TW201219690A - Solar simulator and solar cell examination apparatus - Google Patents

Description

201219690 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關爲了檢查太陽能電池之太陽模擬器及太 陽能電池檢查裝置。更詳細而言，本發明係有關使用經由 點狀光源之光源的配列之太陽模擬器及使用太陽模擬器之 太陽能電池檢査裝置。 【先前技術】 以往，爲了檢查所生產之太陽能電池的光電變換特性 ’而照射特定的光線同時，測定太陽能電池之電性的輸出 特性。在此測定中，利用爲了照射滿足一定條件的光線至 太陽能電池之光源裝置，即太陽模擬器》 在太陽模擬器中，爲了生成近似於太陽光的分光光譜 之照射光，例如對於氙氣燈或鹵素燈等之發光體組合適當 的濾光片之構成作爲光源之情況爲多。特別是對於爲了檢 査量產之太陽能電池之太陽模擬器，係加上於上述分光光 譜，亦對於將在太陽能電池之受光面的光線強度，即放射 照度（irradiance )作爲均一地給予注意。此係從進行依 據所測定之光電變換特性所量產之太陽能電池的品質管理 之情況，測定結果係爲了與另外的太陽能電池之構成作比 較或對照。以下，在太陽模擬器中，將照射爲了測定太陽 能電池的光的面稱作「照射面」，將其照射面之中，想定 太陽能電池的受光面配置之範圍稱作「有效照射域」。另 外，將經由有效照射域的各位置（場所）之放射照度的不 -5- 201219690 均一，即非一樣性稱作「放射照度之場所不勻」。然而， 對於〗13 0 8912及〗13〇8933，係規定有4.2「放射照度之 場所不勻測定」。另外，對於IEC60904-9:2007「 Photovoltatic devices:Part 9 Solar simulator performance requirements」，係作爲用語而定義有「3 · 10 non uniformity of irradiance in the test plane (在試驗平面之 照度的非一樣性）」。 在以往的太陽模擬器中，爲了將有效照射域內之放射 照度作爲均一，於從光源至照射面之任一位置配置擴散光 學系統或積體光學系統。此等光學系統係將來自光源的光 線進行擴散以及集光，在光線傳播之距離途中，經由控制 光線的方向，在有效照射域爲了將放射照度作爲均一化之 光學元件。例如，爲了測定如此集成型太陽能電池之大面 積的太陽能電池而將放射照度，依照此以往的手法作爲均 一化時，產生必須配合測定對象之太陽能電池（被測定太 陽能電池）之尺寸而增大光線傳播之距離。因此，大面積 的太陽能電池，經由作爲均一化之放射照度而照明之以往 手法的太陽模擬器係必須佔據大的空間。 另一方面，作爲太陽模擬器的光源，提案有利用將發 光二極體（LED )等之固體光源配列成平面狀之平板狀的 光源單元（例如，專利文獻1 :日本特表2004-5 1 1 9 1 8號公 報，及專利文獻2 :日本特開2004-28 1 706號公報）。如此 等提案，對於太腸模擬器適用平板狀之光源單元時，經由 將平板狀之光源單元排列成幾個磁碍狀之時而可容易地擴 -6 - 201219690 大有效照射域。在使用如此之平板狀之光源單元的太陽模 擬器中，可較使用氙氣燈或鹵素燈之太陽模擬器，縮短從 光源至照射面之光路長度。此係對於光源與照射面之間係 因無需爲了將放射照度作爲均一化之大規模的光學系統。 如此，當使用平板狀之光源單元時，對於太陽能電池之大 型化的對應變爲容易，產生有亦容易抑制太陽模擬器本身 之大型化的優點。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特表2004-511918號公報 [專利文獻2]日本特開2004-281706號公報 【發明內容】 [發明欲解決之課題] 在此，對於將各種尺寸之太陽能電池作爲檢查對象之 情況所要求之太陽模擬器的特性之一，可舉出遍佈於所有 有效照射域盡可能放射照度爲一定，也就是一樣者。但在 使用配列有專利文獻1及專利文獻2所揭示之複數的固體光 源之平板狀的光源單元之太陽模擬器中，有著在有效照射 域之周緣部附近，放射照度容易下降，放射照度之場所不 勻容易增大之問題。本發明係貢獻於提供防止在有效照射 域之周緣部附近的放射照度下降，降低放射照度之場所不 勻之太陽模擬器的構成。 