WO2010007927A1 - ソーラシミュレータ及び多接合型太陽電池の測定方法 - Google Patents

Abstract

　多接合型太陽電池の特性を、短時間で測定することができるソーラシミュレータと、これを用いた多接合型太陽電池の測定方法とを提供する。　本発明の多接合型太陽電池の測定方法は、ハロゲンランプ１３からフラッシュ光を発光させパルス波形の頂部が平坦になるように制御する工程と、ハロゲンランプのフラッシュ光のパルス波形の頂部が平坦な間に、キセノンランプ１４からパルス波形の頂部が平坦で、ハロゲンランプからのフラッシュ光の平坦部分より短いパルスのフラッシュ光を１回以上発光させる工程と、ハロゲンランプとキセノンランプからのフラッシュ光を被測定体としての太陽電池２０に照射し、キセノンランプからのフラッシュ光の発光中に、太陽電池の負荷を制御して太陽電池から出力される電流と電圧を１点又は２点以上で測定する測定工程と、を有する。

Description

細 書

ソ ラ タ び多 陽電池の 定方法 野

本 陽電池の 流電圧 ( 下、 単に特性とも ) を高速・ 度に 定するためのソ ラ タ 、 その 定方法に関する。

陽電池、 光 電力 子、 光セ サ などの 子の 、 光照射 、 前記 子の 流電圧 性を測定することによ て 定される。 陽電池の 定では、 横軸を電圧、 電流として、 収集したデ タをプ ットすることにより 出力 線を得て 。 この 般に、 カ ブ 。

そして、 その 定方法としては、 照射光として太陽光を利用する方法と、 を利用 する方法とがある。 こ ち人工 を利用する方法には、 定常 の を用 方法と ラッ 光の光 を用 方法が、 特許 ， 2などにより知られて 。

を用 方法は、 ラ プ 始 ら、 照度が安定するまで数十分以上 るこ とが 。 また、 照度を安定させるため 灯を維持して 必要があるが、 そ すると を収 した の 上昇が著し なる。 また、 の 、 常時、 光に され ることになるため、 光学部品 ( ラ 、 光学フイ タ ) が 化する原因となる。 等の多 の 題がある。

そこで、 定常 ではな 、 ラッ 光を発生させることによって、 大面 の 陽電池 流電圧 性を測定する方法が提案されて 。 ラ 光を発生させる疑似 陽光の にはキセノ ラ プが使用されるが、 発光 間の 較的 回の ラッ 光を使用す る単一フラッ 光による 定方法と、 発光 間の ラッ 光を多数回 用する ョ ト スフラッ 光による 定方法とがある。

し し、 単一 ラッ 光による場合は、 回の発光で太陽電池 荷を して1 V 線を得るために secを越える スを作る必要がある。このよ な ス 光をするために、 回の発光と次の発光と 間 休止時間を長 らなけれ ならず、 測定時間が る。 また、 スの 灯をさ るため、 ラ プ の 大き で、 ラ プ 命が短 なる。

ョ ト ス ラッ 光を複数回 射する 定方法は、 ラッシ させるため、 ランプ の 小さ こと ら、 隔で発光させることができる。 また、 発光 間が短 ため、 ランプ 部の 、 温度) が変化しに のでピ ク 度が安定し やす なる。 しての 陽電池が、 する スが ので、 度 も上昇しに なる。 し しながら、 この ョ ト ス ラッ 光の波 、 に平坦 を持たな 山な り (山のすそ野の幅で、 sec) の 状である。 そ ため、 回のフラッ 灯にお ては、 ( 、 太陽電池の 流と電圧) のデ タし 集できな 。 さらに、 応答 の 太陽電池を測定すると、 照度 に太陽電池の 答が追従しきれな ため、 出力 が低 定される場合がある。また 定には、 6 ～ ラッ する必要があり、 測定時間は2 ～4 度 る。

そこで、 特許 3では、 が平坦になる ス フラッ 光を発光させて太陽 電池に照射し、 太陽電池の 荷を制御しながら 1 Vカ を得る方法を提案して る。 ところで、 太陽光のスペク ト は 外線 ら赤外線まで幅広 分布して るが、 P 合 が だけの 陽電池にお ては、上記の ての 長の光を発電に利用することはでき な 。 そ ため、 複数の 合を直列に接続した 陽電池が知られて る。

にすることで、 広 波長 域 ら発電するこ ができ、 発電効率を向上さ ることがで きる。

の 陽電池は、 上層 (トップ ) 下層 (ボトム ) が電気 には直列 続にな て る。 トップ ボトム層では、分光 度が異なる。 トップ層は、短波長に感度が強 、 ボトム層は長波長に感度が強 。 スペク ト が長波長に強 なるとボトム層 電 多 な るが、 電気 には直 続となって る 、 トップ層 発電量に れる。 このよ に 陽電池はス ク ト により発電量が変化する特性を有して る。

