WO2013001911A1 - 太陽電池セルの測定治具 - Google Patents

太陽電池セルの測定治具 Download PDF

Info

Publication number
WO2013001911A1
WO2013001911A1 PCT/JP2012/061661 JP2012061661W WO2013001911A1 WO 2013001911 A1 WO2013001911 A1 WO 2013001911A1 JP 2012061661 W JP2012061661 W JP 2012061661W WO 2013001911 A1 WO2013001911 A1 WO 2013001911A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
probe
solar cell
pin
finger electrodes
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/061661
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
靖 福田
紀代 石丸
Original Assignee
Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社
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 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 filed Critical Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社
Publication of WO2013001911A1 publication Critical patent/WO2013001911A1/ja

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

  • the present invention relates to a measuring jig provided with a probe pin for measuring electrical characteristics of a solar battery cell.
  • Each of the solar cells has a plurality of finger electrodes extending in a predetermined direction on the light receiving surface and arranged in parallel in a direction orthogonal to the extending direction, and generally, the finger electrodes are arranged on the light receiving surface.
  • a bus bar electrode that extends in the parallel direction and connects the plurality of finger electrodes is provided.
  • the probe pin incorporates an expansion / contraction mechanism that elastically urges the probe pin to extend in the axial direction.
  • a spring is incorporated.
  • the pin itself can be elastically deformed.
  • the tip shape of the probe pin is based on a cylindrical pin body, it is generally circular and contacts the bus bar electrode at the circular tip surface.
  • Patent Document 2 it is proposed to use a current measuring terminal bar having a length corresponding to one bus bar electrode instead of using a plurality of current measuring probe pins.
  • a probe pin having a sharpened tip is used as a probe pin for measuring electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit.
  • the tip portion (contactor) of the conventional probe pin is often thicker than the width of the bus bar electrode in order to increase the contact area with the bus bar electrode and improve the measurement accuracy.
  • the shadow area of the probe pin increases, the light receiving area of the solar cell decreases, and the measurement loss (actual cell output) A phenomenon in which the output becomes lower than the characteristic).
  • the present invention can reduce a measurement loss by reducing the influence of a shadow as a measurement jig for a solar battery cell, can reduce the number of pins by increasing a contact area, It is an object of the present invention to provide a measurement jig that can be used for the solar battery cell.
  • the measuring jig according to the present invention is used for a photovoltaic cell having a plurality of finger electrodes extending in a predetermined direction on the light receiving surface and arranged in parallel in a direction orthogonal to the extending direction.
  • a plurality of probe pins arranged in the direction in which the electrodes are juxtaposed and in contact with the finger electrodes with the contact at each tip are provided.
  • the solar battery cell further includes a bus bar electrode extending in the direction in which the finger electrodes are arranged on the light receiving surface and connecting the plurality of finger electrodes, the plurality of probe pins are arranged in the extending direction of the bus bar electrodes. Then, the finger electrode comes into contact with the bus bar electrode.
  • the contact at the tip of each probe pin has a long bar shape in the direction in which the finger electrodes are juxtaposed, and the contacts in the adjacent probe pins overlap with each other in the longitudinal direction.
  • the overlapping direction is a direction orthogonal to the direction in which the finger electrodes are juxtaposed.
  • the “direction perpendicular to the direction in which the finger electrodes are juxtaposed”, which is the overlapping direction, includes the direction perpendicular to the light receiving surface in addition to the extending direction of the finger electrodes.
  • the contact area can be increased and the number of pins can be reduced, thereby facilitating the replacement of the pins.
  • the probe pin is made thicker than the width of the bus bar electrode in order to increase the contact area. There is no need, and it is only necessary to lengthen the bus bar electrode in the extending direction, so that it is possible to minimize the shadow when light is applied during performance evaluation, and to reduce measurement loss.
  • probe pins themselves that are long in the juxtaposed direction of the finger electrodes function as bus bar electrodes and can be in contact with all the finger electrodes, they can also be used for bus bar-less types.
  • the contacts of the adjacent probe pins are such that their longitudinal ends overlap each other, and the overlapping direction is a direction perpendicular to the direction in which the finger electrodes are juxtaposed, The contact with the finger electrodes can be improved by avoiding the gap as much as possible in the direction in which the finger electrodes are arranged side by side.
  • the top view and front view of the photovoltaic cell made into the measuring object in embodiment of this invention The front view according to the operation state of the measurement jig (probe unit) in the embodiment of the present invention
  • the enlarged view of the probe pin which shows 1st Embodiment, and its top view The top view which shows the contact state to the bus-bar electrode or finger electrode of a probe pin
  • the enlarged view of the probe pin which shows 2nd Embodiment, and its top view The enlarged view of the probe pin which shows 3rd Embodiment, and its top view Supplementary diagram of the third embodiment
  • the enlarged view of the probe pin which shows 4th Embodiment, and its top view Supplementary diagram of the fourth embodiment The enlarged view of the probe pin which shows 5th Embodiment, and its top view
  • Enlarged view of a probe pin showing an embodiment of a triple type Enlarged view of the probe pin showing an embodiment that can be rotated two-dimensionally
  • FIG. 1 is a plan view (a) and a front view (b) of a solar battery cell to be measured in the embodiment of the present invention.
  • the solar cell 1 has a light receiving surface 2 on the surface side, and a plurality of finger electrodes 3 are provided thereon.
  • the finger electrodes 3 are formed to be as thin as possible so as not to interfere with the incidence of light, extend in a predetermined direction, and are arranged in parallel at a predetermined interval in a direction orthogonal to the extending direction.
  • the extending direction of the finger electrodes 3 refers to the A direction in the figure
  • the juxtaposed direction of the finger electrodes 3 refers to the B direction in the figure.
  • a relatively thick bus bar electrode 4 for taking out electric power is provided on the finger electrode 3 so as to be orthogonal to the finger electrode 3. Therefore, the bus bar electrode 4 extends in the juxtaposed direction of the finger electrodes 3 and connects the plurality of finger electrodes 3. Further, a back electrode 5 is provided on the entire back surface side of the solar battery cell 1.
  • one end of the wiring ribbon is joined to the bus bar electrode of one of the adjacent solar cells with a conductive material, and the other of the wiring ribbons is connected.
  • the bus bar electrode is placed on the finger electrode.