201219690 [爲解決課題之手段] 爲了解決上述之課題，本申請之發明者們係將使用多 數採用具有微小之發光體的光源（以下，稱作「點狀光源 」）之平板狀的光源之配列的太陽模擬器之構成，進行再 檢討。在如此之太陽模擬器中，射入至有效照射域之各位 置的光線係從複數之點狀光源發光的光線。因此，在有效 照射域之各場所貢獻於光線的照射之點狀光源的數量係盡 可能爲一定.爲佳。但在使用平板狀的光源之配列的太陽模 擬器中，對於在有效照射域之中央部貢獻於照射之點狀光 源的數量變多而言，在有效照射域之周緣部附近，其數量 係比較於中央部爲變少。本發明者們係認爲在有效照射域 之周緣部附近，放射照度下降而放射照度之場所不勻變大 的原因爲貢獻於光的照射之點狀光源的數量，根據有效照 射域之場所而有所差異，更具體而言，在有效照射域之周 緣部附近，實質上點狀光源的數量爲減少。 因此，本發明之發明者們係對於使用點狀光源而爲了 盡可能降低放射照度之場所不勻降低，有關照射之光源的 實質的數量，得到將有效照射域之周緣部附近，作爲與中 央部同等之情況爲有效的結論。具體而言，於有效照射域 之周圍配設反射鏡爲有效。由其反射鏡所進行之機能係將 從配設於對向於有效照射域之位置的點狀光源朝向有效照 射域之外側的光線，經由反射而重新朝向有效照射域之內 側（redirecting)之機能》 -8- 201219690 即，在本發明之某個形態中，提供具備：在某範圍， 具有平面狀排列之複數之點狀光源的光源之配列、和於該 光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離配置，接受來 自該光源之配列之光線，於至少一部分，配置檢查對象之 太陽能電池之受光面的有效照射域、和包圍該光源之配列 的前述範圍而配置之反射鏡之太陽模擬器。 更且，在本發明之另外的形態中，提供具備：在某範 圍，具有，平面狀排列之複數之點狀光源的光源之配列、和 於該光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離配置，接 受來自該光源之配列之光線，於至少一部分，配置檢查對 象之太陽能電池之受光面的有效照射域、和包圍該有效照 射域而配置之反射鏡之太陽模擬器。 加上，在本發明之又另外的形態中，提供具備：在某 範圍，具有平面狀排列之複數之點狀光源的光源之配列、 和於該光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離配置， 接受來自該光源之配列之光線，於至少一部分，配置檢查 對象之太陽能電池之受光面的有效照射域、和和包圍從該 光源之配列朝向該有效照射域之光線所橫斷之面範圍而配 置之反射鏡之太陽模擬器。 在本發明之上述形態中，呈「包圍」在光源之配列的 範圍而配置之反射鏡係典型而言，包含經由反射從含於光 源之配列的點狀光源射入至其反射鏡的光線之時，達成反 射鏡反射光線至光源之配列的範圍側之空間之光學的機能 之配置。隨之，如此所規定之反射鏡係對於光源之配列的 -9 - 201219690 範圍而言，意味配置於相當於外周的位置之實質部分的反 射鏡。對於此反射鏡之規定係並非必須無間隙完全地包圍 對於光源之配列的範圍而言之外周的構成。此點係亦與反 射鏡所包圍之構成爲有效照射域之情況或面範圍之情況同 樣。然而，「光源之配列」（an array of light sources) 係指成爲任意排列之幾個光源所成之光源的集合》另外， 「點狀光源」係指在微小的範圍發光之光源，並不限定於 只從在幾何學的意思的點釋放光線的光源。 [發明之效果] 如根據本發明之任一形態，在爲了測定太陽能電池之 光電變換特性的太陽模擬器中，實現降低放射照度之場所 不勻之均一性高之光線的照射。 【實施方式】 以下，對於本發明之實施形態加以說明。在以下的說 明沒有特別提及，對於遍佈全圖而共通之部分或要素，係 附上共通的參照符號。另外，圖中，各實施形態之各要素 係未必保持相互的縮尺比而顯示。 <第1實施形態> 圖1係顯示本實施形態之太陽能電池檢查裝置100之槪 略構成的斜視圖。本實施形態之太陽能電池檢查裝置100 係具備太陽模擬器1 0，和光量控制部20和電性計測部30。 -10- 201219690 光量控制部20係連接於太陽模擬器1 0，控制經由太陽模擬 器1〇內部之光源的配列2所照射的光線28之強度。另外， 電性計測部30係電性連接於被測定太陽能電池200 (以下 ’稱作「太陽能電池200」），對於其太陽能電池200賦予 電性的負荷同時，測定電流電壓.