このよ な 陽電池では、 上記 ら3に記載したキセノ ラ プだけ の 源 らの光による検査では、次のよ な問題がある。キセノ ラ プ スペク ト は、 長波長側に強 線が多数 在する。 、 光学フイ で輝線スペク ト 分を減衰さ せて使用して る。 し し 82０ 、 9 ０ 近に非常に強 線が存在し、 光 学 イ のみで輝線を除 のは難し 。 仮に、 8 ～9００ 近 ボトム層の分 度が高 と、 この 線によ て出力 性が変化する。 フイ は、 製造上 毎に特性 に ラツキが生じる。 よ て にこの 線高さは異なる。 陽電池のボトム層 の上 に感度を有する場合、 機 定値が異なる結果となる。

この 題に対し、 特許 では、 ゲ ランプ キセノ ラ プ 2 の を備え たソ ラ タを提案して る。 ここでは、 ゲシラ プの キセノ ラ プ の光を、それぞれの 学的な イ を通過させ、キセノ ラ プで波長 光を照射し、 ゲ ラ プによ て 長 光を照射することで、 上記 線の 響を低減した状態で 多 陽電池の 性を測定することができる。

また の 力を変えることで、 長波長のスペク ト 短波長 ス ク ト の ランス を変えることが可能である。 これによ て微妙なスペク ト ランス 整をした出力 性 も可能である。

28862

2 2００3 3 825 3 2００7 8 8 4 9

4 3 5 3 5 2 報

発明の 明が解決しよ する課題

し し従来の 定方法では、 ゲ ラ プをそ 光波 の が数秒間平坦になる に発光させ、 同時にキセノ ランプを ョ ト スにて数十回発光さ て た。 したが て ゲ ラ プの 時間発光に りそ ィ が加熱されるので、 その 止 のため次 発光のために5～ ０ 秒の 止時間ののち ゲ ラ プ キセノ ラ プを 発光させる。 この サイク を4～5 繰り返えす必要があった。 このため出力 性 定に時間が り 定のみで6０～ ると 題があ た。

また ゲ ラ プの 、 その 光指令を出力した後すぐに点灯せずその まで 間が ラツク 質がある。 したが て ゲ ラ プの 数を増やすことは、 点灯 タイ グが ラツキ 定時間の 生じることになる。

このためこれまで ゲンランプ キセノンラ プを使用した 陽電池 2 ソ ラ タは、 研究開発 途のみに使用が限定されて た。

、 る問題 決を図 たも で、 陽電池の 性を、 短時間で測定 するこ ができるソ ラ タ 、 これを用 た 陽電池の 定方法とを提 供しょ とするものである。

を解決するための

上記の 題を解決するために 明 ソ ラ タは、 の 、 前記 とは異なる波長 域を持 第2の 、 前記 の 源 らのフラッ 光の強度を 測定する 、 の 定に 前記 の 源 らの ラッ 光の ス の が平坦になる に制御する 、 前記 2の 源 ら 、

ソ 光 強度を測定する 、 の 定に 前記 2の 源 ら のフラッ 光の ス の が平坦になる に制御する 、 測定 象 となる 陽電池に負荷を与える負荷 路と、 装置 体を制御する制御 とを有し、 前記 置が、 前記 の フラッ 光 ス の が平坦な間に、 前記 2の 源 ら ス の が平坦で、 前記 の 源 らのフラッ スのフ ラッ 光を 以上 光させることを特徴として る。

置が、 前記 の ラ 、 前記 2の フラッ とを 重ねたフラッシ 光を複数回繰り返す 成としたり、 前記 の フラッ 光 所定 の 長を通過さ て 象となる 陽電池に照射する 学的な ィ 、 前記 2の フラッ 光 所定 長を通過させて 象 なる 陽電池に照射する 2 学的なフィ 、 を有する構成とした 、 前記 置が、 負荷 路によ て、 前記 陽電池の 荷を できる構成としたり、 前記 2 が波 置を有し、 前記 2 フラッ 光の ス の が平坦になるよ に前記 置が、 フィ ドフオワ ド 御する を有する構成としたり、 前記 置が、 ィ ド ック 御する B を有する構成としたりすることができる。

記の 題を解決するために 明の 陽電池の 定方法は、 の 源 ら ラッ 光を発光さ てその 度を照度 で測定し、 前記 の 源 らのフラッ 光 ス の が平坦になるよ に制御する 、 の ラッ 光の ス が平坦な間に、 2の 源 ら ス の が平坦で、 前記 源 ら フラッ 光の平 分より ス フラッ 光を 以上 光さ る工程と、 前記 2 源 らの ラッ 光を被 として 陽電池に照射し、 前記 2 の 源 らの ラッシ 光の発光中に、 前記 陽電池の 荷を制御して太陽電池 ら出力さ れる電流と電圧を 2 以上で測定する 程と、を有することを特徴として る。

源 らフラッ 光を複数回発光させ、 その 度、 前記 2 源 らの ラッ 光を だけ 光さ ることとしたり、 前記 の 源 らの ラッ 光を第 学的なフィ を通過さ て特定 を通過さ る 、 前記 2の 源 らの ラッ 光を第2の 学的なフィ を通過さ て特定の を通過さ る工程と、 を 有する構成としたり、 前記 陽電池の 荷を制御して太陽電池 ら出力される電流と電圧を