  • the wiring ribbon is directly joined to the finger electrodes with a conductive material. Examples of the bonding method include soldering and a method using a conductive tape.
  • FIG. 2 is a front view of the measurement jig (probe unit) according to the embodiment of the present invention according to operating states.
  • the solar battery cell 1 When measuring the electrical characteristics of the solar battery cell 1, the solar battery cell 1 is placed on the conductive stage 10 and the entire back surface (back electrode 5) is made conductive. Then, on the surface (light-receiving surface 2) side, a long and narrow probe unit 20 that falls within the width of the bus bar electrode 4 is lowered on the bus bar electrode 4 so as not to cause an excessive shadow, and conduction is obtained. Current is measured from both ends (terminals T1 and T2).
  • the probe unit 20 supports a plurality of probe pins 30 that are arranged in the extending direction of the bus bar electrodes 4 (the direction in which the finger electrodes 3 are juxtaposed) and that contact the bus bar electrodes 4 at the respective leading ends. And a probe bar 40 that is integrally moved up and down and electrically connected.
  • the probe pin 30 includes a bar-shaped contact 31 at the tip and a pin body 32 that is connected to the contact 31 and extends in the up-down direction.
  • the contact 31 has a horizontally long bar shape and is long in the extending direction of the bus bar electrode 4 (the direction in which the finger electrodes are arranged in parallel).
  • the pin body 32 incorporates an expansion / contraction mechanism that elastically urges the pin body 32 to extend in the axial direction. That is, the pin body 32 includes a plunger case 32a attached to the probe bar 40, and a plunger rod 32b that elastically protrudes from the plunger case 32a by a spring (not shown) in the plunger case 32a. Note that the biasing spring is not shown in FIG. 2, but is shown as 32c in FIG. In addition, all the components of the pin body 32 are conductive, and are electrically connected to the probe bar 40.
  • the probe pins 30 shown in FIG. 2 are all current measurement probe pins, and are all electrically connected to measure the current between the terminal T1 on the probe unit 20 side and the terminal T2 on the stage 10 side. To do. Although omitted in FIG. 2, the actual probe unit 20 is provided with a voltage measurement probe pin in addition to the current measurement probe pin. For example, one voltage measurement probe pin is provided in the center of the probe bar 40 in the longitudinal direction, insulated from the probe bar 40 and the current measurement probe pin. However, the number of voltage measuring probe pins may be any number as long as it is one or more.
  • FIG. 3 is an enlarged view (a) and a plan view (b) of the probe pin showing the first embodiment.
  • the contact 31 of the probe pin 30 has a horizontally long bar shape in the extending direction of the bus bar electrode (the direction in which the finger electrodes are arranged), and a part of the contact 31 of the adjacent probe pin 30 overlaps.
  • the contacts 31, 31 of the adjacent probe pins 30, 30 have their longitudinal ends (protrusions 101 and 102 a, 102 b described later) overlapped (overlapping part OL),
  • the overlapping direction is a direction perpendicular to the extending direction of the bus bar electrodes or the juxtaposed direction of the finger electrodes, and particularly the extending direction of the finger electrodes in this embodiment.
  • one end in the longitudinal direction of the bar-shaped contact 31 of each probe pin 30 is cut out at both ends in the width direction, and a convex portion 101 is formed at the center in the width direction, and the other end
  • the central portion in the width direction is notched in the portion, and convex portions 102a and 102b are formed at both ends in the width direction.
  • the convex portion 101 of the contact 31 of the other probe pin 30 is inserted into the concave portion between the convex portions 102a and 102b of the contact 31 of one probe pin 30.
  • the contacts 31 and 31 of the adjacent probe pins 30 and 30 have the protruding portions 101 and the protruding portions 102a and 102b that are the ends in the longitudinal direction of the finger electrodes. It overlaps in the extending direction and forms an overlapping portion OL.
  • the protrusions 102a and 102b of the contact 31 of one probe pin 30 and the protrusion 101 of the contact 31 of the other probe pin 30 are formed so as to be shifted, and the one protrusion 102a is formed. , 102b, the other convex portion 101 is inserted into the concave portion, thereby forming an overlapping portion OL.
  • FIG. 4 is a plan view showing a contact state of the contact 31 with the bus bar electrode 4 or the finger electrode 3 in the present embodiment.
  • the contact area can be increased by forming the contact 31 in a bar shape. Therefore, the number of probe pins can be reduced, which facilitates replacement of the probe pins.
  • FIG. 4B it can be used for a bus barless type. This is because the contact 31 itself that is long in the direction in which the finger electrodes 3 are juxtaposed (the direction orthogonal to the extending direction) functions as a bus bar electrode and can contact all the finger electrodes 3.
  • the contacts 31, 31 of adjacent probe pins are overlapped at their longitudinal ends (the convex portion 101 and the convex portions 102 a, 102 b), and the overlapping direction is the extension of the finger electrode 3. Since it is a direction, the clearance gap between probe pins does not continue in the extending direction of the finger electrode 3, but all the finger electrodes 3 contact with a probe pin, and it can ensure contact property. That is, when the finger electrode 3 is positioned in the gap on the tip side of the protrusions 102a and 102b, the protrusion 101 is in contact with the finger electrode 3 and the finger electrode 3 is positioned in the gap on the tip side of the protrusion 101. Since the convex portions 102a and 102b are in contact with the finger electrode 3, a conduction failure due to the presence of the gap portion can be avoided.
  • each contact 31 is It is possible to avoid a phenomenon that is deformed in the width direction of the bus bar electrode and becomes a shadow during measurement.
  • the tip surface (lower surface) of the bar-shaped contact 31 may be a flat surface that contacts the cell surface.
  • the bar-shaped contact 31 includes a plurality of mountain-shaped protrusions and is in contact with the plurality of protrusions. Thus, the contact pressure may be increased.
  • FIG. 5 is an enlarged view (a) and a plan view (b) of the probe pin showing the second embodiment.
  • the contacts 31, 31 of the adjacent probe pins 30, 30 are such that their longitudinal ends (protrusions 103 and 104 described later) overlap (overlapping part OL), and the overlapping direction is , The extending direction of the finger electrode.
  • one end in the width direction is cut out at one end in the longitudinal direction of the bar-shaped contact 31 of each probe pin 30 and a convex portion (biased portion) 103 is formed on the other side.