特性（I-V特性）。此太 陽能電池檢查裝置100係將經由太陽模擬器10作爲特定之 放射照度的光線28，對於位置於有效照射域4之太陽能電 池200的受光面220而言照射。從在照射此光線的狀態，經 由電性計測部30所測定之太陽能電池200的電流電壓特性 係作爲太陽能電池200之光電變換特性的數値指標，例如 要求開放電壓値，短路電流値，變換效率，曲線因子等之 數値指標。然而，太陽能電池200係於太陽模擬器10之有 效照射域4之至少一部分，位置有太陽能電池200之受光面 220地加以配置。 「太陽模擬器之構成」 對於太陽模擬器10之構造更加進行說明。圖2係顯示 在本實施形態之太陽能電池檢查裝置100之太陽模擬器10 之槪略構成的槪略剖面圖（圖2 ( a ))與槪略平面圖（圖 2(b))。對於槪略剖面圖（圖2 ( a ))係模式性顯示太 陽能電池200之配置。太陽模擬器1〇係具備光源之配列（an array of light emitters ) 2與有效照射域4與反射鏡6。 有效照射域4係從光源之配列2的發光面22遠離而配置 之照射面8之一部分，稱爲照射面8之中，想定位置有太陽 -11 - 201219690 能電池200之受光面220之範圍。隨之，有效照射域4係成 爲接受來自光源之配列2的光線28，至少於一部分配置檢 査對象之太陽能電池200之受光面220之範圍。 [反射鏡] 反射鏡6係呈包圍光源之配列2的範圍24地加以配置。 反射鏡6之具體的配置係典型而言係如以下之構成。首先 ，光源之配列2係具有遍佈於某範圍24而分散排列爲平面 狀之複數之點狀光源26。其範圍24係包含點狀光源26而擴 張的面，也就是排列有發光面22之中的點狀光源26之範圍 的平面範圍。在此，想定將如此所配置之光源之配列2的 範圍24與有效照射域4之中任一之一方作爲上面，將另一 方作爲底面之柱狀的立體。配置反射鏡6係其柱狀之立體 的側面之位置。例如，如圖2所示，如光源之配列2的範圍 24與有效照射域4同時爲同一形狀之矩形，光源之配列2的 範圍24與有效照射域4與反射鏡6則構成四角柱，反射鏡6 則配置於其四角柱的側面之位置。然而，在圖2所示之典 型例中，光源之配列2的範圍24係做成與對應之有效照射 域4同一形狀。另外，有效照射域4與光源之配列2的發光 面22係構成相互保持平行而離間的面的對，反射鏡6係對 於有效照射域4與光源之配列的發光面22之雙方而言朝向 垂直。 對於反射鏡6所期待之機能係防止在有效照射域4之周 緣部附近42的放射照度之下降的機能。即，從光源之配列 -12- 201219690 2之中，對應於有效照射域4之周緣部附近42的點狀光源 2 6 A發射的光線2 8 A係朝向於較其一部分之有效照射域4的 外緣4 6爲外側的光線則射入至反射鏡6。反射後的光線2 8 A 係對於有效照射域4與光源之配列2的發光面2 2之雙方’維 持保持垂直的成分（圖2 (a)之紙面上下方向之成分）使 反射鏡6之法線方向的成分（圖2(a)之左右方向之成分 )反轉而行進之故，對於有效照射域4之周緣部42而言， 成爲恰如從反射鏡6之外側所照射之照射光。經由此反射 的效果，在有效照射域4之周緣部42’亦降低放射照度之 下降。爲了得到如此之機能，反射鏡6係如上述之典型例 地加以配置。反射鏡6之反射機能係典型而言’對於有效 照射域4之存在的側的面62，也就是朝向圖2 ( b )之內側 的反射鏡6的面62所提供。 反射鏡6係在光源之發光光譜（放射光譜）的波長域 ，即翠光波長帶域，選擇具有充分之反射率的反射鏡。例 如，使用將金屬形成爲層狀於玻璃等之基板（substrate) 之金屬反射鏡，或將介電質薄膜作爲多層膜形成於基板之 介電質多層膜反射鏡。反射鏡6之反射率係盡可能爲高者 爲佳。例如，在發光波長帶域，反射率作爲90%以上爲佳 〇 更且，經由反射鏡6之機能，對於從有效照射域4之周 緣部附近42的位置而視光源側時，光源之配列2則經由反 射鏡6而折返形成光源的像26B (圖2(a))。因此，適當 地訂定反射鏡6之位置而將光源之配列2的各光源26，從有 -13- 201219690 效照射域4而視時，光源之配列2則呈是否亦對於反射鏡6 之外側擴張地加以觀察。因此，在有效照射域4之周緣部 附近42，亦與有效照射域4之中央部44同樣地，成爲射入 有來自多數之點狀光源2 6的光線。 