WO2012161338A1 - Solar simulator, solar cell characteristic measurement method, and program - Google Patents

Solar simulator, solar cell characteristic measurement method, and program Download PDF

Info

Publication number
WO2012161338A1
WO2012161338A1 PCT/JP2012/063580 JP2012063580W WO2012161338A1 WO 2012161338 A1 WO2012161338 A1 WO 2012161338A1 JP 2012063580 W JP2012063580 W JP 2012063580W WO 2012161338 A1 WO2012161338 A1 WO 2012161338A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
period
output current
output voltage
output
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/063580
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
善裕 篠原
光博 下斗米
Original Assignee
日清紡メカトロニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日清紡メカトロニクス株式会社 filed Critical 日清紡メカトロニクス株式会社
Publication of WO2012161338A1 publication Critical patent/WO2012161338A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • a solar simulator is a solar simulator that measures the current-voltage characteristics of the solar cell by irradiating the solar cell with flash light, and is connected in parallel to the solar cell, and the output voltage of the solar cell
  • a voltage detector that detects the output current of the solar cell, a variable load that is connected in series to the solar cell and the current detector,
  • a load control circuit for controlling a variable load; and a sampling circuit for sampling an output voltage and an output current of the solar cell.
  • the load control circuit is configured to change the output voltage or output current of the solar cell according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

Provided is a solar simulator capable of speeding up the measurement and extending the life of a lamp. In the solar simulator (1) of the present invention, a load control circuit (12) controls a variable load (25) so that the output voltage or output current of a solar cell (9) changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period during which a flash light is irradiated to the solar cell (9). Based on the output voltage or output current of the solar cell (9) sampled in the first period, the load control circuit (12) determines a priority range and controls the variable load (25) so that the output voltage or output current of the solar cell (9) changes according to a pattern in a second period included in the irradiation period and being later than the first period, the pattern being such that the time rate of change of the output voltage or output current of the solar cell in the priority range is smaller than the time rate of change in the other range.