  • a convex portion (biased portion) 104 is formed on one side.
  • the convex portion (bias) of the contact 31 of the other probe pin 30 is formed in the concave portion on the opposite side of the convex portion (bias portion) 104 of the contact 31 of one probe pin 30.
  • Part) 103 is located. At this time, they may be in contact with each other, or there may be a slight gap between them.
  • substantially the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • the contact of the adjacent probe pins 30 and 30 in the width direction of the bus bar electrodes of the contacts 31 and 31 (extending direction of the finger electrodes) is weak, but the degree of freedom is accordingly increased. high.
  • FIG. 6 is an enlarged view (a) and a plan view (b) of a probe pin showing the third embodiment.
  • the contact 31 of each probe pin 30 has a horizontally long bar shape in the bus bar electrode extending direction (finger electrode juxtaposition direction).
  • the bar-shaped contact 31 of each probe pin 30 has an inclined surface 105 whose longitudinal end surface is orthogonal to the light receiving surface and obliquely intersects with the bus bar electrode extending direction or the finger electrode juxtaposition direction. Yes.
  • the mutual contactors 31 and 31 of the adjacent probe pins 30 and 30 are opposed to each other at the inclined surfaces 105 and 105. In addition, you may make it contact about these opposing surfaces, and there may be some clearance gaps among these.
  • the contacts 31 and 31 of the adjacent probe pins 30 and 30 are overlapped with each other in the longitudinal direction (the portions where the inclined surfaces 105 are formed) (overlapping portion OL).
  • the overlapping direction is the extending direction of the finger electrodes.
  • the condition having the overlapping portion OL will be described with reference to FIG.
  • the gap ⁇ between the contacts needs to be smaller than the protruding distance shown in the figure S ( ⁇ ⁇ S).
  • S T ⁇ tan ⁇ . Therefore, it is necessary to satisfy the following formula. ⁇ ⁇ T ⁇ tan ⁇
  • the width T is in the range of 0.5 to 2 mm so as to be narrower than the width of the bus bar electrode, and the inclination angle ⁇ is in the practically reasonable range of 30 to 75 °.
  • substantially the same effect as the first embodiment can be obtained. And especially according to this embodiment, since a shape is simple, shaping
  • molding can be performed easily and manufacturing cost can be made low. Moreover, since it is easy to process into a thin shape, the shadow area of the pin at the time of a measurement can be made small.
  • FIG. 8 is an enlarged view (a) and a plan view (b) of the probe pin showing the fourth embodiment.
  • the bar-shaped contact 31 of each probe pin 30 is disposed so as to be inclined so that the longitudinal direction line thereof obliquely intersects the extending direction of the bus bar electrodes or the juxtaposed direction of the finger electrodes. Yes (tilt angle ⁇ ).
  • the contacts 31, 31 of the adjacent probe pins 30, 30 are overlapped with each other as shown in FIG. 8B (the overlapping portion OL). ), And the overlapping direction is the extending direction of the finger electrodes.
  • the width T of the contact 31 needs to be narrower than in the first to third embodiments so that the contact 31 does not protrude from the bus bar electrode even if the contact 31 is inclined.
  • FIG. 10 is an enlarged view (a) and a plan view (b) of a probe pin showing a fifth embodiment.
  • the contact 31 of the probe pin 30 has a horizontally long bar shape in the extending direction of the bus bar electrode (the direction in which the finger electrodes are arranged), and a part of the contact 31 of the adjacent probe pin 30 overlaps.
  • the contacts 31, 31 of the adjacent probe pins 30, 30 are such that their longitudinal ends (protrusions 107 and 108 described later) overlap (overlapping part OL), and the overlapping
  • the direction is a direction orthogonal to the extending direction of the bus bar electrodes or the juxtaposed direction of the finger electrodes, and in particular in the present embodiment, the direction is orthogonal to the light receiving surface.
  • the direction orthogonal to the light receiving surface is the vertical direction when the light receiving surface is horizontally arranged, and will be described below as the vertical direction.
  • each probe pin 30 the upper side is cut out to form a convex portion (biased portion) 107 at the lower side, and at the other end, The lower side is cut out, and a convex portion (biased portion) 108 is formed on the upper side.
  • the lower convex portion 107 of the contact 31 of the other probe pin 30 is placed in the concave portion of the upper convex portion 108 of the contact 31 of one probe pin 30. Position. At this time, they may be in contact with each other, or there may be a slight gap between them.
  • the contact area can be increased and the number of pins can be reduced, thereby facilitating the replacement of the pins.
  • the bus bar electrode it is not necessary to make the contact 31 thicker than the width of the bus bar electrode in order to increase the contact area. The shadow when hit can be minimized, and the measurement loss can be reduced.
  • the contacts 31 themselves that are long in the direction in which the finger electrodes are juxtaposed can act as bus bar electrodes and contact all the finger electrodes, and therefore can be used for a bus bar-less type.
  • each contact 31 of each probe pin 30 an independent bar shape, it is possible to ensure followability to the cell surface.
  • the longitudinal ends of the contact members 31 of the adjacent probe pins 30, 30 overlap each other in the vertical direction, which is a direction orthogonal to the light receiving surface. By doing so, it is possible to improve the contact property with the finger electrodes without creating a gap as much as possible in the direction in which the finger electrodes are juxtaposed.
  • the longitudinal ends of the contacts 31 and 31 of the adjacent probe pins 30 and 30 are stepped up and down as shown in FIG. The same effect can be obtained even when the surfaces are inclined and stacked one above the other.
  • FIG. 11 shows an embodiment of a triple type.
  • the pin bodies 32 (32a, 32b) of the plurality of probe pins 30 are separated from each other and supported one by one by the probe bar.
  • the pin body of the pin branches from the common pin body (32a) into a fork shape (32b), and the common pin body (32a) is supported by the probe bar.
  • the plunger rod 32b protruding from one plunger case 32a branches to about 2 to 4, and a horizontally long bar-shaped contact 31 is formed at each end of the branching portion.
  • the followability with respect to the cell surface is inferior, but the time required for replacing the probe pins can be shortened accordingly.
  • the contact 31 has the same shape as that of the first embodiment, but may be combined with any of the second to fifth embodiments.