2 以上で測定する 程が、 太陽電池の 荷を して太陽電池 ら出力され る電流と電圧を2 以上で測定する工程である構成としたり、 前記 程に先だ て、 前 記 の と第2の 源 らのフラッ 光を太陽電池に照射し、 前記 荷を制御して前 記 陽電池の の を求める予備 程を有する構成としたり、 前記 の

ラッ 光を 発光さ 、 ラッ 光 ス が平坦になる間に、 2 源 ら ス が平坦で、 前記 の 源 ら フラッ 光の平 分よ り スの ラッ 光を複数回以上 光さ る構成としたり、 前記 2の フラ ッ 光の ス の が平坦になるよ に、 フィ ドフオワ ド 御する構成とした り、 前記 2の フラッ 光の ス が平坦になるよ に、 さらに ィ ド ック 御する構成としたりすることができる。

明の効

明のソ ラ タによれば、 以下 よ にして 陽電池の 定を行 。 の 源 ら な ス の 較的 フラッ 光を発光 、 2の が第 の な部分と重なるよ に、 、 の ラッ 光の平 分 より ラッ 光を発光する。 2の ラッ 光も頂部が平坦なものである。 そして、 波長の ラッシ 長の フラッ とが同時に発光して る間は、 重な た2 の ラッ 光 強度が一定にな て る。 こ 態 ときに、 太陽電池の を測定することで、 短時間に 定することができる。 陽電池の 、 負荷 路により 太陽電池に与える負荷を変化させ、 負荷の 化に応じて太陽電池の 流と電圧が変化する を測定することで1 Vカ ブとして められる。 陽電池の 答が遅 場合は、 2の ラッ 光の平 の さを長 し、 応答が早 場合は、 短 して 定する。

の 源 らの ラッ 光を、 の 学的な イ に通し、 2 源 らの ラッ 光を、 2の 学的な スフィ に通すことで、 と第2の フラ ッ 光 光を、 強度の 定した、 波長 分に限定することができる。

2の ラッ 光で、 点の負荷に てだけ 定してもよ 、 ラッ 光で負荷を することで、 多数点に て、 測定してもよ 。

陽電池の 性を測定する前に、 予備 な測定をして、 略の 性を んでお と 効率 的に 定することができる。

、 明のソ ラ タの 成を示す 面図である。

2は、 明のソ ラ タの ク図である。

3は、 キセノ ラ プによるフラッ 光の波 である。

4は、 複数 イ ンデンサCを使用した ス 路の 例を示す図 である。

5は、 キセノ ラ プの 路のブ ック図である。

6は、 5 ト ラ ( ) の を表す図である。

7は、 ゲ ラ プの を平坦にした ラッ 光の スの例である。

8は、 ゲ ラ プのフラッ 光の頂部が平坦なタイ グで、 キセノンラ プを発光させた状態を示す図である。

9は、 ゲ ラ プの 回の ラッシ 光の間に、 キセノ ランプのフラッシ 光を複数回発光して行 定方法を説明する図である。

号

０ ソ ラ タ

3 ゲ ラ プ の )

4 キセノ ラ プ ( 2の )

ス ( 2の の )

5 学的なフィ

6 2 学的なフィ タ

2 陽電池

2 ( の )

2 ( 2の ) 22

22

23 ソ ン 置、 第 )

3 電器

3 ンデ サ

3 ンデ サ

32

34 ント ラ ( 2 の )

43 B

45

明を実施するための 良の

下、 本 明の 施の 態を添 面を参照して説明する。

は、 明のソ ラ タの 成を示す 面図である。 に示すよ に、 明 ソ ラ タ は、 ム と、 この 部を2 に仕切る仕切 2を有して る。 そして、 仕切 2によ て、 フ ム 内を光学的に独立し、 上面 が開放された2 の室に仕切 て る。 2 の室の 方の室には、 の としての ゲ ラ プ 3を設け、 他方 室には 2の としてのキセノ ランプ 4が設けられ て る。

ンランプ 3は、 ガラス 内に窒素 ア などの ガスとともに微量の ゲ ( ・ ・ ・ ッ ) を封入した白熱電球である。

キセノ ランプ 4は、 キセノ ガスが封入された 電管を有するラ プである。 このキ セノ ラ プでは、 電器に蓄電した電気を 号によ て急激にラ プ内の巻線に流 すことによ てキセノ ガスを 間的に発光させ、 フラッ 光を得る。

は ゲ ラ プ 3又はキセノ ラ プ 4の 射光を な に照射するためのものである。

2の 方には、 透明なアクリ 9が 平に設けられ、 このアク 9 上には、 の 学的な イ 5と、 2の 学的なフイ 6が されて る。 ム の 、 透明なアク にな て る。 このアク