Description

ソーラーシミュレータ、太陽電池の特性測定方法及びプログラムSolar simulator, solar cell characteristic measuring method and program
　本発明は、ソーラーシミュレータ、太陽電池の特性測定方法及びプログラムに関し、特には、太陽電池の電流−電圧特性を測定する技術に関する。 The present invention relates to a solar simulator, a method for measuring characteristics of a solar cell, and a program, and more particularly to a technique for measuring current-voltage characteristics of a solar cell.
　従来、太陽電池にフラッシュ光を照射して、太陽電池の電流−電圧特性を測定するソーラーシミュレータが知られている。特許文献１には、一度目のフラッシュ光の照射時に予備測定を行い、二度目のフラッシュ光の照射時に本測定を行うことが記載されている。
特開２００７−８８４１９号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, solar simulators that irradiate a solar cell with flash light and measure current-voltage characteristics of the solar cell are known. Patent Document 1 describes that preliminary measurement is performed at the first flash light irradiation and main measurement is performed at the second flash light irradiation.
JP 2007-88419 A
　しかしながら、上記従来技術では、一連の測定についてフラッシュ光を二度照射するため、測定に時間が掛かる上、ランプの寿命が短くなるおそれがある。また、太陽電池への加熱の影響もある。
　本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能なソーラーシミュレータ、太陽電池の特性測定方法及びプログラムを提供することを主な目的とする。 However, in the above prior art, since flash light is irradiated twice for a series of measurements, the measurement takes time and the life of the lamp may be shortened. There is also the influence of heating on the solar cell.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solar simulator, a solar cell characteristic measurement method, and a program capable of speeding up measurement, prolonging lamp life, and improving measurement accuracy. The main purpose is to provide.
　上記課題を解決するため、第１発明のソーラーシミュレータは、太陽電池にフラッシュ光を照射して、前記太陽電池の電流−電圧特性を測定するソーラーシミュレータであって、前記太陽電池に並列に接続され、前記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出器と、前記太陽電池に直列に接続され、前記太陽電池の出力電流を検出する電流検出器と、前記太陽電池及び前記電流検出器に直列に接続される可変負荷と、前記可変負荷を制御する負荷制御回路と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングするサンプリング回路と、を備える。前記負荷制御回路は、前記太陽電池に前記フラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御し、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定し、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。
　第２発明のソーラーシミュレータは、第１発明において、前記負荷制御回路は、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を上昇させ、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を下降させる。この態様によると、第１の期間と第２の期間との間で太陽電池の出力電圧又は出力電流を変化させる量が抑制されるため、測定の迅速化を図ることが可能である。
　第３発明のソーラーシミュレータは、第１発明において、前記負荷制御回路は、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を下降させ、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を上昇させる。この態様によると、第１の期間と第２の期間との間で太陽電池の出力電圧又は出力電流を変化させる量が抑制されるため、測定の迅速化を図ることが可能である。
　第４発明のソーラーシミュレータは、第１発明ないし第３発明の何れかにおいて、前記第１の期間の終了時点での前記太陽電池の出力電圧又は出力電流と、前記第２の期間の開始時点での前記太陽電池の出力電圧又は出力電流とが同じである。この態様によると、第１の期間と第２の期間との間で太陽電池の出力電圧又は出力電流を変化させる必要がないため、測定の迅速化を図ることが可能である。
　第５発明のソーラーシミュレータは、第１発明ないし第４発明の何れかにおいて、前記負荷制御回路は、前記第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を少なくとも前記優先範囲で上昇させ、かつ下降させる。一般に、太陽電池では、出力電圧又は出力電流を上昇させる場合と下降させる場合とで電流−電圧特性が異なることがあるが、この態様によると、どちらの場合の電流−電圧特性も測定することが可能である。
　第６発明のソーラーシミュレータは、第１発明ないし第５発明の何れかにおいて、前記フラッシュ光を第１の照度で維持し、その後、前記第１の照度より低い第２の照度で維持する照射制御回路をさらに備え、前記負荷制御回路は、前記フラッシュ光が前記第１の照度で維持される期間及び前記第２の照度で維持される期間のそれぞれで、前記第１及び第２の期間の制御を実行する。この態様によると、異なる照度のそれぞれにおける電流−電圧特性を迅速に測定することが可能である。
　第７発明のソーラーシミュレータは、太陽電池にフラッシュ光を照射して、前記太陽電池の電流−電圧特性を測定するソーラーシミュレータであって、前記太陽電池に並列に接続され、前記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出器と、前記太陽電池に直列に接続され、前記太陽電池の出力電流を検出する電流検出器と、前記太陽電池及び前記電流検出器に直列に接続される可変負荷と、前記可変負荷を制御する負荷制御回路と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングするサンプリング回路と、を備える。前記負荷制御回路は、前記太陽電池に前記フラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御し、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定し、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。
　第８発明の太陽電池の特性測定方法は、太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順と、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、を含む。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。
　第９発明の太陽電池の特性測定方法は、太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順と、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、を含む。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。
　第１０発明のプログラムは、太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、及び前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、をコンピュータに実行させる。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。
　第１１発明のプログラムは、太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順、前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、及び前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、をコンピュータに実行させる。
　本発明によると、一度のフラッシュ光の照射期間に第１の期間と第２の期間とが含まれるため、測定の迅速化とランプの長寿命化と測定精度の向上とを図ることが可能である。 In order to solve the above problems, a solar simulator of the first invention is a solar simulator that measures the current-voltage characteristics of the solar cell by irradiating flash light to the solar cell, and is connected in parallel to the solar cell. A voltage detector for detecting the output voltage of the solar cell; a current detector connected in series to the solar cell for detecting the output current of the solar cell; and a serial connection to the solar cell and the current detector. And a load control circuit that controls the variable load, and a sampling circuit that samples the output voltage and output current of the solar cell. The load control circuit is configured to change the output voltage or output current of the solar cell according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell. A load is controlled, a priority range is determined based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period, and the second range included in the irradiation period is after the first period. In a period, the variable so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a pattern in which the time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell is smaller than the time change rate in other ranges Control the load.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
The solar simulator of the second invention is the solar simulator according to the first invention, wherein the load control circuit increases the output voltage or output current of the solar cell in the first period, and the output voltage of the solar cell in the second period. Alternatively, the output current is decreased. According to this aspect, since the amount by which the output voltage or output current of the solar cell is changed between the first period and the second period is suppressed, it is possible to speed up the measurement.
The solar simulator of the third invention is the solar simulator according to the first invention, wherein the load control circuit decreases the output voltage or output current of the solar cell in the first period, and the output voltage of the solar cell in the second period. Alternatively, the output current is increased. According to this aspect, since the amount by which the output voltage or output current of the solar cell is changed between the first period and the second period is suppressed, it is possible to speed up the measurement.
In any one of the first to third inventions, the solar simulator of the fourth invention is the output voltage or output current of the solar cell at the end of the first period, and the start of the second period. The output voltage or output current of the solar cell is the same. According to this aspect, since it is not necessary to change the output voltage or output current of the solar cell between the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement.
The solar simulator of a fifth invention is the solar simulator according to any one of the first to fourth inventions, wherein the load control circuit increases the output voltage or output current of the solar cell in at least the priority range in the second period. And lower. Generally, in a solar cell, the current-voltage characteristic may be different between when the output voltage or output current is raised and when it is lowered. According to this aspect, the current-voltage characteristic in either case can be measured. Is possible.