更且，在太陽模擬器10中，反射鏡6則呈包圍光源之 配列2的範圍24之故，成爲可將從光源之配列2朝向各種方 向的光線，經由反射鏡6而重新朝向至光源之配列2的範圍 24 » 太陽能電池200之配置係朝向太陽模擬器10之光源之 配列2的受光面220加以配置。在圖2之太陽模擬器10之配 置的太陽能電池200係具體而言，例如載置於玻璃製之天 板48之上面，於圖2 ( a )之紙面的下方，朝向受光面220 。在此配置爲了照明的光線28係在圖2(a)，從下方朝向 受光面220加以照射。 對於圖2 (a)所示之太陽模擬器10之天板48，係使用 如玻璃的板材，使光透過之構件。此情況，有效照射域4 係呈對應於光源之配列2之發光面22地離間加以配置之天 板48之兩面之中，成爲圖2 (a)之方向的上面之照射面8 之一部分。隨之，例如，天板48爲玻璃製之情況的有效照 射域4係通過天板48，接受來自圖2 (a)之下方的光源之 配列2的光線。也就是，有效照射域4係於圖2 ( a )之紙面 上之上方’與作爲朝向表面之照射面8之一部分所規定之 同時’將來自下方的光線進行受光。然而，在圖2(a)中 ’太陽模擬器10係從圖的下方加以描繪於照射有光線28之 -14 - 201219690 方向，但並非特別限定太陽模擬器1 〇之配置或光線2 8之照 射的方向。例如，太陽模擬器1 〇之配置或光線2 8之照射的 方向爲任一方向，即光線2 8之照射的方向則呈橫方向或下 方向地配置太陽模擬器1 〇亦可。對於此等情況，係因無需 上述之天板48之故，有效照射域係經由另外的形態加以規 定。例如，對於光線2 8之照射的方向爲:橫方向之情況，太 陽能電池的面係含有垂直方向之故，作爲一例係經由開口 的範圍而規定有效照射域。另外，對於將光的照射，同樣 地作爲下方向之情況，太陽能電池係將受光面作爲上方向 ，將與受光面相反的面作爲下方向，經由支持平板從下方 加以支持。此情況之有效照射域係例如經由支持平板之中 ，支持太陽能電池的面之範圍所規定。 [光源之配列] 光源之配列2係具備如發光面22之範圍24地排列成平 面狀之複數之點狀光源26。光源之配列2之範圍24係例如 作爲矩形，在此矩形之範圍24中，點狀光源26則於縱橫， 以一定的間距而配置成排列之配列。此間距係點狀光源26 之中最接近之二個點狀光源之中心之間的距離。光源之配 列2係如圖2所示，例如亦可將光源單元2Α，呈含有一個以 上之集合所成地加以構成。在圖2(b)中，由4個配列同 —構成之光源單元2 Α而構成光源之配列2。此情況之光源 單元2A係例如含有配列於平板狀之電路基板（Circuit board)之複數之點狀光源26，各點狀光源26係配置於其 -15- 201219690 電路基板而加以支持。 在本實施形態中，在光源之配列2之各點狀光源26係 可作爲發光二極體（LED )等之固體光源（固體發光元件 )。在此，利用發光二極體之點狀光源26的發光形態係並 無特別加以限定。即，例如可採用集中發光光譜於某個窄 波長範圍之單一色之發光形態之發光二極體。除此之外， 亦可採用經由使用一體化螢光體與單一色發光的晶片之發 光二極體之時，提供更廣之發光光譜之發光形態之固體光 源。 理想係含於光源之配列2之點狀光源26係所有作爲同 —之發光形態之光源。即，例如對於光源爲發光二極體之 情況，將如顯示同一之發光光譜地加以製造之同一種的發 光二極體，採用於所有的點狀光源26爲佳。此情況係例如 使發光波長不同之幾個種類之發光二極體混在，製作光源 之配列2時，因在有效照射域4之放射照度分布則依存於波 長之故。對此，使用如顯示同一之發光光譜地加以製造之 同一種的發光二極體時，在有效照射域4之放射照度分布 係在發光光譜內之任一的波長，亦成爲略同樣。因爲抑制 各個之各點狀光源26之波長依存性之故。 然而，對於作爲本實施形態之點狀光源26而可利用之 構成，係除了發光二極體之外，含有鹵素燈，氙氣燈，金 屬鹵素燈等之各種光源。另外，在爲了太陽能電池檢査裝 置1 〇 〇之太陽模擬器1 〇中，經由作爲光源之配列2而將光源 單元2A配列成複數個磁磚狀之時，可容易地擴張光源之配 -16- 201219690 列2之面積，即有效照射域4。在圖1所示之太陽模擬器i 〇 中，光源單元2Α係將4個配列成磁磚狀。 圖3係顯示在本實施形態之太陽模擬器1〇，各光源單 元2 Α內之點狀光源26的典型配列之平面圖。使用於本實施 形態之太陽模擬器1 0之點狀光源26係配列成格子狀，各點 狀光源26係放置於具有規則性之位置（格子點）.。