  • the triple type is used, but it may be double or quadruple, and can be determined in consideration of followability.
  • FIG. 12 shows an embodiment in which the contact is rotatable in two dimensions.
  • the contact 31 of the probe pin 30 is perpendicular to the light receiving surface with respect to the pin main body 32 (plunger rod 32b), and is in a plane including the longitudinal direction line of the bar-shaped contact 31 (in a simplified manner). , In a vertical plane including the longitudinal line of the contact 31).
  • each probe pin 30 tilts following the unevenness in the extending direction of the elongated bus bar electrodes and the unevenness in the parallel arrangement direction (width direction) of the finger electrodes, and maintains a good contact state. Measurement loss due to a decrease in contact area can be reduced.
  • FIG. 13 shows an embodiment in which the contact is rotatable in three dimensions.
  • the contact 31 of the probe pin 30 is rotatable with respect to the pin main body 32 (plunger rod 32b) in an arbitrary vertical plane.
  • the contact 31 of each probe pin 30 tilts and maintains a good contact state, and the measurement loss due to the reduction of the contact area can be reduced. Further, even when the contact 31 is in contact with the cell surface obliquely, the contact 31 can be completely contacted by rotating, and the contact pressure can be made uniform.
  • FIG. 14 is a diagram showing a specific example 1 that can be rotated.
  • the contact 31 is rotatably attached to the tip of the pin main body 32 (plunger rod 32b) via a rotation shaft 111. Then, by making the axis of the rotation shaft 111 the width direction of the bar-shaped contact 31, the contact 31 is configured to be rotatable within a vertical plane including the longitudinal direction line.
  • FIG. 15 is a diagram showing a specific example 2 that can be rotated.
  • a connecting body 114 is rotatably attached to the tip of a pin body 32 (plunger rod 32b) via a first rotating shaft 113, and a contactor is attached to the connecting body 114 via a second rotating shaft 115.
  • 31 is rotatably attached.
  • one of the first rotation shaft 113 and the second rotation shaft 115 (for example, the second rotation shaft 115) is set to the width direction of the bar-shaped contact 31 and the other (for example, the first rotation shaft 115).
  • the contact 31 is arranged in the first vertical plane including the longitudinal line of the contact 31 and the width direction line of the contact 31. It is comprised so that rotation is possible in the 2nd perpendicular surface containing.
  • FIG. 16 is a diagram showing a specific example 3 that can be rotated.
  • the pin main body 32 (plunger rod 32b) and the bar-shaped contact 31 are connected via a spherical joint 116 so that the contact 31 can be rotated in an arbitrary vertical plane.
  • a spherical body constituting the spherical joint 116 is formed at the lower end portion of the pin main body 32 (plunger rod 32b), and a spherical concave portion formed on the upper portion of the bar-shaped contact 31 is fitted thereto.
  • FIG. 17 is a diagram showing a specific example 4 that can be rotated.
  • the pin body 32 (plunger rod 32b) and the bar-shaped contact 31 are connected via a spherical joint 117 so that the contact 31 can be rotated in an arbitrary vertical plane.
  • a hemispherical body constituting the spherical joint 117 is formed at the lower end portion of the pin main body 32 (plunger rod 32b), and a spherical concave portion formed on the upper portion of the bar-shaped contact 31 is fitted thereto. .
  • FIG. 18 is a diagram showing a specific example 5 that can be rotated.
  • a small-diameter portion 118 as a bent portion that can be bent by elastic deformation between the pin main body 32 (plunger rod 32b) and the bar-shaped contact 31, the small-diameter portion 118 is formed. It is made possible to rotate around
  • the material of the connecting portion may be different, and the connecting portion may be formed of a soft material.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an assembly example 1 of the spherical joint portion.
  • the bar-shaped contact 31 is divided into a main body (31) and an upper cover 121, and a spherical body constituting the spherical joint 116 is sandwiched between them.
  • a hemispherical recess is formed on the upper surface of the main body (31) of the contact, and a lower hemispherical recess and an insertion hole for the plunger rod 32b are formed on the upper cover 121.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an assembly example 2 of the spherical joint.
  • the bar-shaped contact 31 is divided into a main body (31) and a pair of upper and lower upper covers 122a and 122b in the longitudinal direction, and a spherical body constituting a spherical joint 116 is sandwiched between them.
  • a hemispherical recess is formed on the upper surface of the main body (31) of the contact, and half hemispherical recesses are formed on the lower surfaces of the upper covers 122a and 122b.
  • FIG. 21 is a diagram showing an assembly example 3 of the spherical joint.
  • the bar-shaped contact 31 is divided into a main body (31) and a pair of lateral side covers 123a and 123b in the width direction, and a spherical body constituting the spherical joint 116 is sandwiched therebetween.
  • a storage hole having a circular cross section is formed in the width direction in the main body (31) of the contact.
  • FIG. 22 is a diagram showing an assembly example 4 of the spherical joint.
  • the bar-shaped contact 31 is divided into a pair of divided bodies 124a, 124b in the longitudinal direction, and a spherical body constituting the spherical joint 116 is sandwiched therebetween.
  • a hemispherical recess is formed in each of the divided bodies 124a and 124b.
  • FIG. 23 is a diagram showing an assembly example 5 of a spherical joint.
  • a spherical recess and an opening (smaller than the diameter of the spherical recess) connected to the spherical recess are formed on the upper part, and the opening is elastically deformed.
  • the spherical body on the pin body 32 (plunger rod 32b) side is inserted.
  • a slit or the like may be formed in the opening so as to facilitate elastic deformation.
  • a thin finger electrode that does not disturb the incidence of pseudo-sunlight as much as possible and a thick bus bar electrode for taking out electric power are provided on the n-type semiconductor on the surface side serving as the light receiving surface of the solar battery cell.
  • an electrode is provided on the entire surface of the p-type semiconductor on the back surface of the solar battery cell.
  • conduction is made on the entire back surface by placing solar cells on the stage of a conductor (for example, Au plating on a Cu plate), and the front side is superfluous on the bus bar electrode.
  • the IV characteristics can be obtained by sweeping the voltage between the solar battery terminals in the state of irradiating the pseudo-sunlight and reading the current / voltage at that time. .
