the position unevenness in Fig. 5 (a), this result is attributable to the fact that the irradiance is too high in the photopolymerization zone R1 at the center and the irradiance of the outer zone R2 is low .
이것에 대하여 도 5(b)에 나타내는 제 1실시형태의 경우에는, 평균 방사 조도를 기준으로 하여 최대 방사 조도의 편차량은 0.856%의 편차밖에 없고, 최소 방사 조도의 편차량도 -0.985%의 편차밖에 없다. 즉, 최대 방사 조도와 최소 방사 조도의 차이를 빼면 2%보다 작은 편차량 밖에 존재하지 않아, 등급 A의 허용치 내로 위치 불균일을 들게 할 수 있다.On the other hand, in the case of the first embodiment shown in Fig. 5 (b), the deviation of the maximum irradiation illuminance is only 0.856% based on the average irradiation illuminance, and the deviation of the minimum irradiation illuminance is -0.985% There is only deviation. That is, if the difference between the maximum radial illuminance and the minimum radial illuminance is subtracted, there is no deviation of less than 2%, and the unevenness of the position can be brought within the tolerance of the class A.
도 5(b)의 방사 조도의 분포를 보면 중앙부의 광중합 영역(R1)의 방사 조도가 상기 링 형상 차광체(21)에 의해 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 종래와 비교하여 외주 영역(R2)의 방사 조도의 편차량의 비율이 작은 것은, 광중합 영역(R1)의 방사 조도가 저감되어 평균 방사 조도가 낮은 한편, 상기 링 형상 차광체(21)는 외주 영역(R2)의 방사 조도는 거의 저감하지 않음으로써 상대적으로 편차량이 작아지기 때문이다. 이와 같이 상기 링 형상 차광체(21)에 의해 광중합 영역(R1)의 방사 조도만을 억제하고, 외주 영역(R2)의 방사 조도는 종래와 거의 동등하게 유지할 수 있음으로써, 태양전지 셀(W)의 표면 전체에 있어서의 위치 불균일을 대폭 저감할 수 있다.It can be seen from the distribution of the irradiance distribution of FIG. 5 (b) that the radiation intensity of the photopolymerization zone R1 at the center is suppressed by the ring-shaped
또, 제 1실시형태의 링 형상 차광체(21)는, 4개의 선재(2L)를 각각 교차시켜 형성되어 있는 것이므로, 이 선재(2L)의 부착 위치를 적당히 변경함으로써, 링 형상 차광체(21)의 형성 위치나 크기를 간단하게 변경할 수 있다. 따라서, 상기 발광 램프(1)의 발광 상태가 경년 변화 등에 의해 변화했다고 해도 거기에 맞추어 차광량을 변경하고, 위치 불균일을 저감하는 것을 간단하게 할 수 있다.Since the ring shaped
다음에 본 발명의 제 2실시형태에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다. 한편, 제 1실시형태에 대응하는 부재에는 같은 부호를 달기로 한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. The members corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
상기 제 1실시형태에서는 링 형상 차광체(21)는, 4개의 선재(2L)를 교차시켜 개략 정사각형 형상의 링으로서 형성되어 있지만, 제 2실시형태의 링 형상 차광체(21)는, 개략 원 형상의 링으로서 형성되어 있고, 그 원의 사분면 전환점을 각각 선재(2L)로 램프 하우스(3)로부터 지지하도록 되어 있다.In the first embodiment, the ring-shaped
이와 같은 것이면, 상기 발광 램프(1)와 상기 링 형상 차광체(21)는 더 많이 닮은 형상이 되기 때문에, 보다 이상적인 형태로 광중합 영역(R1)에 도달할 것이었던 빛을 차광하여, 위치 불균일을 저감할 수 있다.In this case, since the
그 외의 실시형태에 대하여 설명한다.Other embodiments will be described.