因此， 在光源單元2A，點狀光源26係亦成爲格子狀之配列圖案。 其配列圖案係除了如圖3之正方格子之外，亦可作爲三角 格子。圖4係顯示在採用三角格子之變形例的光源單元2B 之點狀光源26之典型配列之平面圖。在本實施形態中，除 此等之配列以外，例如亦可使用蜂巢格子之配列圖案（未 圖示）。 在本實施形態中，所配列之點狀光源26的密度，即每 單位面積之點狀光源26的個數係主要，考慮必要之放射照 度與各點狀光源26之發光的強度（放射束）而加以決定。 例如，對於爲了加大照射在有效照射域4的光線之放射照 度，係提高點狀光源26之密度，增大點狀光源26的總數。 對於各點狀光源26之放射束爲弱之情況，同樣地亦提高點 狀光源2 6之密度。 另一方面，從光源之配列2的發光面22至有效照射域4 之距離係主要，考慮點狀光源26之配光特性，即光線的放 射角特性而加以決定。例如，對於使用配光特性窄，於特 定方向使光束集中而發光之點狀光源26之情況，加大從其 發光面22至有效照射域4之距離。相反地，對於使用配光 -17- 201219690 特性廣，於廣方向擴張光束而發光之點狀光源26之情況， 減小其距離。於使用配光特性窄之點狀光源26之情況，減 小從發光面22至有效照射域4之距離時，各點狀光源26則 因對於有效照射域4之各場所所示之照度分布，使放射照 度之場所不句增大之故。然而，在本實施形態中，配置有 反射鏡6之故，即使拉開有從發光面22至有效照射域4之距 離，亦未有大大降低有效照射域4之放射照度。 [反射鏡的配置與放射照度之場所不勻的關係] 圖5係顯示本實施形態之太陽模擬器10的構成之擴大 剖面圖，擴大顯示圖2(a)所示之左下部分之構成。在本 實施形態之太陽模擬器10中，使用反射鏡6之故，有效照 射域4之周緣部附近42之放射照度係比較於中央部44而不 易下降。對於更提昇在有效照射域4之放射照度的均一性 而降低放射照度之場所不勻，適當地設定光源之配列2與 反射鏡6之相對的配置則爲重要。經由將圖5所示之間距a 與距離L要如何設定，係放射照度之場所不勻則受到影響 。然而，間距a係光源單元之點狀光源的配列之間距，距 離L係在光源之配列中位於最靠近反射鏡之最外部的點狀 光源之中心位置與成爲反射鏡6之反射面的面62之間的距 離。以下，將特定間距a與距離L之關係的具體反射鏡6之 配置，依據具有本實施形態之構成的太陽模擬器1〇之實施 例更加以說明。 -18- 201219690 [實施例1 ] 在本實施形態之太陽模擬器10之某實施例（實施例1 )中，反射鏡6則呈滿足a/2 = L地加以配置。然而’反射鏡 6係所謂表面鏡，有效照射域4之某內側表面62則成爲顯示 反射性的面。對於其反射鏡6係使用在發光波長帶域，對 於垂直入射光而言顯示90%之反射率之金屬蒸鍍面。 圖6係顯示在實施例1之太陽模擬器的構成之有效照射 域4之各位置之放射照度分布的數値計算結果。此放射照 度之分布係經由光線追蹤法而算出，將對於有效照射域之 各位置而言所計算之放射照度的値，經由點的密度而表現 。然而，對於圖6之右端係顯示將點的密度對應於放射照 度之數値的凡例。在此，爲了設定爲了放射照度之計算所 使用之各光學要素之配置之參數係如以下。點狀光源26係 於正方格子的格子點，排列10行15列之合計150個，將其 間距a作爲100mm。反射鏡6係點狀光源26之中，從最外周 之點狀光源26之中心的距離L呈成爲50mm地配置，作爲呈 滿足a/2 = L。各點狀光源26之發光部的寬度b係作爲2mm。 各點狀光源26係作爲放射角特性爲±60°之發光二極體，也 就是作爲只於從光線之放射方向的中心（0° )極角60°以內 之圓錐的角度範圍，放射光線之發光二極體。另外，發光 二極體係作爲於藍色發光的晶片組合螢光體而得到白色之 白色發光二極體。對於反射鏡6係使用在照射光的發光波 長帶域之全域之對於垂直入射之反射率的値爲90%之反射 鏡。在光線追蹤的計算時，傾斜方向之反射鏡6的反射率 -19- 201219690 係作爲S偏光與P偏光之平均的反射率而賦予至各傾斜角。 有效照射域4係作爲圖6之紙面上的縱lOOOmmx橫1 5 00mm之 矩形的範圍，光源之配列2的範圍24與有效照射域4之間的 距離係作爲500mm。 如此圖6所示，呈滿足a/2 = L地配置反射鏡6之實施例1 之太陽模擬器係顯示放射照度的値爲良好之一樣性。具體 而言，有效照射域4之中最大放射照度及最小放射照度係 各爲87.4W/cm2及82.8W/Cm2，從此等値所計算之放射照度 之場所不勻係±2.3%。