上に被 象である 陽電池2 を 、 測定する。

ム の 部には、 照度 2 2 があり、 照度 2 は ラ プ 3の 度を測定し、 照度 2 はキセノンラ プ 4 度を測定する。 なお、 照度 2 はキセノ ランプ 4の光を受 できな よ にな ており、 照度 2 は ゲ ラ プ 光を受 できな よ にな て る。

また ゲンランプの 安定的なので、 中央上部に だけ を設け、 ゲ ランプのみ ゲ ラ プの 度を制御 、 キセノンラ プ して る時は キセノ ラ プの 度を制御する構成 することも可能である。

またさらに照度 、 キセノ ランプの 度制御 用に 、 ゲ ランプの 度 制御 用に 、 両者 を受 しその 度を制御するために 、 このよ に合計3 用する構成とすることも可能である。

記の 様でフラッ される ゲ ランプ 3の ラッ 光は、 の 学的 な ィ 5を 過する。 の 学的なフィ 5では、 ゲンラ プ 3 元の ち、 波長の 部分をカット 、 長 域の だけを通過さ る。

の 学的な ィ 5を通過した ゲ ラ プ 3のフラッ 光の照 、 に例示したよ に、 ゲ ラ プ 3の光を受 能な位置に設けられた照度 2 aによ て検出される。

2の 学的な ィ 6を 過したキセノ ラ プ 4の ラッ 光の元の照 、 照度 2 によ て検出される。

明 ソ ラ タ では、 ゲ ラ プ 3 ら 学的なフィ

5を 過した光と、 キセノ ラ プ 4 ら 2の 学的な ィ 6を 過した光の 双方を受 能な位置に、 測定 象として 陽電池2 を配置して る。

2は 明 ソ ラ タ のブ ック図である。 明のソ ラシ タでは、 太陽電池2０ ら出力される電流・ 圧を可変にする。 そのため 陽電池2０ の 子に負荷 22の 22 を接続する。 なお、 電子 22 を備えた負 荷 22にお て、 22 は直流電源、 22 は ヤ ト 抗である。 22 直流電源22 を ポ ラ に置き換えても実施 能である。

記の 陽電池2 が出力する電流と電圧、 、 照度 2 2 ら検出さ れる 度 デ タは、 明のソ ラシ タ ０におけるデ タ ステムにより 収集する。 こ デ タ ステムとしては、 2に例示したよ に、 デ タ ボ ド2 3a アナ グ カボ ド23 を備えた ソ 23を使用して る。 こ ソ 23 は、 ソ ラ タ ０ 体の とな て る。 デ タ ボ ド24は、 各部 ら受信したアナ グ 号をデ タ ボ ド23 で処理 能な 号に変換するもの である。 なお、 25は ソ ン23 らのデ タを電子 22 に付与するために接続さ れた電子 路である。

としての ソ 23は、 ゲ ラ プ 3 キセノ ラ プ 4の 灯のタ イ グ それぞれの スの 等を、 プ グラムされた内容にしたが て 制御する。

ソ 23は、 ソ ラシ タ ０ 体の としての他に、 ゲンランプ 3の 置を兼ねて る。 2 は、 の 学的な ィ 5を通 過した ゲ ランプ 3のフラッ 光 照度を検出し、 その 果の 号をデ タ ボ ド24を経由して ソ 23に入力する。 ソ ン23には、 ゲンランプ 3 の 御に必要な電圧 照度の 係に て デ タが記憶されて る。 このデ タに基 、 ンラ プ 3の ス の が平坦になるよ に、 アナ グ カボ ド23 bを介して電源 3 aが出力する電圧を ア タイムで制御して、 照度を一定にする。

には直流電源 が接続され、 電源 によ て電圧が変えられて ゲ ランプ 3に される。

また、 ソ 23は、 ゲ ラ プ 3 フラッ 光が、 照度を一定に保って る 間に、 キセノ ラ プ 4を点灯し、 キセノ ラ プ 4 ら ラッ 光が 射されるよ にタイ グの 整を行 。

3は、 キセノ ラ プ 4による ラッ 光の波 である。 キセノ ラ プ 4 には、 キセノ ラ プ 4の として、 4に例示したよ な 数の イ デ サCを使用した ス 4 は、 ス ) が接続されて る。

キセノンラ プ 4には、 上述した ス が接続されて るので、 ス の を平坦にすることができる。ここで、 の ンデ サC イ の 、 照度 の が望まし 形になるよ に決定される。 これによ てキセノ ラ プ 4は、 ス の の を、 sec 上となるよ に制御 してキセノ ランプ 4を ラッ 光させるこ ができる。

5 6は、 キセノ ラ プ 4によるフラッ 光の ス の を平坦にす る別の実 を説明する図である。 5は、キセノ ラ プの 路の ック図で、 6は、 5 ト ラ ) の を表す図である。