A solar simulator according to a sixth aspect of the present invention is the solar control according to any one of the first to fifth aspects, wherein the flash light is maintained at a first illuminance, and then maintained at a second illuminance lower than the first illuminance. The load control circuit controls the first and second periods in each of a period during which the flash light is maintained at the first illuminance and a period during which the flash light is maintained at the second illuminance. Execute. According to this aspect, it is possible to quickly measure current-voltage characteristics at different illuminances.
A solar simulator according to a seventh aspect of the present invention is a solar simulator that measures the current-voltage characteristics of the solar cell by irradiating the solar cell with flash light, and is connected in parallel to the solar cell, and the output voltage of the solar cell A voltage detector that detects the output current of the solar cell, a variable load that is connected in series to the solar cell and the current detector, A load control circuit for controlling a variable load; and a sampling circuit for sampling an output voltage and an output current of the solar cell. The load control circuit is configured to change the output voltage or output current of the solar cell according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell. A load is controlled, a priority range is determined based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period, and the second range included in the irradiation period is after the first period. In the period, the variable load is controlled so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a pattern including an increase and a decrease in the output voltage or output current of the solar cell in the priority range.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
In the solar cell characteristic measurement method according to the eighth aspect of the present invention, the output voltage or output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in the first period included in the irradiation period in which the solar cell is irradiated with flash light. The procedure for controlling the variable load, the procedure for sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period, and the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period And a time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell in the second period included in the irradiation period and in the second period after the first period. A step of controlling the variable load so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a pattern that is smaller than the rate of time change in other ranges, Including, a step of sampling the output voltage and output current of the solar cell in the second period.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
In the solar cell characteristic measurement method according to the ninth aspect of the present invention, the output voltage or output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in the first period included in the irradiation period in which the solar cell is irradiated with flash light. The procedure for controlling the variable load, the procedure for sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period, and the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period In the second period after the first period included in the irradiation period, and in the irradiation period, the output voltage or the output current of the solar cell is increased and decreased in the priority range. A step of controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a pattern including: the solar cell in the second period Comprising a step of sampling the output voltage and output current of the pond, a.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a program for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which flash light is irradiated to the solar cell. The priority range is determined based on the procedure for controlling the output voltage and output current of the solar cell in the first period, and the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period. The time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell in the second period after the first period included in the irradiation period is a time change in another range. A step of controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a pattern smaller than a rate, and in the second period The executing procedure for sampling the output voltage and output current of the solar cell, to the computer Te.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
According to an eleventh aspect of the invention, there is provided a program for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which flash light is irradiated to the solar cell. The priority range is determined based on the procedure for controlling the output voltage and output current of the solar cell in the first period, and the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period. In the irradiation period, in a second period after the first period, according to a pattern including rising and falling in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell. A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current changes, and an output voltage of the solar cell in the second period; Procedure for sampling fine output currents, causes the computer to execute.
According to the present invention, since the first flash light irradiation period includes the first period and the second period, it is possible to speed up the measurement, extend the lamp life, and improve the measurement accuracy. is there.
　図１は、本発明の一実施形態に係るソーラーシミュレータの構成例を表す回路図である。
　図２は、太陽電池の電流−電圧特性の例を表すグラフである。
　図３は、上記ソーラーシミュレータの制御装置の構成例を表すブロック図である。
　図４は、上記ソーラーシミュレータの制御装置の動作例を表すフローチャートである。
　図５は、フラッシュ光の照度及び太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。
　図６は、第１変形例に係る太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。
　図７は、第２変形例に係る太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。
　図８は、第３変形例に係る太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。
　図９は、第４変形例に係る太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。
　図１０は、第５変形例に係る太陽電池の出力電流の時間変化例を表すグラフである。 FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a solar simulator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing an example of current-voltage characteristics of a solar cell.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the control device of the solar simulator.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of the control device of the solar simulator.
FIG. 5 is a graph showing an example of temporal changes in the illuminance of flash light and the output current of the solar cell.
FIG. 6 is a graph showing a time change example of the output current of the solar cell according to the first modification.
FIG. 7 is a graph showing a time change example of the output current of the solar cell according to the second modification.
FIG. 8 is a graph showing an example of a change over time of the output current of the solar cell according to the third modification.
FIG. 9 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell according to the fourth modification.
FIG. 10 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell according to the fifth modification.
　１　　　ソーラーシミュレータ
　２　　　測定系回路
　３　　　照射系回路
　１０　　制御装置
　１１　　サンプリング回路
　１２　　負荷制御回路
　１２ａ　目標値設定部
　１２ｂ　目標値設定部