  • a method of measuring the electrical characteristics of the solar battery cell As a method of measuring the electrical characteristics of the solar battery cell, a method of bringing a probe pin into contact with the electrode of the solar battery cell is generally used.
  • a current measurement probe pin and a voltage measurement probe pin are provided as probe pins for measuring the electrical characteristics of the solar battery cell.
  • the current measuring probe pin and the voltage measuring probe pin are simultaneously brought into contact with the electrode of the solar cell.
  • a plurality of probe pins for current measurement are provided in parallel (see Patent Document 1).
  • the probe pins are arranged in a line at appropriate intervals in the longitudinal direction of the bus bar electrode, all the current measurement probe pins are in a conductive state, and only the voltage measurement probe pins are insulated from the current measurement probe pins. .
  • the measurement jig for the solar cell has a light source for irradiating the solar cell to be measured with pseudo-sunlight and the electrical characteristics (current / voltage) of the solar cell to be measured. Used with measuring instruments (current / voltage measuring instruments).
  • the solar cell performance measuring apparatus includes a solar cell measurement jig, a light source that irradiates the solar cell to be measured with simulated sunlight, and electrical characteristics (current / voltage) of the solar cell to be measured. ) Measuring instrument (current / voltage measuring instrument).
  • the light source consists of a combination of a xenon lamp or halogen lamp and an optical filter, and is used to measure the output characteristics of a solar cell by irradiating artificial light with uniform illuminance on the light receiving surface of the solar cell. Is done.
  • the irradiance on the effective irradiation surface is set to 1000 W / m 2 .
  • the output characteristic of the solar cell irradiated with such illumination intensity is measured with a current / voltage measuring device.
  • the solar cell performance measuring device may further include a power supply circuit, an illuminance detector, an electronic load device, an electronic load command circuit, a vacuum pump, a thermostat, a temperature controller (a water heater or a chiller), and the like.
  • the vacuum pump is used to adsorb the solar cell to the measurement stage (the back surface contact side of the solar cell), thereby increasing the contact area with the solar cell and minimizing the contact resistance. It becomes possible.
  • the thermostatic chamber can accommodate a set of measuring jigs including solar cells in the interior of the thermostat so that the solar cells can be adjusted to a set temperature, and measurement at the rated output reference temperature (25 ° C.) is easy. To do. In addition, it is possible to measure an output change accompanying a temperature change, and thereby it is possible to measure a temperature characteristic of the solar cell.
  • the temperature controller is provided with a pipe inside the measurement stage on which the solar battery cell is placed, and is used to adjust the temperature of the fluid flowing through the pipe. The purpose is the same as that of the thermostatic bath.

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　測定時に影となるのを極力防止する一方、接触面積を大きくでき、「バスバーレス」の太陽電池セルにも使用できる測定治具を提供する。　プローブピン３０は、受光面上のバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に並べられ、各プローブピン３０の先端部の接触子３１は、バスバー電極の延在方向に長いバー形状をなす。そして、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）が重なっており、重なり方向は、バスバー電極の延在方向と直交する方向で、好ましくは、フィンガー電極の延在方向である。

Description

太陽電池セルの測定治具
　本発明は、太陽電池セルの電気特性測定用のプローブピンを備える測定治具に関する。
　太陽電池セルは、受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有し、また一般には、受光面上に前記フィンガー電極の並設方向に延在して前記複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を有している。
　太陽電池セルの電気特性の測定時には、擬似太陽光を照射しつつ、バスバー電極と裏面電極との間の電流・電圧を測定するが、電流測定のために、バスバー電極に対しては、バスバー電極の延在方向に並べた複数のプローブピンを接触させている。