5は、 2におけるキセノ ラ プ 4、 電源 、 ス 4 置き換わるも で、 これらに照度 2 しての ソ 23とを付 加して る。 5に示すよ に、 キセノ ラ プ 4には、 照度 2 、 ワ スイ ツチ グ 3 、 圧電源33、 電器3 ト ラ34が設けられて る。 キセノ ラ プ 4には、 ト 32が接続され、 この 32にキセノ ラ ンプ 4 35が接続されて る。 キセノンランプ 4の 方の には 圧電源3 3 方の 接続され、 キセノ ラ プ 4の 方の には、 ワ スイッチング 3 を介して 圧電源33の 方の 接続されて る。 ワ スイッチ グ 3 0は、 ト ラ34で制御され、 トロ ラ34は ソ 23で制御される。 ト 32は、 トラ スを含み、 キセノ ランプ 4に巻 れた 35に 圧 号を出力する。 この 32は、 ソ 23 らの 御によ て 号を出 する。

2 は、 キセノ ラ プ 4 ら せられた ラッ 光の照度を測定し、 検出 号を ント ラ34 出力する。

電器3 は デ サ3 を含み、 圧電源3 によ される。 この 電器3 はキセノ ラ プ 4に電圧を印 するとともに、 キセノ ラ プ 4が放電する際に電 流を放出する。 圧電源33は ソ 23からの 御を受けて蓄電器3 に蓄電をする。 また、 電器3 は、 スイッチにより デ サ3 接続 放される デ サ 3 を含み、 量を切り替え 能として る。 デ サ 3 は、 複数の デ サが並 に接続されたものである。

ト ラ3 は、 キセノンラ プ ( ) に設けられた ワ スイッ チ グ 3 をスイッチ グ 動することで、 電器3 ら放出されてキセノ ラ プ Aを流れる電流の量を制御する。 この ト ラ34は、 例えば、 DSP デジタ グナ プ セッサ) で構成することができる。 こ トロ ラ34の 体的な機能に ては、 6で説明する。

ワ スイッチング 3 は、例えば G ゲ ト イポ ラ トランジスタ) で構成される。 また、 スイッチング 3 は トランジスタ ワ

であ てもよ 。

また、 ワ スイッチ グ 3 並 に設げられた 36は、 ワ スイッチ グ 3 が 合でもキセノ ラ プ 4に一定量の 流が流れるよ にするために設 けられて る。

6により として ント ラ34 能を説明する。 ント ラ3 は、 算部4 、 ィ ド ック ( B ) 43、 フィ ドフォ

( ) 45、 2 算部47 動部49を機能的に有する。 これらの 、 ト ラ34が ( ) に 納されたプ グラムを読み出して実行す ることにより実現する。

算部4 は、 ラッシ 光の目 度と、 照度 2 が検出した現在 度と の を表す 号を生成して、 43 する。 フラッ 光の目 、 ソ ン2 により 定される。 なお、 照度 2 らの 、 A 換 器 ( せず) によりデジタ 号に変換されて、 算部4 に入力される。

B 4 は、 算部4 ら入力された誤差 号に基 き、 照度の を抑 制する制御 号を生成して、 2 算部47 出力する。この B 43の 、 照度 となる点を安定点とし、 照度の に応じたゲインを有するよ に作成 される。 この 43の 、 ソ 23によ 定される。

45は、 キセノ ラ プ ら られたプラッ 光の照度が を越え た場合に、 メモ ( せず) に 納された制御 タ に従 て、 制御 号を第2 算部 47 出力する。 この タ は、 ラッ 光が目標 度で一定時間 持されるよ に定められており、 ソ 23により ( ず) に 納される。

この 45は、 照度 2 が検出する 光の照度が を越えた 場合をフィ ド ォワ ド ( プ ) の 機として るが、 これに限らず、 例え ば、 ト 号が出力されたことを表すタイ グ 号を 32 ソ 23 ら受信するよ にして、 このタイ グ 号 信を ィ ドフォワ ド 御の 機とし てもよ 。 2 算部47は、 B 43 ら出力された制御 号と、 45 ら出力 された制御 号とを加算して駆動部49 出力する。

動部49は 2 算部47 ら入力される制御 号に応じて、 ワ スイッチング 3０をスイッチ グ 動する。 体的には、 駆動部49は ス (PW ) により ワ スイッチ グ 3 に出力する ス波のデ ティ 比を変化さ ることでキセノ ンラ プ 4に流れる電流の量を制御する。 2 算部47 ら入力される制御 、 ス波のデ ティ 比に対応する。