　１２ｃ　加算部
　１２ｄ　駆動部
　１２ｅ　優先範囲決定部
　１３　　照射制御回路
　１４　　記憶部
　２１　　電圧検出器
　２３　　電流検出器
　２５　　可変負荷
　３１　　ランプ
　３３　　コンデンサ
　３５　　巻線
　３７　　スイッチング素子
　３９　　照度検出器
　９　　　太陽電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar simulator 2 Measurement system circuit 3 Irradiation system circuit 10 Control apparatus 11 Sampling circuit 12 Load control circuit 12a Target value setting part 12b Target value setting part 12c Adder 12d Drive part 12e Priority range determination part 13 Irradiation control circuit 14 Memory | storage part 21 Voltage detector 23 Current detector 25 Variable load 31 Lamp 33 Capacitor 35 Winding 37 Switching element 39 Illuminance detector 9 Solar cell
　本発明のソーラーシミュレータ、太陽電池の特性測定方法及びプログラムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　図１は、ソーラーシミュレータ１の構成例を表す回路図である。ソーラーシミュレータ１は、太陽電池９の電流−電圧特性を測定するための測定系回路２と、太陽電池９にフラッシュ光を照射するための照射系回路３と、これらを制御するための制御装置１０と、を備えている。ソーラーシミュレータ１は、疑似太陽光照射装置とも呼ばれる。
　測定系回路２は、太陽電池９に並列に接続され、太陽電池９の出力電圧を検出する電圧検出器２１と、太陽電池９に直列に接続され、太陽電池９の出力電流を検出する電流検出器２３と、太陽電池９及び電流検出器２３に直列に接続される可変負荷２５と、を備えている。
　電圧検出器２１及び電流検出器２３は、太陽電池９の出力電圧及び出力電流を表す信号を制御装置１０にそれぞれ出力する。可変負荷２５は、制御装置１０からの指令に応じて負荷が変化する電子負荷であり、例えばＦＥＴなどのトランジスタ等の半導体デバイスからなる。可変負荷２５は、これに限られず、例えば可変抵抗などであってもよい。
　照射系回路３は、フラッシュ光を発するランプ３１と、ランプ３１に電流を供給するコンデンサ３３と、ランプ３１に巻かれた巻線３５と、ランプ３１を流れる電流の量を制御するスイッチング素子３７と、フランシュ光の照度を検出する照度検出器３９と、を備えている。
　ランプ３１は、キセノンガス等の希ガスが封入された放電管を有している。ランプ３１に巻かれた巻線３５に制御装置１０から昇圧されたトリガ信号が入力されると、ランプ３１内の希ガスのイオン化によって放電が誘発され、コンデンサ３３からランプ３１に電流が流れ込んで、フラッシュ光が発せられる。キセノンガスのフラッシュ光は、スペクトルが太陽光に近いため、疑似太陽光として好適である。
　スイッチング素子３７は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のパワースイッチング素子からなる。スイッチング素子３７は、パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴであってもよい。スイッチング素子３７は、ランプ３１を流れる電流の量を制御して、フラッシュ光の照度を安定化する。
　制御装置１０は、太陽電池９の出力電圧及び出力電流をサンプリングするサンプリング回路１１と、測定系回路２の可変負荷２５を制御する負荷制御回路１２と、照射系回路３のスイッチング素子３７を制御する照射制御回路１３と、を備えている。
　制御装置１０の各回路は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算部がＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体から提供されてもよいし、インターネット等の通信線を介して提供されてもよい。
　図２は、太陽電池９の電流−電圧特性の例を表すグラフである。フラッシュ光を太陽電池９に照射する間に、太陽電池９の出力電圧及び出力電流をサンプリングすることで、同図に示されるグラフが得られる。出力電圧が０のときの出力電流は短絡電流Ｉｓｃと呼ばれ、出力電流が０のときの出力電圧は開放電圧Ｖｏｃと呼ばれる。また、出力電圧と出力電流の乗算値が最大になる点は、最大電力Ｐｍａｘと呼ばれる。
　図３は、制御装置１０の構成例を表すブロック図である。制御装置１０に含まれる負荷制御回路１２は、予備測定のための目標値設定部１２ａと、本測定のための目標値設定部１２ｂと、加算部１２ｃと、駆動部１２ｄと、優先範囲決定部１２ｅと、を備えている。また、制御装置１０は、サンプリング回路１１によりサンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流の情報を格納する記憶部１４を備えている。
　目標値設定部１２ａは、後述する予備測定を行う第１の期間において、太陽電池９の出力電流を所定のパターンに従って変化させるための目標値を出力する。目標値設定部１２ｂは、後述する本測定を行う第２の期間において、太陽電池９の出力電流を所定のパターンに従って変化させるための目標値を出力する。
　加算部１２ｃは、目標値設定部１２ａ，１２ｂから入力される太陽電池９の出力電流の目標値と、電流検出器２３から入力される太陽電池９の出力電流の現在値との差分を算出し、駆動部１２ｄに出力する。駆動部１２ｄは、当該差分に応じたデューティー比のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成して、可変負荷２５に出力する。これにより、可変負荷２５には、太陽電池９の出力電流を目標値に近付ける負荷が設定される。
　優先範囲決定部１２ｅは、サンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流の情報をサンプリング回路１１から受付け、これに基づいて優先範囲を決定し、目標値設定部１２ｂに転送する。優先範囲とは、後述する本測定においてサンプリングを重点的に行う範囲である。目標値設定部１２ｂは、優先範囲で重点的にサンプリングを行うためのパターンを生成し、このパターンに基づく目標値を出力する。
　図４は、制御装置１０の動作例を表すフローチャートである。また、図５は、フラッシュ光の照度及び太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。同図では、フラッシュ光の照度を破線で表し、太陽電池９の出力電流を実線で表している。また、太陽電池９の出力電流を表す実線上の点は、サンプリングのタイミング例を模式的に表している。
　制御装置１０がランプ３１に巻かれた巻線３５にトリガ信号を出力すると（Ｓ１）、ランプ３１からフラッシュ光が発せられる。フラッシュ光の照度は、急激に上昇し、或る照度で一定期間維持された後、急激に下降する。フラッシュ光の照度が立ち上がってから０に戻るまでの期間を、フラッシュ光の照射期間という。なお、フラッシュ光の照度は、立ち上がってから安定するまでの間に若干の時間を要する。一般に、フラッシュ光の照度が安定するには、フラッシュ光が発せられてから２~１５ミリ秒程度の時間を要する。また、フラッシュ光の照度が維持される期間は、コンデンサ３３の容量に依存するが、例えばフラッシュ光が発せられてから２５ミリ秒程度である。
　制御装置１０は、フラッシュ光の照度が閾値を超えてから（Ｓ２：ＹＥＳ）、フラッシュ光の照度が維持される期間内に、以下に説明するステップＳ３~Ｓ９を実行する。若しくは、制御装置１０は、照射制御回路１３からフラッシュ光の照度が安定したことを表す信号を受け取った後に、ステップＳ３~Ｓ９を実行してもよい。
　まず、制御装置１０は、第１の期間において予備測定を開始する（Ｓ３）。第１の期間は、例えばフラッシュ光が発せられてから安定するまで（本例では１０ミリ秒）の期間とされる。具体的には、負荷制御回路１２に含まれる目標値設定部１２ａは、第１の期間において太陽電池９の出力電流が上昇するように可変負荷２５を制御する。太陽電池９の出力電流は、第１の期間が完了するまでに測定すべき範囲を超えるように０から線形的に上昇する。このとき、太陽電池９の出力電流の時間変化率（傾き）は、後述する第２の期間における時間変化率よりも大きく設定される。
　太陽電池９の出力電流が上昇する間、サンプリング回路１１は、太陽電池９の出力電圧及び出力電流をサンプリングする（Ｓ４）。ここでサンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流の情報は、記憶部１４に格納されると共に、負荷制御回路１２に含まれる優先範囲決定部１２ｅに出力される。太陽電池９の出力電流の時間変化率は、後述する第２の期間における時間変化率よりも大きく設定されるため、サンプリングされる太陽電池９の出力電圧及び出力電流の各点は、後述する第２の期間の場合よりも疎となる。すなわち、各点の電圧値及び電流値の間隔が、後述する第２の期間の場合よりも広くなる。
　太陽電池９の出力電流の上昇が完了すると、制御装置１０は予備測定を終了する（Ｓ５：ＹＥＳ）。具体的には、太陽電池９の出力電流が閾値に到達したときに、予備測定が終了する。閾値は、予想される短絡電流Ｉｓｃの出現範囲を超えるように設定される。これに限られず、太陽電池９の出力電流が短絡電流Ｉｓｃに到達したときに（すなわち、太陽電池９の出力電圧が０になったときに）、予備測定が終了してもよい。この場合、迅速に本測定に移行することが可能である。
　次に、負荷制御回路１２に含まれる優先範囲決定部１２ｅは、第１の期間でサンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する（Ｓ６）。具体的には、優先範囲決定部１２ｅは、太陽電池９の出力電圧と出力電流の乗算値を算出する乗算部と、最大の乗算値を保持する保持部と、最大の乗算値に対応する範囲を優先範囲として決定する決定部と、を含んでいる。第１の期間でサンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流のうち、乗算値が最大になる点は、最大電力Ｐｍａｘに最も近いことから、この点を含む電流値の範囲を優先範囲とすることで、後述する第２の期間において最大電力Ｐｍａｘの近傍で重点的にサンプリングを行うことが可能となる。優先範囲は、例えば、乗算値が最大になる電流値を中心とする範囲であってもよいし、予め切り分けられた複数の範囲から選択される、乗算値が最大になる電流値を含む範囲であってもよい。なお、優先範囲決定部１２ｅは、第１の期間が完了する前に、太陽電池９の出力電圧及び出力電流の乗算値の極大を検出した時点で、優先範囲を決定してもよい。この場合、迅速に本測定に移行することが可能である。
　次に、制御装置１０は、第２の期間において本測定を開始する（Ｓ７）。第２の期間は、例えばフラッシュ光が安定した後の期間とされる。具体的には、負荷制御回路１２に含まれる目標値設定部１２ｂは、第２の期間において、優先範囲での時間変化率（傾き）が他の範囲での時間変化率よりも小さいパターンに従って太陽電池９の出力電流が下降するように可変負荷２５を制御する。太陽電池９の出力電流は、第１の期間が完了した時点の値から線形的に下降し、優先範囲の上限に到達すると、それまでの傾きよりも緩やかな傾きで線形的に下降する。その後、太陽電池９の出力電流は、優先範囲の下限に到達すると、それまでの傾きよりも急な傾きで線形的に下降し、０に到達する。
　太陽電池９の出力電流が下降する間、サンプリング回路１１は、太陽電池９の出力電圧及び出力電流をサンプリングする（Ｓ８）。ここでサンプリングされた太陽電池９の出力電圧及び出力電流の情報は、記憶部１４に格納され、電流−電圧特性のグラフの描画に供される。太陽電池９の出力電流の優先範囲での時間変化率は、他の範囲での時間変化率よりも小さいため、優先範囲でサンプリングされる太陽電池９の出力電圧及び出力電流は、他の範囲の場合よりも密となる。このように、最大電力Ｐｍａｘを含む優先範囲では、重点的にサンプリングが行われる。
　太陽電池９の出力電流の下降が完了すると、制御装置１０は本測定を終丁する（Ｓ９：ＹＥＳ）。具体的には、太陽電池９の出力電流が０に到達したときに、本測定が終了する。
　図６は、第１変形例に係る太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。本例では、太陽電池９の出力電流の上昇・下降が上記図５の例とは逆になっている。すなわち、太陽電池９の出力電流は、第１の期間において０まで下降し、第２の期間において優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って上昇する。
　図７は、第２変形例に係る太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。本例では、太陽電池９の出力電流は、第２の期間の前半部において上記図５の第２の期間と同様のパターンに従って下降し、その後、第２の期間の後半部において上記図６の第２の期間と同様のパターンに従って上昇する。
　図８は、第３変形例に係る太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。本例では、太陽電池９の出力電流は、第２の期間において、優先範囲で上昇及び下降する。具体的には、太陽電池９の出力電流は、第１の期間が完了した時点の値から線形的に下降し、優先範囲の下限に到達すると、それまでの傾きよりも緩やかな傾きで線形的に上昇する。その後、太陽電池９の出力電流は、優先範囲の上限に到達すると、それまでの傾きよりも急な傾きで線形的に下降し、０に到達する。
　図９は、第４変形例に係る太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。本例では、第２の期間において、太陽電池９の出力電流は、優先範囲の上限と下限の間で三角関数的に上昇及び下降を繰り返す。これによっても、最大電力Ｐｍａｘを含む優先範囲で重点的にサンプリングを行うことが可能である。
　図１０は、第５変形例に係る太陽電池９の出力電流の時間変化例を表すグラフである。本例において、上記図１に示される照射制御回路１３は、スイッチング素子３７を駆動し、ランプ３１を流れる電流の量を制御することで、フラッシュ光の照度を第１の照度で一定期間維持した後、第１の照度より低い第２の照度で一定期間維持する。制御装置１０は、フラッシュ光が第１の照度で維持される期間及び第２の照度で維持される期間のそれぞれで予備測定及び本測定を実行する。なお、本例ではフラッシュ光の照度が維持される段数を２段としたが、これに限られず、３段以上であってもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
　なお、上記実施形態では、図５~１０に示されるパターンに従って太陽電池９の出力電流を変化させたが、これに限られず、太陽電池９の出力電圧を変化させてもよい。 Embodiments of a solar simulator, a solar cell characteristic measuring method, and a program according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the solar simulator 1. The solar simulator 1 includes a measurement system circuit 2 for measuring the current-voltage characteristics of the solar cell 9, an irradiation system circuit 3 for irradiating the solar cell 9 with flash light, and a control device 10 for controlling these. And. The solar simulator 1 is also called a pseudo sunlight irradiation device.
The measurement system circuit 2 is connected in parallel to the solar cell 9, and a voltage detector 21 that detects the output voltage of the solar cell 9 and a current detector that is connected in series to the solar cell 9 and detects the output current of the solar cell 9. And a variable load 25 connected in series to the solar cell 9 and the current detector 23.