　ここで、特許文献１などに開示されているように、プローブピンは、これを軸方向に伸長させるよう弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵しており、具体的には、スプリングを組み込んだり、ピン自体を弾性変形可能としたりしてある。また、プローブピンの先端部形状は、円柱状のピン本体をベースにするため、一般には円形をなし、円形の先端面でバスバー電極に接触する。
　また、特許文献２では、複数の電流計測用プローブピンを用いる代わりに、バスバー電極１本分に対応した長さの電流計測用端子バーを用いることが提案されている。
　尚、特許文献３などに開示されているように、半導体集積回路の電気特性測定用のプローブピンとしては、先鋭化された先端部を持つものなどが用いられている。
日本国公開特許公報：特開２００６－１１８９８３ 日本国公開特許公報：特開２０１０－１７７３７９ 日本国公開特許公報：特開２００７－０２４６６４
　しかしながら、従来のプローブピンの先端部（接触子）は、バスバー電極との接触面積を増やして測定精度を向上させるため、バスバー電極の幅より太い形状となるタイプが多い。こうした場合、プローブピンがバスバー電極からはみ出し、測定時に光を当てた際に、プローブピンの影部分の面積が大きくなり、太陽電池セルの受光面積が減少して、測定ロス（実際のセルの出力特性よりも低出力となる現象）を生じてしまう。
　また、接触面積を増やすため、プローブピンのピッチを狭くしてピンの本数を増やすことが一般的に行われているが、これには限界があり、本数が多いとピンの交換にかかる手間と費用が大きくなる。
　また、最近は、フィンガー電極上にバスバー電極を形成せずに、太陽電池モジュールの組立工程にてフィンガー電極に配線用リボンを直接導電性材料で接合する、「バスバーレス」の太陽電池セルが検討されているが、フィンガー電極のピッチは製品により異なるため、従来の測定治具ではプローブピンのピッチとフィンガー電極のピッチとが合わず、測定が困難である。
　また、半導体集積回路用のプローブピンを太陽電池セルの測定に転用した場合は、その先端形状により、セル表面を傷付けたり、セルを割ってしまったりする恐れがある。しかも、ピン先端とセル表面との接触面積が小さいため、電気抵抗が大きくなり、測定ロスが大きくなる。従って、太陽電池セルの評価専用のプローブピンの開発が必要であった。
　本発明は、このような実状に鑑み、太陽電池セルの測定治具として、影の影響を少なくして測定ロスを低減でき、接触面積を大きくしてピンの本数を削減でき、また、「バスバーレス」の太陽電池セルにも使用できる測定治具を提供することを課題とする。
　本発明に係る測定治具は、受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有する太陽電池セルに対して用いられ、フィンガー電極の並設方向に並べられて各先端部の接触子でフィンガー電極に接触する複数のプローブピンを備える。
　尚、太陽電池セルが、受光面上にフィンガー電極の並設方向に延在して複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を更に有する場合、複数のプローブピンは、バスバー電極の延在方向に並べられ、バスバー電極を介してフィンガー電極と接触することになる。
　ここにおいて、各プローブピンの先端部の接触子は、フィンガー電極の並設方向に長いバー形状をなし、隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、フィンガー電極の並設方向と直交する方向である構成とする。
　前記重なり方向である「フィンガー電極の並設方向と直交する方向」には、フィンガー電極の延在方向の他、受光面と直交する方向も含まれることは言うまでもない。
　本発明によれば、プローブピンの先端部の接触子をバー形状とすることで、接触面積を大きくでき、ピンの本数を削減でき、これによりピンの交換も容易となる。
　太陽電池セルの受光面上にフィンガー電極の並設方向に延在して複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を有する場合は、接触面積を大きくするために、プローブピンをバスバー電極の幅より太くする必要がなく、バスバー電極の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。
　また、バスバーレスのタイプにも使用できる。すなわち、フィンガー電極の並設方向に長いプローブピン自体がバスバー電極の働きをして、全フィンガー電極と接触できるため、バスバーレスのタイプにも使用できる。
　また、各プローブピンの先端部の接触子をそれぞれ独立したバー形状とすることで、セル表面に対する追随性を確保することができる。その一方、隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、フィンガー電極の並設方向と直交する方向である構成とすることで、フィンガー電極の並設方向に極力隙間を作らないようにして、フィンガー電極との接触性を向上させることができる。
本発明の実施形態にて測定対象とした太陽電池セルの平面図及び正面図 本発明の実施形態での測定治具（プローブユニット）の作動状態別の正面図 第１実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図 プローブピンのバスバー電極又はフィンガー電極への接触状態を示す平面図 第２実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図 第３実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図 第３実施形態の補足図 第４実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図 第４実施形態の補足図 第５実施形態を示すプローブピンの拡大図及びその平面図 ３連タイプとした実施形態を示すプローブピンの拡大図 ２次元に回動可能とした実施形態を示すプローブピンの拡大図 ３次元に回動可能とした実施形態を示すプローブピンの拡大図 回動可能な具体例１を示す図 回動可能な具体例２を示す図 回動可能な具体例３を示す図 回動可能な具体例４を示す図 回動可能な具体例５を示す図 球面継手部分の組立例１を示す図 球面継手部分の組立例２を示す図 球面継手部分の組立例３を示す図 球面継手部分の組立例４を示す図 球面継手部分の組立例５を示す図
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
　図１は本発明の実施形態にて測定対象とした太陽電池セルの平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
　太陽電池セル１は、表面側が受光面２をなし、その上に、複数のフィンガー電極３が設けられる。フィンガー電極３は、光の入射をできるだけ妨げないように細く形成されて、それぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。本明細書でフィンガー電極３の延在方向とは図示Ａ方向をいい、フィンガー電極３の並設方向とは図示Ｂ方向をいう。
　また、太陽電池セル１の表面（受光面２）側には、フィンガー電極３の上に、フィンガー電極３と直交するように、電力を取り出すための比較的太いバスバー電極４が設けられる。従って、バスバー電極４は、フィンガー電極３の並設方向に延在して、複数のフィンガー電極３をつないでいる。
　また、太陽電池セル１の裏面側には、全面にわたって裏面電極５が設けられる。
　尚、太陽電池モジュールの組立工程においては、隣合う太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルのバスバー電極上に配線用リボンの一端部側を導電性材料で接合し、この配線用リボンの他端部側を他方の太陽電池セルの裏面電極上に導電性材料で接合することで、両者を電気的に直列に接続するが、「バスバーレス」タイプの太陽電池セルでは、フィンガー電極上にバスバー電極を設けず、配線用リボンをフィンガー電極に直接導電性材料で接合するようにしている。接合方法としては、ハンダ付けや、導電性テープを用いた方法等がある。
　図２は本発明の実施形態での測定治具（プローブユニット）の作動状態別の正面図である。
　太陽電池セル１の電気的特性を測定する際は、導電性のステージ１０に太陽電池セル１を載せて、裏面（裏面電極５）全体で導通をとる。そして、表面（受光面２）側には、余分な影が生じないよう、バスバー電極４上に、バスバー電極４の幅に収まる程度の細長いプローブユニット２０を降下させて導通をとり、擬似太陽光を照射しつつ、両端（端子Ｔ１、Ｔ２）から電流を測定する。
　プローブユニット２０は、バスバー電極４の延在方向（フィンガー電極３の並設方向）に並べられて各先端部でバスバー電極４に接触する複数のプローブピン３０と、これらのプローブピン３０を支持して一体的に昇降動作させると共に電気的に導通させるプローブバー４０とを含んで構成される。
　ここにおいて、プローブピン３０は、先端部のバー形状の接触子３１と、接触子３１と連結して上下方向に延びるピン本体３２とから構成される。