そして、 デ ティ 比を最大値まで増加させた後は、 デ ティ 比を最大値のまま ことで、 キセノ ラ プ 4の 電を完 さ る。 45は、 このよ に ィ ド オワ ド 御を行 ことで、 キセノ ランプ 4 ラッ 光の ス の を目標の 度で一定時間に渡り 定値に 持することができる。 このよ なフィ ド オ ワ ド 応答 が早 こと ら、 ラッ 光を目標 度に 持することが容易である。 なお、 45は、 上述したよ に照度 2 が検出するフラッシ 光の照 度が を越えた時点で (すなわち、 最大 度に到達する前に) 態に移るが、 ラッ 光の照度が に到達するタイ グ でデ ティ 比を としたまま する。 B 43は、 45がデ ティ 比を漸増させる期間、 ラッ 光が 目標 度で 持されるよ に ィ ド ック 御を行 。 このよ な ィ ド ック 御に より、 ラッ 光の照度を目標 度で安定させることができる パソ 23は、 フラッ 光が目標 度で 持されて る間に、 太陽電池2 の 性を計測する。 なお、 ス は、 である 陽電池の に配慮して に決定す ることができる。 般に、 太陽電池の が速 場合、 図2に示した ス の

sec 度と短 することができ、応答 が遅 場合は、長 することになる。 し が遅 太陽電池 合には、一例として ００ sec 度となるよ に調整してもよ スの の さが ～2０ secの 合、キセノ ラ プのみであれ フラッ サイク 2を、 0・ 5～ ・ 5Secにすることは可能である。 ラッ サイク を適切にすることでキセノ ラ プ 4の 度が過熱せずに安定した照度を得ることがで きる。

なお、 大電流を出力できる直流電源を用 て、 キセノ ラ プ 4をフラッ さ る方式で光 ス幅を拡張しても、 明の 定方法を実施するソ ラ タの として使用することは可能である。

方、 ゲ ラ プ 3は、 その 上、 短時間の 困難で、 0・ 5Secから数秒間 となる。 ただし、 上述したよ に、 照度 2 ( ソ ン23) と によ て、 スの を平坦にすることができる。

7は、 ゲ ランプ 3の を平坦にしたフラッ 光の スの例である。 の 分の は、 ・ 5Sec 度として る。 が0・ 5Sec 度の 、 フラ シ 光の間 2は5～ ０Secで、 ゲ ラ プ 3の 射光による光学部品、被 陽電池 の 上昇 響を受けな よ にすることができる。

次に、 明のソ ラ タで 陽電池の 定をする方法を説明する。 ま ず、 としての ゲ ラ プ 3と、 2の としてのキセノ ラ プ 4 度の 定をする。

度の 、 次のよ に行 。 象となる 陽電池2 が配置される 置に、 太陽 電池2０に代えて基準となる 陽電池を配置し、 照度 2 2 を所定の 置に 配置する。 ここで、太陽電池2 陽電池は、 トップ ボトム である。 の 陽電池には、 ゲ ラ プ 3 キセノンラ プ 4のそれぞれに て 規定 ( ００W 2) で Sc3は最大電力 axの デ タを有して る。 この デ タを、 デ タ ボ ド23 に設定してお 。

また、 ゲ ラ プ 3 キセノ ラ プ 4のそれぞれに て、 一般的に知られて る 度と太陽電池 Sc P axの 関関係を ソ 23の トウ アに組み込んで お 。 述した基準 陽電池を測定した段階にお て、 基準 陽電池の 果と デ タとから、 照度 2 2 での 度を相関関係式 ら演算して記憶さ る。

陽電池の 定にお て、 照度 2 2 での 度を、 こ 度とな るよ にランプ 圧が制御されて 定が実行されるので、 基準 陽電池の 校正デ タに近 デ タで測定される。 来、 試行 繰り返して 度設定をして たのが、 非 常に少な 回数で 度設定が可能となる。

実施 として、 デ タ ボ ド23 は、 定して る規定 ( OW 2) 照度 2 2 に検出された照度を ソ 23の 算部で 較する。 そして、 演算部での 算結果に基 き、 である ゲンラ プ 3 キセノ ラ プ 4 の 圧を制御するアナ グ カボ ド23 力指令を制御して 度を図3、 5の 線に示す 囲内 こでは、 入るよ に調整する。 なお、 アナ グ カボ ド23 は、 4の ス の デ サC の 電電圧を制御する直流 電源22 と、 前記の 度の 算結果 ら、 この 流電源22 の 電電圧を制御する制 御 号を出力する信号 を具備して る。 また、 アナ グ カボ ド23 は、 ゲ ランプ 3の 3 aが ゲ ランプ 3に する電圧を制御する信号 も備えて る。

このよ にして ゲ ラ プ 3 キセノ ラ プ 4の 度の 定ができると、 これ ら2 の 源 ら太陽電池2 に照射される光のスペク ト 決定されることになる。

度が規定値と同じ 定値に近けれ の 囲を許容範囲と ) 、 次に、 太陽 電池2０ 定に移行する。

陽電池に代えて、 測定 象となる 陽電池2０をセットする。 そして、 ゲ ラ ンプ 3をフラッ 灯し、 ゲ ランプ 3 ラッ 光の頂部が平坦なタイ グで、 キセノンラ プ 4を発光させる。 8は、 ゲ ラ プ 3の ラッ 光の頂部が平坦なタイ グで、 キセノンラ プ 4を発光させた状態を示す。 2 のフラッ 光 平 な部分が重な たとき、 太陽電 池の 定をすることになる。