然而，放射照度之場所不勻之算出 方法係依據JIS C 8933而算出，此時之測定點數係作爲17 點。對於圖6係明示得到最大放射照度及最小放射照度的 値之位置與各値。 本申請發明者們係思考從在實施例1之太陽模擬器所 算出之圖6的放射照度，和在有效照射域4之中央部44與周 緣部附近42之放射照度的値，更使經由周緣部附近42之放 射照度之下降的放射照度之場所不勻減少爲佳。特別是如 根據發明者們之檢討，此放射照度的下降程度係隨著反射 鏡6之反射率下降而成爲顯著。因此，反射鏡6之反射率係 越高的値而越佳，對於在本實施形態之反射鏡6係理想爲 採用例如在照射光之發光波長帶域全域之對於垂直入射而 言之反射率的値爲9 0 %以上的構成。 [實施例2] 對於現實之反射鏡係無法期待完全之反射，即100%之 -20- 201219690 反射率。因無法完全防止反射損失之故。因此，發明者們 係在考慮現實之反射鏡之特性上，檢討爲了更提昇在有效 照射域4之放射照度之一樣性的方略。特別注目處係是否 可實現補償在現實之反射鏡6所產生之反射損失之構造。 發明者們係發現經由更精密地調整反射鏡6之位置之時而 發揮如此之補償效果之構成。以下，作爲實施例2而顯示 其構成。 在本實施形態之另外的實施例（實施例2)之太陽模 擬器中，作爲經由將上述實施例1之反射鏡6的位置更移動 至內側之時，對於在反射鏡6之反射補償不可避免之反射 損失。具體而言，距離L呈滿足L = a/4地配置反射鏡6，計 算在其配置之放射照度之分布。在此，距離L，間距a所指 的是與關連於圖5實施例1所說明之構成同樣。 圖7係顯示在實施例2之太陽模擬器的構成之有效照射 域4之各位置之放射照度分布。此放射照度之分布係與實 ^例1同樣，經由光線追蹤法而算出之構成。另外，爲了 上述之各配置之參數，反射鏡6係除了將從最外周的點狀 光源之中心的距離L作爲25mm以外，係與作爲與實施例1 同樣。 如圖7所示，在實施例2之太陽模擬器之有效照射域4 的放射照度係顯示較實施例1之情況更爲良好之一樣性。 具體而言，在有效照射域4之放射照度之最大値及最小値 係各爲86.4W/cm2及83.5W/cm2。從此等値所算出之放射照 度之場所不勻係± 1 . 7%。然而，使用於此等之計算的測定 -21 - 201219690 點數係與實施例1同樣。 如以上所述，在本實施形態中，經由提昇反射鏡6之 反射率而可防止在有效照射域4之周緣部附近42的放射照 度之下降，進而可製作降低放射照度之場所不勻的太陽模 擬器。加上，在本實施形態中，經由調整反射鏡6之位置 ，可製作更降低放射照度之場所不勻而照射光線之太陽模 擬器。 <第1實施形態之變形例> 上述之第1實施形態係可維持保持其優點而做各種變 形。以下說明代表性之變形例。 首先，反射鏡之位置係可保持實施例2之優點而更加 進行調整。也就是，反射鏡的位置係呈更精密地將放射照 度作爲均一化地，配合實際所使用之反射鏡的特性等之諸 條件變化而加以調整爲佳。此係現實之反射鏡的反射損失 既然依存於反射鏡之種類或光的波長，入射角等之各種條 件，所以例如距離L則並不限定於滿足L = a/4之構成。可得 到如經由此調整而補償反射鏡之反射損失之實施例2之效 果的一般條件，係可經由距離L所滿足之條件而特定。具 體而言，對於爲了補償反射鏡之反射損失，距離L呈滿足 b/2 < L < a/2之關係地設置反射鏡爲佳。在此，距離L，間 距a所指的構成係與上述之實施例1同樣，更且，將各個點 狀光源之寬度作爲寬度b。 更具體而言，首先，距離L係作爲不足a/2爲佳。如上 -22- 201219690 述，在現實的反射鏡中，無法避免反射損失。對於爲了補 償此反射損失，反射鏡則位置於更內側則爲有效。另外， 距離L係超過b/2爲佳。反射鏡係在光源的配列，必須配置 於較位於靠反射鏡之最外部的點狀光源爲外側。隨之，此 等同時成立之滿足b/2 <L< a/2之不等式的距離L則成爲理 想値之範圍。然而，在上述之實施例2中，a的値作爲 100mm，b的値作爲2mm之故，即使距離L作爲25mm，亦成 立b/2 < L( = a/4) < a/2之關係。另外，對於距離L而言，要 求b/2 < L之情況係爲了防止與最外部的點狀光源之干擾， 在此的寬度b係作爲最外部的點狀光源之寬度。 對於爲了在上述條件之範圍內，更精密地決定此距離 L，係摻加各種條件。