　接触子３１は、横長のバー形状で、バスバー電極４の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に長くなっている。
　ピン本体３２は、これを軸方向に伸長させるように弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵している。すなわち、ピン本体３２は、プローブバー４０に取付けられるプランジャケース３２ａと、プランジャケース３２ａ内のスプリング（図示せず）によりプランジャケース３２ａから弾性的に突出するプランジャロッド３２ｂとを含んで構成される。尚、付勢用のスプリングは、図２には示していないが、後述する図３（ａ）などに符号３２ｃとして示してある。また、ピン本体３２の構成部品は全て導電性で、プローブバー４０と導通している。
　尚、図２に示したプローブピン３０は全て電流測定用プローブピンであって、全て電気的に導通させて、プローブユニット２０側の端子Ｔ１とステージ１０側の端子Ｔ２との間の電流を測定する。図２では省略したが、実際のプローブユニット２０には、電流測定用プローブピンとは別に、電圧測定用プローブピンが設けられる。例えば、電圧用測定プローブピンは、プローブバー４０の長手方向中央に１本、プローブバー４０及び電流測定用プローブピンと絶縁して設けられる。但し、電圧測定用プローブピンの本数は、１本以上ならば何本でもよい。
　次にプローブピン３０の接触子３１の詳細形状及び隣合うプローブピン３０のレイアウトについて説明する。
　図３は第１実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
　プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしており、隣合うプローブピン３０の接触子３１と一部が重なっている。
　すなわち、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、バスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と直交する方向で、特に本実施形態ではフィンガー電極の延在方向である。
　具体的には、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１の長手方向の一方の端部に、幅方向両端側を切り欠いて、幅方向中央部に凸部１０１を形成し、他方の端部には、幅方向中央部を切り欠いて、幅方向両端部に凸部１０２ａ、１０２ｂを形成する。
　そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０２ａ、１０２ｂ間の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０１を挿入する。
　このように、本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士である凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂとがフィンガー電極の延在方向に重なっており、重なり部ＯＬを形成している。
　言い換えれば、本実施形態では、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０２ａ、１０２ｂと、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部１０１とをずらして形成し、一方の凸部１０２ａ、１０２ｂ間の凹部に他方の凸部１０１を挿入することで、重なり部ＯＬを形成している。
　上記の挿入時に、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。接触させることで、隙間をなくすだけでなく、電気的に導通させることでき、隙間を設けることで、摩擦接触による削れ等を防止することができる。
　図４は本実施形態での接触子３１のバスバー電極４又はフィンガー電極３との接触状態を示す平面図である。
　図４（ａ）に示すように、バスバー電極４を有する場合は、接触子３１をバー形状とすることで、接触面積を大きくできる。従って、プローブピンの本数を削減でき、これによりプローブピンの交換も容易となる。しかも、接触面積を大きくするために、接触子３１をバスバー電極４の幅より太くする必要がなく、バスバー電極４の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。
　また、図４（ｂ）に示すように、バスバーレスのタイプにも使用できる。フィンガー電極３の並設方向（延在方向と直交する方向）に長い接触子３１自体がバスバー電極の働きをして、全てのフィンガー電極３と接触できるからである。
　また、隣合うプローブピンの互いの接触子３１、３１が、それらの長手方向の端部同士（凸部１０１と凸部１０２ａ、１０２ｂ）で重なっていて、しかもその重なり方向がフィンガー電極３の延在方向であるため、プローブピン間の隙間がフィンガー電極３の延在方向に連続せず、全てのフィンガー電極３がプローブピンと接触することになって、接触性を確保できる。すなわち、凸部１０２ａ、１０２ｂ先端側の隙間にフィンガー電極３が位置する場合には、そのフィンガー電極３に凸部１０１が接触し、凸部１０１先端側の隙間にフィンガー電極３が位置する場合には、そのフィンガー電極３に凸部１０２ａ、１０２ｂが接触することで、隙間部の存在による導通不良を回避できる。
　また、特に本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１がバスバー電極の幅方向（フィンガー電極の延在方向）に係合しているため、各接触子３１がバスバー電極の幅方向に変形して、測定時に影となるような現象を回避できる。
　尚、バー形状の接触子３１の先端面（下面）は、平坦面にてセル表面に接触するようにしてもよいが、複数の山形の突起部を備え、複数の突起部で接触するようにして、接触圧力を高めるようにしてもよい。
　図５は第２実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
　隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０３と凸部１０４）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
　具体的には、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１の長手方向の一方の端部に、幅方向の一方の側を切り欠いて、他方の側に凸部（偏り部）１０３を形成し、他方の端部には、幅方向の他方の側を切り欠いて、一方の側に凸部（偏り部）１０４を形成する。
　そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の凸部（偏り部）１０４と反対側の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の凸部（偏り部）１０３を位置させる。このとき、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
　本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。第１実施形態に比べれば、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１のバスバー電極の幅方向（フィンガー電極の延在方向）の係合は弱いが、その分、自由度が高い。
　図６は第３実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
　各プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしている。
　各プローブピン３０のバー形状の接触子３１は、その長手方向の端面が、受光面に直交し且つバスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と斜めに交差する傾斜面１０５をなしている。
　そして、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、傾斜面１０５、１０５同士で対向している。尚、これらの対向面については接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
　従って、本実施形態でも、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（傾斜面１０５の形成部位同士）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
　重なり部ＯＬを有する条件について、図７により説明する。
　接触子間の隙間δが図示Ｓの突出距離より小さくなる必要がある（δ＜Ｓ）。
　ここにおいて、傾斜面１０５の傾斜角度をθ、接触子３１の幅をＴとすると、Ｓ＝Ｔ・tan θである。
　従って、下式を満足する必要がある。
　δ＜Ｔ・tan θ
　尚、幅Ｔはバスバー電極の幅より狭くなるよう０．５～２ｍｍの範囲であり、傾斜角θは３０～７５°が実用上妥当な範囲である。