8 よ なフラッ 光を ラッ して 定を行 が、 照度 2 2 による検出 度が規定値に対して、 許容範囲 ら外れて高 ったり、 低 たりする場合 は、 ラッ 毎にラ プ 圧を増減して、 照度が規定値 ( 容範囲を含む) になるよ に 自動的に制御される。 明の では、 許容範囲として 、 5 目安として る。 、 ラ プ 圧に関して 度がどのよ に変化する の 性を把握してお ことで、 ランプ 圧によ て 度を調整することができる。

度が規定値に近 場合、 太陽電池2０に接続されて る電子 22 をその

25 らの 力によ て制御して太陽電池2 ら出力される電流を加減する。

25は、 電子 22 を、 連続的に加減することで する 、 ステップ状に変化させる。 ソ 23 デ タ ボ ド24を主体とするデ タ ステムは、 ゲ ラ プ 3 キセノ ラ プ 4の 回 ツ 光の間で、 照度 デ タ、 、 1 V のための 陽電池2 の 流、 電圧 デ タを ０～2 ０ 集することができる。

定 れにつ ては後述する) として、 の としての ロゲ ランプ 3を 発光させ、 続 てキセノンランプ 4を発光さ る。 その 、 本 定として、 同様に ゲ ラ プ 3 キセノ ラ プ 4を発光さ る。 定と本 定にて ゲンラ プ 3 キセノ ラ プ 4の 時発光を2 行 ことで出力 性の 定が可能である。 このよ な測定方法によ 定時間は、 5 となる。 したが て ゲ ラ プ 3の 間 が短 ので、 光学部品 上 抑えることができる。 また 陽電池の 上昇が 少な てすむ で、 より 確な出力 性の 定が可能となる。

なお、 明では、測定に先だ て、予備 な測定を行 ことが望まし 。 定では、 定と同じ ラッ 光を行 。 この ラッ 光では、 度を早 して、 電子 22 を広範囲に変化させ、 測定 象となる 陽電池2 の Sc 開放電圧 cの を求める。 この を求めることで、 電子 22 の 囲を特定するこ とができ、 定の際の掃 度を遅 することが可能となる。 この な ラッ

、 複数フラッシ で行 ても良 。 フラッ で行 ことにより、 より の 度を上げることが可能となり、 次 本 定にお て、 より である 陽電池の 性に 適した負荷の が可能となる。

こ して Sc 開放電圧Vocの が求められたら、 1 V 成のため ラッ 光を行 。 フラッ 電子 荷を 、 1 V ０～ 2 ホイ トのデ タを得る。 そして、 スがそ における上部 の に 近 な た時点で、 デ タ 集を中止し、 ゲンラ プ 3 キセノ ランプ 4を 端 止させる。 その間に、 次の フラッ 灯のために、 ランプ 圧の 御を行 。 3

めた 止時間が経過した後、 次の ラッ 灯を行 、 上述した 順 同じよ にして 度の をし、 次 出 性のデ タの 集を行 、 これを繰り返す。 ラッ 光で の 定点は、一部がオ ラップするよ にすることで、接続を容易にすることができる。

明の では、2回のフラッ 光により 4 ホイ トでのデ タ ができ、 V 得ることができる。 したが て、 予備 定に2回の ラッ 光を使用し たとしても、 合計で4回 ラッ 光で測定が完 する。

明 定方法によれば、 ゲ ラ プ 3を0・ 5 する場合、 5～ 秒 イ タ で点灯しても、ランプ 度の 昇の 響を受けな ことが分 た。そ ため、 予備 定を含めて4回の ラッ 光を行っても、 2 ～4０秒のサイク で測定できる ことになる。 、 である 陽電池の 答に応じて、 ラッ 数を数回ま で増やして 定することも可能である。

9は、 ゲ ラ プ 3の 回 フラッ 光の間に、 キセノ ラ プ 4の ラ 光を複数回発光して行 定方法を説明する図である。 こ 合、 ゲ ラ プ 3 の ・ 5 秒 とする。 ゲ ラ プ 3を数秒 灯した場合、 次に点 灯するまでに長 時間を要する。 また光学部品や 陽電池の 度が上昇しやす 。 し たが て、 この 法を採用する場合は、 ゲ ラ プ 3の 回に限定した方がよ 上によ て、 である 陽電池2 定に必要な点数分のデ タ 集を行 、 収集したデ タ ら 1 V 作成される。 明にお て、 照度の 御 ための 数、 短絡 出のための 数、 1 Vデ タ 定 ため 、 ずれも上記 に限られるものではな 。

また、 実施 にお て、 電子 22 の 御にお ては、 電流を制御する他に、 電圧を 制御する方式を用 ることもできる。 また、 デ タ 程にお て、 経過 間における 号を 録し、 前記 間に対応する 陽電池2０の 流、 電圧 号を記録することが ある。 この デ タの 算に墓づ て 度に対する れを算出するこ とができる。 れに応じて、 度、 ラッ 数を演算して増減さ るこ とで、 応答 れに適した 定を行 ことも可能である。