The voltage detector 21 and the current detector 23 output signals representing the output voltage and output current of the solar cell 9 to the control device 10, respectively. The variable load 25 is an electronic load whose load changes in response to a command from the control device 10, and is composed of a semiconductor device such as a transistor such as an FET. The variable load 25 is not limited to this, and may be a variable resistor, for example.
The irradiation system circuit 3 includes a lamp 31 that emits flash light, a capacitor 33 that supplies current to the lamp 31, a winding 35 wound around the lamp 31, and a switching element 37 that controls the amount of current flowing through the lamp 31. And an illuminance detector 39 for detecting the illuminance of the Franche light.
The lamp 31 has a discharge tube filled with a rare gas such as xenon gas. When a boosted trigger signal is input from the control device 10 to the winding 35 wound around the lamp 31, discharge is induced by ionization of the rare gas in the lamp 31, and a current flows from the capacitor 33 to the lamp 31. Flash light is emitted. Xenon gas flash light is suitable as pseudo-sunlight because its spectrum is close to that of sunlight.
The switching element 37 is composed of a power switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The switching element 37 may be a power transistor or a power MOSFET. The switching element 37 controls the amount of current flowing through the lamp 31 to stabilize the illuminance of the flash light.
The control device 10 controls the sampling circuit 11 that samples the output voltage and output current of the solar cell 9, the load control circuit 12 that controls the variable load 25 of the measurement system circuit 2, and the switching element 37 of the irradiation system circuit 3. An irradiation control circuit 13.
Each circuit of the control device 10 is realized, for example, by an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in a storage unit such as a ROM (Read Only Memory). The program may be provided from a computer-readable information recording medium such as a CD-ROM, or may be provided via a communication line such as the Internet.
FIG. 2 is a graph showing an example of current-voltage characteristics of the solar cell 9. By sampling the output voltage and output current of the solar cell 9 while irradiating the flash light on the solar cell 9, the graph shown in the figure is obtained. The output current when the output voltage is 0 is called a short-circuit current Isc, and the output voltage when the output current is 0 is called an open circuit voltage Voc. The point at which the product of the output voltage and the output current becomes maximum is called the maximum power Pmax.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the control device 10. The load control circuit 12 included in the control device 10 includes a target value setting unit 12a for preliminary measurement, a target value setting unit 12b for main measurement, an adding unit 12c, a driving unit 12d, and a priority range determining unit. 12e. In addition, the control device 10 includes a storage unit 14 that stores information on the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled by the sampling circuit 11.
The target value setting unit 12a outputs a target value for changing the output current of the solar cell 9 according to a predetermined pattern in a first period in which preliminary measurement described later is performed. The target value setting unit 12b outputs a target value for changing the output current of the solar cell 9 according to a predetermined pattern in a second period in which the main measurement described later is performed.
The adding unit 12c calculates a difference between the target value of the output current of the solar cell 9 input from the target value setting units 12a and 12b and the current value of the output current of the solar cell 9 input from the current detector 23. To the drive unit 12d. The drive unit 12 d generates a PWM (Pulse Width Modulation) signal having a duty ratio corresponding to the difference and outputs the PWM signal to the variable load 25. Thereby, the load which makes the output current of the solar cell 9 approach the target value is set in the variable load 25.
The priority range determination unit 12e receives the sampled output voltage and output current information of the solar cell 9 from the sampling circuit 11, determines a priority range based on the information, and transfers it to the target value setting unit 12b. The priority range is a range in which sampling is preferentially performed in the main measurement described later. The target value setting unit 12b generates a pattern for performing sampling in a priority range, and outputs a target value based on this pattern.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the control device 10. FIG. 5 is a graph showing an example of temporal changes in the illuminance of the flash light and the output current of the solar cell 9. In the figure, the illuminance of the flash light is represented by a broken line, and the output current of the solar cell 9 is represented by a solid line. A point on the solid line representing the output current of the solar cell 9 schematically represents an example of sampling timing.
When the control device 10 outputs a trigger signal to the winding 35 wound around the lamp 31 (S1), flash light is emitted from the lamp 31. The illuminance of the flash light rapidly increases, and after maintaining for a certain period at a certain illuminance, it rapidly decreases. The period from when the illuminance of the flash light rises to when it returns to 0 is referred to as the flash light irradiation period. It should be noted that the illuminance of the flash light takes some time from when it rises to when it becomes stable. Generally, in order to stabilize the illuminance of flash light, it takes about 2 to 15 milliseconds after the flash light is emitted. Further, the period during which the illuminance of the flash light is maintained depends on the capacitance of the capacitor 33, but is, for example, about 25 milliseconds after the flash light is emitted.
After the illuminance of the flash light exceeds the threshold value (S2: YES), the control device 10 executes steps S3 to S9 described below within a period during which the illuminance of the flash light is maintained. Alternatively, the control device 10 may execute steps S3 to S9 after receiving a signal indicating that the illuminance of the flash light is stabilized from the irradiation control circuit 13.
First, the control device 10 starts preliminary measurement in the first period (S3). The first period is, for example, a period from when the flash light is emitted until it is stabilized (in this example, 10 milliseconds). Specifically, the target value setting unit 12a included in the load control circuit 12 controls the variable load 25 so that the output current of the solar cell 9 increases in the first period. The output current of the solar cell 9 rises linearly from 0 so that it exceeds the range to be measured before the first period is completed. At this time, the time change rate (slope) of the output current of the solar cell 9 is set to be larger than the time change rate in the second period described later.