상기 발광 램프(1)는, 각 실시형태에서는 롱 아크 크세논 램프를 이용했지만, 그 외의 발광 원리에 의한 램프라도 상관없다. 요컨대 링 형상으로 형성되어 있는 램프이면, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 또, 각 실시형태와 같이 발광관을 비틀어 교차시킴으로써 링 형상으로 형성된 발광 램프(1)뿐만 아니라, 교차점 및 이음매 없이 링 형상으로 형성된 발광 램프(1)라도 좋다.Although the
상기 링 형상 차광체(21)의 형상은, 각 실시형태에 나타낸 바와 같이 정사각형이나 원으로 한정되지 않고, 직사각형, 마름모형, 평행사변형, 타원, 삼각형 등이라도 좋다. 요컨대 선재(2L)에 의해 링 형상으로 형성되어 있으면 그 형상에 대해서는 특히 한정되지 않는다. 또, 상기 발광 램프(1)와 상기 링 형상 차광체(21)의 중심축(C)은 반드시 합치하고 있을 필요는 없고, 중심을 벗어나 있어도 좋고, 상기 링 형상 차광체(21)가 상기 발광 램프(1)에 대하여 다소 경사지어 배치되어 있어도 좋다. 링 형상 차광체(21)의 크기, 형상, 배치에 대해서는 발광 램프(1)의 조사 특성에 맞추어 적당히 조절하면 좋다. 또, 복수의 선재(2L)에 의해 링 형상 차광체(21)를 형성하는 경우에는, 예를 들면 광사출구(31)에서 본 경우에 링이 형성되어 있으면 좋고, 각 선재(2L)가 접촉되어 있지 않고 비틀림의 위치 등으로 배치되어 있어도 좋다. 이 경우는 가능한 한 각 선재(2L)를 근접시키는 편이 좋다.The shape of the ring-shaped
상기 각 실시형태에서는 솔라 시뮬레이터(100)를 태양전지 셀(W)의 특성 평가를 위하여 이용되고 있었지만, 예를 들면, 광 환경 시험을 위해서 이용해도 좋고, 워크로서는 태양전지 셀(W)뿐만이 아니라, 태양전지 패널이나 그 외의 것을 조사 대상으로 해도 좋다.Although the
그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에서 여러 가지 변형이나 실시형태 의 조합을 행해도 상관없다.In addition, various modifications and combinations of embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention.
200 … 태양전지 셀 평가 장치
100 … 솔라 시뮬레이터
1 … 발광 램프
21 … 링 형상 차광체
3 … 램프 하우스
31 … 광사출구
W … 태양전지 셀(워크)
C … 중심축200 ... Solar cell evaluation device
100 ... Solar simulator
One … Luminescent lamp
21 ... The ring-
3 ... Lamp house
31 ... Photon outlet
W ... Solar cell (work)
C ... Center axis
Claims (5)
상기 발광 램프와 상기 워크와의 사이에 배치되어 있으며, 선재로 형성된 링 형상 차광체를 구비한 것을 특징으로 하는 솔라 시뮬레이터.A luminescent lamp which is formed in a ring shape and in which a work to be irradiated is arranged in the through direction of the ring,
And a ring-shaped light shielding body disposed between the light emitting lamp and the work and formed of a wire material.
상기 발광 램프와 상기 링 형상 차광체의 중심축이 대략 합치하도록 배치되어 있고,
상기 링 형상 차광체의 외형 치수가 상기 발광 램프의 외형 치수보다 작게 형성되어 있는 솔라 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The light-emitting lamp and the ring-shaped light shielding body are arranged so that their central axes are substantially aligned with each other,
Wherein the outer dimension of the ring-shaped shielding body is smaller than the outer dimension of the luminescent lamp.
일단 측에 상기 발광 램프를 내부에 수용하고, 타단 측에 광사출구가 형성된 램프 하우스를 더 구비하고,
상기 링 형상 차광체가, 상기 발광 램프가 배치되어 있는 방향으로 상기 광사출구를 본 경우에 상기 광사출구를 걸쳐놓도록 설치된 복수 개의 선재를 교차시켜 형성된 것인 솔라 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Further comprising a lamp house accommodating the light emitting lamp at one end thereof and having a light output port at the other end thereof,
Wherein the ring shaped light shielding body is formed so as to intersect a plurality of wire rods provided so as to extend the light emission exit when the light emission exit is viewed in a direction in which the light emission lamp is disposed.
상기 링 형상 차광체가, 4개의 선재를 교차시켜 개략 정사각형 형상을 이룬 것인 솔라 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the ring shaped light shielding body has a substantially square shape crossing four wire rods.
각 선재가 상기 광사출구에 대한 위치를 변경 가능하게 구성된 솔라 시뮬레이터.
The method of claim 3,
And each wire member is configured to be capable of changing a position with respect to the light emission exit.
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