なお、 上記 では、 フラッ 光で電子 22 を して デ タを取 得したが、 これに限定されるものではな 。 たとえば、 フラッ 光の間では電子 荷 をせず、 フラッ 光で 点 デ タを取得するよ にしてもよ 。 答が非常に 遅 太陽電池を測定する場合は、 フラッ 、 電子 22 の 態を一定に 持 して、 陽電池 らの 力が 和する ス にお て、デ タを収集する。 陽電池の に応じて ス の の さを長 する。 たとえば、 標準で 4 secであった の 間を8～ ０ secにする。 逆に、 応答の 太陽電池を測定す る場合は、 平坦 の 間を secにすることもできる。

常の ョ ト ス ラッ 光では、 ス に平坦 がな ので、 応答の 太 電池は 定できな たが、 明では、 ス に平坦 があるので、 応答の 太 陽電池でも正確な測定が可能である。

対に、 回 ツ 光 平 間を、 たとえ 、 ０ sec 上に長 して、 回 ラッ 光で4０ ホイ ト 上のデ タを取得することも可能である。

Claims

求 の

・ の 、 前記 とは異なる波長 域を持 第2の 前記

源 ら フラッ 光の強度を測定する 、 定によ て 前記 源 らの ラッ 光の ス の が平坦になるよ に制御する 、 前記 2の 源 らのフラッ 光 強度を測定する 、 の 定によ て前記 2の 源 らの ラッ 光の ス の が平 坦になるよ に制御する 、 測定 象となる 陽電池に負荷を与える負荷 路と、 装置 体を制御する制御 を有し、 前記 置が、 前記 の ラッ 光の ス の が平坦な間に、 前記 2 源 ら ス の が 平坦で の 源 ら フラッ より ス フラッシ 光を 以上 光させることを特徴とするソ ラ タ。

・ 置が、 前記 の フラッ 、 前記 2の フラッ とを重ねた ラッ 光を複数回繰り返すことを特徴とするソ ラ タ。 ・ フラ 光の所定の 長を通過さ て 象 なる 陽電池に 照射する 学的な ィ 、 前記 2の フラッ 光の所定の 長を通 過さ て 象となる 陽電池に照射する 2の 学的な ィ 、 を有すること を特徴とする 又は2に記載のソ ラ タ。

・ 置が、 前記 路によ て、 前記 陽電池の 荷を できることを特 徴とする ら 3 ずれ に記載のソ ラ タ。

・ 2 が波 置を有し、 前記 2 ラッ 光 ス の が平坦になるよ に前記 置が、 フィ ド オワ ド 御する

を有することを特徴とする から4の ずれ に記載のソ ラ タ。 ・ 置が、 フィ ド ック 御する B を有することを特徴とする

5に記載のソ ラ タ。

・ の 源 ら ラッ 光を発光させてそ 度を照度 で測定し、 前記 の 源 ら フラッ 光の ス の が平坦になるよ に制御する工程と、 の ラッ 光 ス の が平坦な間に、 2の 源 ら ス の が平坦で、 前記 の 源 らのフラッ 光の平 分より スの 、

ソ 光を 以上 光させる工程と、 前記 2の 源 らのフラッ 光を被 としての 陽電池に照射し、 前記 2の 源 らの ラッ 光の発光中に、 前 記 陽電池 荷を制御して太陽電池 ら出力される電流と電圧を 2 以上で 測定する 程と、 を有するこ を特徴とする 陽電池 定方法。

・ 源 らフラッ 光を複数回発光さ 、 その 度、 前記 2の 源から の ラッ 光を だけ 光させることを特徴とする 7に記載の 陽 電池の 定方法。 ・ の 源 ら フラッ 光を第 学的なフィ を通過させて特定の を通過させる 、 前記 2の 源 らの ラッ 光を第2の 学的な ィ を通過さ て特定の を通過させる工程と、 を有することを特徴とする 7 又は8に記載の 陽電池 定方法。

・ 陽電池の 荷を制御して太陽電池 ら出力 れる電流と電圧を 2 以 上で測定する 程が、 太陽電池の 荷を して太陽電池 ら出力される電流と電 圧を2 以上で測定する工程であることを特徴とする 7 ら9 ずれ に記載 の 陽電池 定方法。

・ 程に先だ て、 前記 の と第2の 源 らのフラッ 光を太陽電 池に照射し、 前記 荷を制御して前記 陽電池の を求める予備 程 を有することを特徴とする 7 ら ０の ずれ に記載の 陽電池の 定方法。

2・ の フラッ 光を 発光させ、 フラッ 光の ス

が平坦になる間に、 2の 源 ら ス の が平坦で、 前記 源 らの ラッシ 光の平 分より スの ラッ 光を複数回以上 光させることを 特徴 する 7に記載の 陽電池の 定方法。

3・ 2 フラッ 光 ス の が平坦になるよ に、 イ ド フ ド 御することを特徴とする 7 ら 2の ずれ に記載 陽 電池の 定方法。

4・ 2 ラッ 光の ス の が平坦になるよ に、 さらに イ ド ック 御することを特徴とする 3に記載 陽電池の 定方法