對於此條件，係例如考慮有反射鏡 之反射率，從光源至照射面的距離，點狀光源之配列的間 距，及點狀光源之放射角度。在此，有效照射域的周緣部 附近之均一性的下降係主要因反射鏡之反射損失，即經由 吸收所引起之放射照度之下降引起。另一方面，縮短距離 L之效果係在有效照射域的周緣部增大放射照度。因此， 縮短距離L爲佳之情況係成爲在有效照射域，至更內側反 射的光線到達之情況，即在有效照射域的反射光之影響大 之情況。隨之，例如，當列舉將距離L作爲更小爲佳條件 的例時，成爲反射鏡之反射率爲更小之情況，從光源至照 射面的距離爲更大之情況，點狀光源之配列的間距爲更窄 之情況，並且，點狀光源之放射角度爲更廣之情況。 -23- 201219690 <其他的實施形態〉 作爲第1實施形態，上述之實施形態係將在太陽模擬 器之反射鏡的構成，經由從另外的觀點而規定之時’作爲 另外之實施形態而亦可把握。即，在第1實施形態之太陽 模擬器1 〇中，著眼於反射鏡6呈包圍有效照射域4地加以配 置的點。如此構成反射鏡6之情況係太陽模擬器1 0在第1實 施形態得到上述之效果的理由之一。此係反射鏡6之中， 因接近於有效照射域4之部分，也就是圖2(b)之上方的部分 66係比較於接近光源之配列2的部分，也就是圖2 (a)之 下方的部分64時，對於有效照射域4之周緣部附近42之放 射照度而言帶來大的影響之故。反射鏡6之中上方的部分 66係包圍有效照射域4之部分之故，而包圍有效照射域4之 部分的反射鏡6亦貢獻於有效照射域4之放射照度之均一化 。如此，呈包圍有效照射域地配置反射鏡之情況係爲了減 輕放射照度之場所不勻而爲有用。然而，在呈包圍有效照 射域地配置反射鏡之情況，亦無需將有效照射域之外周無 間隙地完全包圍反射鏡。典型而言，如圖2 ( a )所示，在 有效照射域4位置於玻璃製之天板48的上面，反射鏡6延伸 至其天板48之下面的構成中，對於有效照射域4與反射鏡 之上端之間係存在有唯天板48的厚度之光學的間隙。即使 唯存在有如此間隙之第1實施形態之太陽模擬器1 0的反射 鏡6，亦成爲呈包圍有效照射域4地加以配置的例。 上述之第1實施形態係作爲又一般的另外之實施形態 ，將從光源之配列朝向有效照射域的光線所斷之面範圍， -24- 201219690 作爲反射鏡所包圍之構成亦可規定。想定此面範圍的面係 典型而言，將從光源之配列朝向有效照射域的光線所通過 的空間，間隔成光源之配列側與有效照射域側之二個空間 之任意的面。想定此面範圍的面係在從光源之配列至有效 照射域之中間的任意位置加以規定。並且，面範圍的形狀 係典型而言，對於光源之配列的範圍或有效照射域之任一 或雙方，作爲相似或疊合之形狀》對於圖2(a)係經由假 想線（二點虛線）而顯示作爲如此之典型的面範圍之面範 圍70的位置的例。在此之面範圍70係作爲與有效照射域4 疊合之平面形狀。然而，實施形態1之太陽模擬器10的反 射鏡6係亦對於呈包圍面範圍70地加以配置。反射鏡6之中 ，包圍如此所規定之面範圍70的部分亦貢獻於在有效照射 域4之放射照度的均一化。 如此，上述之任一實施形態亦可得到第1實施形態之 效果，可經由與第1實施形態同樣之理想形態而實施。即 ，將在光源之配列的各點狀光源作爲發光二極體之情況， 將點狀光源之所有作爲同一之發光形態之光源之情況，作 爲點狀光源而使用鹵素燈，氙氣燈，金屬鹵素燈等之各種 的光源之情況，作爲光源之配列而將光源單元配列爲複數 個磁磚狀之情況係在任一之實施形態均可加以採用。並且 ，在任一之實施形態，亦可採用作爲實施例1及實施例2所 示之具體的點狀光源與反射鏡之配置。 以上，已具體說明過本發明之實施形態。上述之各實 施形態及實施例係爲了說明發明所記載之構成，本申請之 -25- 201219690 發明範圍係依據申請專利範圍的記載所訂定之。另外，存 在於包含各實施形態之其他組合之本發明的範圍內之變形 例亦包含於申請專利範圍之構成。 [產業上之可利用性] 如根據本發明，可提供放射照度之一樣性高之太陽模 擬器。因此，在生產各種面積之太陽能電池之生產工程中 ，可精確佳地進行太陽能電池之檢查，貢獻於高品質之太 陽能電池之生產的同時，亦貢獻於將如此之太陽能電池含 於一部分之任意的電力機器或電性機器之普及。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之某實施形態之太陽能電池檢查裝 置之槪略構成的斜視圖。 圖2係顯示在本發明之某實施形態之太陽能電池檢查 裝置之太陽模擬器之槪略構成的槪略剖面圖（圖2(a)) 與槪略平面圖（圖2 ( b))。 