While the output current of the solar cell 9 rises, the sampling circuit 11 samples the output voltage and output current of the solar cell 9 (S4). The information on the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled here is stored in the storage unit 14 and output to the priority range determination unit 12e included in the load control circuit 12. Since the time change rate of the output current of the solar cell 9 is set larger than the time change rate in the second period to be described later, each point of the output voltage and the output current of the solar cell 9 to be sampled is described later. It is sparser than in the case of period 2. That is, the interval between the voltage value and the current value at each point is wider than in the second period described later.
When the increase in the output current of the solar cell 9 is completed, the control device 10 ends the preliminary measurement (S5: YES). Specifically, the preliminary measurement ends when the output current of the solar cell 9 reaches a threshold value. The threshold value is set so as to exceed the expected appearance range of the short-circuit current Isc. The preliminary measurement may be terminated when the output current of the solar cell 9 reaches the short-circuit current Isc (that is, when the output voltage of the solar cell 9 becomes 0). In this case, it is possible to quickly move to the main measurement.
Next, the priority range determination unit 12e included in the load control circuit 12 determines the priority range based on the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled in the first period (S6). Specifically, the priority range determination unit 12e includes a multiplication unit that calculates a multiplication value of the output voltage and output current of the solar cell 9, a holding unit that holds the maximum multiplication value, and a range corresponding to the maximum multiplication value. And a determination unit that determines as a priority range. Of the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled in the first period, the point where the multiplication value is the maximum is closest to the maximum power Pmax. Therefore, the current value range including this point is set as the priority range. This makes it possible to perform sampling mainly in the vicinity of the maximum power Pmax in the second period described later. The priority range may be, for example, a range centering on a current value at which the multiplication value is maximized, or a range including a current value at which the multiplication value is maximized, selected from a plurality of ranges that are preliminarily carved. There may be. In addition, the priority range determination part 12e may determine a priority range at the time of detecting the maximum of the multiplication value of the output voltage and output current of the solar cell 9 before the first period is completed. In this case, it is possible to quickly move to the main measurement.
Next, the control device 10 starts the main measurement in the second period (S7). The second period is a period after the flash light is stabilized, for example. Specifically, the target value setting unit 12b included in the load control circuit 12 is arranged so that the time change rate (slope) in the priority range is smaller than the time change rate in other ranges in the second period. The variable load 25 is controlled so that the output current of the battery 9 decreases. The output current of the solar cell 9 falls linearly from the value at the time when the first period is completed, and when it reaches the upper limit of the priority range, it falls linearly with a gentler slope than the previous slope. Thereafter, when the output current of the solar cell 9 reaches the lower limit of the priority range, it linearly falls with a steeper slope than before and reaches zero.
While the output current of the solar cell 9 decreases, the sampling circuit 11 samples the output voltage and output current of the solar cell 9 (S8). The information of the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled here is stored in the storage unit 14 and used for drawing a graph of current-voltage characteristics. Since the time change rate in the priority range of the output current of the solar cell 9 is smaller than the time change rate in the other range, the output voltage and output current of the solar cell 9 sampled in the priority range are in the other ranges. It becomes denser than the case. Thus, sampling is performed intensively in the priority range including the maximum power Pmax.
When the decrease in the output current of the solar cell 9 is completed, the control device 10 finishes the main measurement (S9: YES). Specifically, this measurement ends when the output current of the solar cell 9 reaches zero.
FIG. 6 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell 9 according to the first modification. In this example, the increase / decrease of the output current of the solar cell 9 is opposite to the example of FIG. That is, the output current of the solar cell 9 falls to 0 in the first period, and rises according to a pattern in which the time change rate in the priority range is smaller than the time change rate in other ranges in the second period.
FIG. 7 is a graph showing an example of time change of the output current of the solar cell 9 according to the second modification. In this example, the output current of the solar cell 9 falls according to the same pattern as the second period of FIG. 5 in the first half of the second period, and then in the latter half of the second period of FIG. It rises according to the same pattern as in the second period.
FIG. 8 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell 9 according to the third modification. In this example, the output current of the solar cell 9 rises and falls within the priority range in the second period. Specifically, the output current of the solar cell 9 linearly falls from the value at the time when the first period is completed, and when reaching the lower limit of the priority range, the output current is linear with a gentler slope than the previous slope. To rise. Thereafter, when the output current of the solar cell 9 reaches the upper limit of the priority range, the output current linearly falls with a steeper slope than before and reaches zero.
FIG. 9 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell 9 according to the fourth modification. In this example, in the second period, the output current of the solar cell 9 repeatedly increases and decreases in a trigonometric manner between the upper limit and the lower limit of the priority range. This also makes it possible to perform sampling in a priority range including the maximum power Pmax.
FIG. 10 is a graph showing an example of the time change of the output current of the solar cell 9 according to the fifth modification. In this example, the irradiation control circuit 13 shown in FIG. 1 drives the switching element 37 and controls the amount of current flowing through the lamp 31, thereby maintaining the illuminance of the flash light at the first illuminance for a certain period. Thereafter, the second illuminance lower than the first illuminance is maintained for a certain period. The control device 10 performs the preliminary measurement and the main measurement in each of the period in which the flash light is maintained at the first illuminance and the period in which the flash light is maintained at the second illuminance. In this example, the number of stages in which the illuminance of the flash light is maintained is two, but is not limited thereto, and may be three or more.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art.
In the above embodiment, the output current of the solar cell 9 is changed according to the patterns shown in FIGS. 5 to 10, but the present invention is not limited to this, and the output voltage of the solar cell 9 may be changed.

Claims (11)

  1. 　太陽電池にフラッシュ光を照射して、前記太陽電池の電流−電圧特性を測定するソーラーシミュレータであって、
    　前記太陽電池に並列に接続され、前記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出器と、
    　前記太陽電池に直列に接続され、前記太陽電池の出力電流を検出する電流検出器と、
    　前記太陽電池及び前記電流検出器に直列に接続される可変負荷と、
    　前記可変負荷を制御する負荷制御回路と、
    　前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングするサンプリング回路と、
    　を備え、
    　前記負荷制御回路は、
    　前記太陽電池に前記フラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御し、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定し、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する、
    　ことを特徴とするソーラーシミュレータ。     A solar simulator that irradiates a solar cell with flash light and measures current-voltage characteristics of the solar cell,
    A voltage detector connected in parallel to the solar cell and detecting an output voltage of the solar cell;
    A current detector connected in series to the solar cell and detecting an output current of the solar cell;
    A variable load connected in series to the solar cell and the current detector;
    A load control circuit for controlling the variable load;
    A sampling circuit for sampling the output voltage and output current of the solar cell;
    With
    The load control circuit includes:
    In the first period included in the irradiation period in which the flash light is irradiated on the solar cell, the variable load is controlled so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern,
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell is smaller than the time change rate in other ranges. Controlling the variable load so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a pattern;
    A solar simulator characterized by that.
  2. 　前記負荷制御回路は、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を上昇させ、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を下降させる、
    　請求項１に記載のソーラーシミュレータ。     The load control circuit increases the output voltage or output current of the solar cell in the first period, and decreases the output voltage or output current of the solar cell in the second period.
    The solar simulator according to claim 1.
  3. 　前記負荷制御回路は、前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を下降させ、前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を上昇させる、
    　請求項１に記載のソーラーシミュレータ。     The load control circuit decreases the output voltage or output current of the solar cell in the first period, and increases the output voltage or output current of the solar cell in the second period.
    The solar simulator according to claim 1.
  4. 　前記第１の期間の終了時点での前記太陽電池の出力電圧又は出力電流と、前記第２の期間の開始時点での前記太陽電池の出力電圧又は出力電流とが同じである、
    　請求項１ないし３の何れかに記載のソーラーシミュレータ。     The output voltage or output current of the solar cell at the end of the first period is the same as the output voltage or output current of the solar cell at the start of the second period.
    The solar simulator according to any one of claims 1 to 3.
  5. 　前記負荷制御回路は、前記第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流を少なくとも前記優先範囲で上昇させ、かつ下降させる、
    　請求項１ないし４の何れかに記載のソーラーシミュレータ。     The load control circuit increases and decreases the output voltage or output current of the solar cell in at least the priority range in the second period.
    The solar simulator according to any one of claims 1 to 4.
  6. 　前記フラッシュ光を第１の照度で維持し、その後、前記第１の照度より低い第２の照度で維持する照射制御回路をさらに備え、
    　前記負荷制御回路は、前記フラッシュ光が前記第１の照度で維持される期間及び前記第２の照度で維持される期間のそれぞれで、前記第１及び第２の期間の制御を実行する、
    　請求項１ないし５の何れかに記載のソーラーシミュレータ。     An irradiation control circuit for maintaining the flash light at a first illuminance and then maintaining the flash light at a second illuminance lower than the first illuminance;
    The load control circuit executes control of the first and second periods in each of a period in which the flash light is maintained at the first illuminance and a period in which the flash light is maintained at the second illuminance.
    The solar simulator according to any one of claims 1 to 5.
  7. 　太陽電池にフラッシュ光を照射して、前記太陽電池の電流−電圧特性を測定するソーラーシミュレータであって、
    　前記太陽電池に並列に接続され、前記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出器と、
    　前記太陽電池に直列に接続され、前記太陽電池の出力電流を検出する電流検出器と、
    　前記太陽電池及び前記電流検出器に直列に接続される可変負荷と、
    　前記可変負荷を制御する負荷制御回路と、
    　前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングするサンプリング回路と、
    　を備え、
    　前記負荷制御回路は、
    　前記太陽電池に前記フラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御し、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定し、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する、
    　ことを特徴とするソーラーシミュレータ。     A solar simulator that irradiates a solar cell with flash light and measures current-voltage characteristics of the solar cell,
    A voltage detector connected in parallel to the solar cell and detecting an output voltage of the solar cell;
    A current detector connected in series to the solar cell and detecting an output current of the solar cell;
    A variable load connected in series to the solar cell and the current detector;
    A load control circuit for controlling the variable load;
    A sampling circuit for sampling the output voltage and output current of the solar cell;
    With
    The load control circuit includes:
    In the first period included in the irradiation period in which the flash light is irradiated on the solar cell, the variable load is controlled so that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern,
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the output voltage of the solar cell or the output voltage or output current of the solar cell according to a pattern including rising and falling in the priority range of the solar cell Controlling the variable load so that the output current changes;
    A solar simulator characterized by that.
  8. 　太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、
    　前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順と、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、
    　前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、
    　を含むことを特徴とする太陽電池の特性測定方法。     A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period;
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell is smaller than the time change rate in other ranges. A procedure for controlling the variable load such that the output voltage or output current of the solar cell changes according to a pattern;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the second period;
    A method for measuring characteristics of a solar cell, comprising:
  9. 　太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、
    　前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順と、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順と、
    　前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順と、
    　を含むことを特徴とする太陽電池の特性測定方法。     A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period;
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the output voltage of the solar cell or the output voltage or output current of the solar cell according to a pattern including rising and falling in the priority range of the solar cell A procedure for controlling the variable load such that the output current changes;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the second period;
    A method for measuring characteristics of a solar cell, comprising:
  10. 　太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、
    　前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での時間変化率が他の範囲での時間変化率より小さいパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、及び
    　前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、
    　をコンピュータに実行させるプログラム。     A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period;
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the time change rate in the priority range of the output voltage or output current of the solar cell is smaller than the time change rate in other ranges. A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a pattern; and a procedure for sampling the output voltage and the output current of the solar cell in the second period;
    A program that causes a computer to execute.
  11. 　太陽電池にフラッシュ光が照射される照射期間に含まれる第１の期間において、予め定められたパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、
    　前記第１の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、
    　前記第１の期間でサンプリングされた前記太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいて優先範囲を決定する手順、
    　前記照射期間に含まれる、前記第１の期間より後の第２の期間において、前記太陽電池の出力電圧又は出力電流の前記優先範囲での上昇及び下降を含むパターンに従って前記太陽電池の出力電圧又は出力電流が変化するように前記可変負荷を制御する手順、及び
    　前記第２の期間において前記太陽電池の出力電圧及び出力電流をサンプリングする手順、
    　をコンピュータに実行させるプログラム。     A procedure for controlling the variable load so that an output voltage or an output current of the solar cell changes according to a predetermined pattern in a first period included in an irradiation period in which the flash light is irradiated to the solar cell;
    Sampling the output voltage and output current of the solar cell in the first period;
    Determining a priority range based on the output voltage and output current of the solar cell sampled in the first period;
    In the second period after the first period included in the irradiation period, the output voltage of the solar cell or the output voltage or output current of the solar cell according to a pattern including rising and falling in the priority range of the solar cell A procedure for controlling the variable load so that an output current changes; and a procedure for sampling an output voltage and an output current of the solar cell in the second period;
    A program that causes a computer to execute.
PCT/JP2012/063580 2011-05-26 2012-05-22 Solar simulator, solar cell characteristic measurement method, and program WO2012161338A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-117865 2011-05-26
JP2011117865A JP2012248606A (en) 2011-05-26 2011-05-26 Solar simulator, solar cell characteristics measurement method, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012161338A1 true WO2012161338A1 (en) 2012-11-29