圖3係顯示在本發明之某實施形態之太陽模擬器，光 源單元內之點狀光源的典型配列之平面圖。 圖4係顯示在本發明之某實施形態之太陽模擬器，光 源單元內之點狀光源的典型配列之平面圖。 圖5係擴大顯示本發明之某實施形態之光源的配列之 剖面圖。 圖6係顯示經由採用以往的太陽模擬器之太陽能電池 -26- 201219690 檢査裝置而測定之大型太陽能電池與小型太陽能電池之測 定結果圖表，電流電壓特性圖（圖6 ( a ))’和電力特性 (圖 6 ( b ))。 圖7係顯示經由採用本發明的某實施形態之太陽模擬 器之太陽能電池檢查裝置而測定之大型太陽能電池與小型 太陽能電池之測定結果圖表，電流電壓特性圖（圖7(a) )，和電力特性（圖7 ( b ))。 【主要元件符號說明】 100 :太陽能電池檢査裝置 1 〇 :太陽模擬器 2 :光源之配列 2A :光源單元 2B :光源的像 2 0 :光量控制部 22 :發光面 24 :範圍 26，26A :點狀光源 28，28A :光線 200 :太陽能電池 220 :受光面 3 〇 :電性計測部 4 :有效照射域 42 :周緣部附近 -27- 201219690 44 :中央部 46 :外緣 48 :天板 6 :反射鏡 62 :面 70 :面範圍 8 :照射面 -28-

Claims (1)

1. 201219690 七、申請專利範圍·· 1. —種太陽模擬器，其係具備： 在某範圍，具有平面狀排列之複數之點狀光源的光源 之配列； 於該光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離地配 置，接受來自該光源之配列之光線，於至少一部分配置有 檢査對象之太陽能電池之受光面的有效照射域；以及 包圍位在該光源之配列之前述範圍而配置之反射鏡。 2. —種太陽模擬器，其係具備： 在某範圍，具有平面狀排列之複數之點狀光源的光源 之配列； 於該光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離地配 置，接受來自該光源之配列之光線，於至少一部分配置有 檢查對象之太陽能電池之受光面的有效照射域；以及 包圍該有效照射域而配置之反射鏡。 3. —種太陽模擬器，其係具備： 在某範圍，具有平面狀排列之複數之點狀光源的光源 之配列； 於該光源之配列中，從排列有點狀光源之面遠離地配 置，接受來自該光源之配列之光線，於至少一部分配置有 檢查對象之太陽能電池之受光面的有效照射域；以及 包圍從該光源之配列朝向該有效照射域之光線所橫斷 之面範圍而配置之反射鏡。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項記載之太陽 • 29 - 201219690 模擬器，其中，前述點狀光源於前述範圍，以一定之間隔 加以排列， 前述點狀光源中位於前述範圍之最外部之點狀光源之 中心位置與前述反射鏡之光反射面之間的距離係成爲前述 點狀光源之前述間隔之一半。 5 .如申請專利範圍第1項至第3項之任一項記載之太陽 模擬器，其中，前述點狀光源於前述範圍，以一定之間隔 加以排列， 前述點狀光源中位於前述範圍之最外部之點狀光源與 前述反射鏡之光反射面之間的距離係較位於最外部之各點 狀光源本身之寬度之一半爲大，較前述點狀光源之前述間 隔之一半爲小。 6·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項記載之太陽 模擬器，其中，前述點狀光源係單色之發光二極體、或螢 光體與單色發光之晶片一體化之發光二極體。 7 ·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項記載之太陽 模擬器’其中’前述點狀光源係鹵素燈、氙氣燈，或金屬 鹵素燈。 8.如申請專利範圍第1項至第3項中任一項記載之太陽 模擬器’其中’前述點狀光源係僅由同一之發光形態之光 源所成。 9 · 一種太陽能電池檢查裝置，其係具備：如申請專利 範圍第1項至第3項中之任一項記載之太陽模擬器、 和連接於該太陽模擬器，控制經由該太陽模擬器之前 -30- 201219690 述光源之配列所照射之光量的光量控制部、 和電性連接於在該太陽模擬器之前述有效照射域之至 少一部分配置受光面之檢查對象之太陽能電池，供予電性 負荷之同時，測定該太陽能電池之光電變換特性之電性計 測部。 -31 -