Family

ID=47217401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/063580 WO2012161338A1 (en) 2011-05-26 2012-05-22 Solar simulator, solar cell characteristic measurement method, and program

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2012248606A (en)
TW (1) TW201315952A (en)
WO (1) WO2012161338A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104796083A (en) * 2015-04-28 2015-07-22 北京汉能光伏投资有限公司 Solar photovoltaic plant operating state monitoring method and system
CN109660204A (en) * 2019-01-25 2019-04-19 武汉理工大学 Photovoltaic generating system opening experiment platform based on super capacitor energy-storage

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6297945B2 (en) * 2014-08-07 2018-03-20 田淵電機株式会社 Combined inspection system for photovoltaic power generation system
JP6829432B2 (en) * 2016-11-21 2021-02-10 日置電機株式会社 Solar cell characteristic measuring device and solar cell characteristic measuring method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196115A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Canon Inc Device for measurement of solar-cell output characteristic and therefor
JP2002111030A (en) * 2000-07-05 2002-04-12 Canon Inc Measurement or prediction method of photoelectric conversion characteristic of photoelectric conversion device, and method and device for determining quantity of spectrum dependency

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196115A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Canon Inc Device for measurement of solar-cell output characteristic and therefor
JP2002111030A (en) * 2000-07-05 2002-04-12 Canon Inc Measurement or prediction method of photoelectric conversion characteristic of photoelectric conversion device, and method and device for determining quantity of spectrum dependency

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104796083A (en) * 2015-04-28 2015-07-22 北京汉能光伏投资有限公司 Solar photovoltaic plant operating state monitoring method and system
CN109660204A (en) * 2019-01-25 2019-04-19 武汉理工大学 Photovoltaic generating system opening experiment platform based on super capacitor energy-storage

Also Published As

Publication number Publication date
TW201315952A (en) 2013-04-16
JP2012248606A (en) 2012-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101469989B1 (en) Solar Simulator
US20110068817A1 (en) Solar cell output characteristic evaluation apparatus and solar cell output characteristic evaluation method
WO2012161338A1 (en) Solar simulator, solar cell characteristic measurement method, and program
US8558536B2 (en) Solar simulator and a measuring method of a multi-junction photovoltaic devices
JP2007088419A (en) Measuring method by solar simulator
US10056828B2 (en) System and method for controlling current in a switching regulator
ATE459127T1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT IN AN INVERTER FOR MINIMIZING TEMPERATURE Fluctuations IN THE COMPONENTS
KR20150097677A (en) Method for setting up a current sensor
US9554433B2 (en) Driver system for driving a plurality of LED's
KR101717065B1 (en) Lambda sensor preheating control method and lambda sensor driving control device
TW200511703A (en) Control method of voltage source inverter
EP3410594A1 (en) Power converter
CN111596191B (en) Method and device for measuring turn-off time of thyristor
CN105307308B (en) Propagation delay compensation for voltage-dropping type light emitting diode (LED) driver that floats
CN109756100B (en) Dead time measuring method of motor controller
US9529019B2 (en) Impedance detector for oxygen concentration sensor element
RU2476958C2 (en) Method of determining voltage-current characteristics of solar cells on solar radiation simulator
KR101232648B1 (en) Solar cell degraded accelerating device, maximum load point chasing device of the same, solar cell accelerating method maximum load point chasing method of the same
JP5458483B2 (en) Solar cell output characteristic measuring method, evaluation apparatus and software thereof
JP2019100709A (en) Two-wire type electromagnetic flowmeter
JP5582203B2 (en) Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator
US10320329B2 (en) Method and system for determining current-voltage characteristics of a photovoltaic installation
CN108886322B (en) Method and apparatus for improving switching power factor
CN103167714B (en) Adaptive xenon HID (high intensity discharge) lamp brightness control method and brightness control module for implementing same
KR101297954B1 (en) Apparatus for operating LED including active current regulator

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12788946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12788946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1