　本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。そして、特に本実施形態によれば、形状が単純なため、成型が容易にでき、製造コストを低くできる。また、細い形状に加工しやすいため、測定時のピンの影面積を小さくできる。
　図８は第４実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
　本実施形態では、各プローブピン３０のバー形状の接触子３１は、その長手方向線がバスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と斜めに交差するように傾斜させて配設してある（傾斜角θ）。
　従って、本実施形態でも、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士が図８（ｂ）に示されるように重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、フィンガー電極の延在方向である。
　重なり部ＯＬを有する条件について、図９により説明する。
　接触子３１のピッチをＰとすると、Ｐ＜２（ａ＋ｂ）となる必要がある。
　ここにおいて、傾斜角度をθ、接触子３１の長さをＬ、接触子３１の幅をＴとすると、ａ＝（Ｌ／２）・cos θ、ｂ＝（Ｔ／２）・sin θである。
　従って、下式を満足する必要がある。
　Ｐ＜Ｌ・cos θ＋Ｔ・sin θ
　本実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。そして、特に本実施形態によれば、隣合う接触子３１、３１が接触しないので、摩擦接触による耐久性の悪化を防止することができる。但し、接触子３１の幅Ｔについては、接触子３１を傾斜させてもバスバー電極からはみ出さないよう、第１～第３実施形態に比べると、狭くする必要はある。
　図１０は第５実施形態を示すプローブピンの拡大図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。
　プローブピン３０の接触子３１はバスバー電極の延在方向（フィンガー電極の並設方向）に横長のバー形状をなしており、隣合うプローブピン３０の接触子３１と一部が重なっている。
　すなわち、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１は、それらの長手方向の端部同士（後述する凸部１０７と凸部１０８）が重なっており（重なり部ＯＬ）、その重なり方向は、バスバー電極の延在方向あるいはフィンガー電極の並設方向と直交する方向で、特に本実施形態では受光面と直交する方向である。尚、受光面と直交する方向とは、受光面を水平配置すれば、上下方向であるので、以下では、上下方向として説明する。
　具体的には、各プローブピン３０の接触子３１の長手方向の一方の端部に、上側を切り欠いて、下側に凸部（偏り部）１０７を形成し、他方の端部には、下側を切り欠いて、上側に凸部（偏り部）１０８を形成する。
　そして、隣合うプローブピン３０、３０のうち、一方のプローブピン３０の接触子３１の上側の凸部１０８の下方の凹部に、他方のプローブピン３０の接触子３１の下側の凸部１０７を位置させる。このとき、これらは接触するようにしてもよいし、これらの間に多少の隙間があってもよい。
　本実施形態によれば、プローブピン３０の接触子３１をバー形状とすることで、接触面積を大きくでき、ピンの本数を削減でき、これによりピンの交換も容易となる。
　また、バスバー電極を有する場合は、接触面積を大きくするために、接触子３１をバスバー電極の幅より太くする必要がなく、バスバー電極の延在方向に長くすればよいので、性能評価時に光を当てた際の影を最小にすることができ、測定ロスを低減できる。
　また、バスバーレスのタイプにも使用できる。フィンガー電極の並設方向に長い接触子３１自体がバスバー電極の働きをして、全フィンガー電極と接触できるため、バスバーレスのタイプにも使用できるからである。
　また、各プローブピン３０の接触子３１をそれぞれ独立したバー形状とすることで、セル表面に対する追随性を確保することができる。その一方、隣合うプローブピン３０、３０の互いの接触子３１、３１の長手方向の端部同士（凸部１０７と凸部１０８）が、受光面と直交する方向である上下方向に重なる構成とすることで、フィンガー電極の並設方向に極力隙間を作らないようにして、フィンガー電極との接触性を向上させることが可能となる。
　尚、本実施形態では、隣合うプローブピン３０、３０の接触子３１、３１の長手方向の端部を図１０（ａ）に示されるような階段状にして上下に重ねたが、段差を無くし傾斜面状にして上下に重ねるようにしても、同様の効果が得られる。
　次に前記第１～第５実施形態と組み合わせて実施する実施形態について説明する。
　図１１は３連タイプとした実施形態である。第１～第５実施形態では、複数のプローブピン３０のピン本体３２（３２ａ、３２ｂ）は、互いに分離していて、１本ずつプローブバーに支持されるが、本実施形態では、複数のプローブピンのピン本体は、共通のピン本体（３２ａ）からフォーク状に分岐し（３２ｂ）、共通のピン本体（３２ａ）がプローブバーに支持される構成となっている。
　すなわち、本実施形態では、１つのプランジャケース３２ａから突出するプランジャロッド３２ｂが２～４程度に分岐し、分岐部の各先端に横長バー形状の接触子３１が形成される構成となる。
　本実施形態によれば、１つの伸縮機構で複数のピンの動きを吸収するため、セル表面に対する追従性に劣るものの、その分、プローブピンの交換などにかかる時間を短縮することができる。
　尚、図１１では、接触子３１の形状は、第１実施形態と同じとしたが、第２～第５実施形態のいずれと組み合わせてもよい。また、図１１では、３連タイプとしたが、２連あるいは４連などとしてもよく、追従性などを考慮して決定することができる。
　図１２は接触子を２次元に回動可能とした実施形態である。
　本実施形態では、プローブピン３０の接触子３１は、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）に対し、受光面に直交し、バー形状の接触子３１の長手方向線を含む面内（簡略的には、接触子３１の長手方向線を含む垂直面内）で、回動可能である。
　これにより、細長いバスバー電極の延在方向の凹凸やフィンガー電極の並設方向（幅方向）の凹凸に追従して、各プローブピン３０の接触子３１が傾動し、接触状態を良好に維持して、接触面積の減少による測定ロスを低減することができる。
　図１３は接触子を３次元に回動可能とした実施形態である。
　本実施形態では、プローブピン３０の接触子３１は、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）に対し、任意の垂直面内で、回動可能である。
　これにより、細長いバスバー電極の延在方向の凹凸やフィンガー電極の並設方向（幅方向）の凹凸の他、バスバー電極の幅方向の凹凸やフィンガー電極の延在方向の凹凸、更にはセル全体の反りなどに追従して、各プローブピン３０の接触子３１が傾動し、接触状態を良好に維持して、接触面積の減少による測定ロスを低減することができる。
　また、セル表面に接触子３１が斜めに接した場合でも、接触子３１が回動することにより完全に接触することができ、接触圧力を均一にすることができる。
　尚、図１２及び図１３では、バー形状の接触子３１の詳細形状については、図示を省略したが、第１～第５実施形態のいずれと組み合わせてもよい。
　次に回動可能とした実施形態の具体例について説明する。
　図１４は回動可能な具体例１を示す図である。
　この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の先端に回動軸１１１を介して接触子３１を回動自在に取付けてある。そして、回動軸１１１の軸線をバー形状の接触子３１の幅方向とすることにより、接触子３１を、その長手方向線を含む垂直面内で回動可能に構成してある。
　図１５は回動可能な具体例２を示す図である。
　この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の先端に第１回動軸１１３を介して連結体１１４を回動自在に取付け、この連結体１１４に第２回動軸１１５を介して接触子３１を回動自在に取付けてある。そして、第１回動軸１１３と第２回動軸１１５とのうち、いずれか一方（例えば第２回動軸１１５）の軸線をバー形状の接触子３１の幅方向、他方（例えば第１回動軸１１３）の軸線をバー形状の接触子３１の長手方向とすることにより、接触子３１を、接触子３１の長手方向線を含む第１垂直面内と、接触子３１の幅方向線を含む第２垂直面内とで、回動可能に構成してある。
　図１６は回動可能な具体例３を示す図である。
　この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１とを球面継手１１６を介して連結することで、接触子３１を任意の垂直面内で回動可能に構成してある。すなわち、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の下端部に球面継手１１６を構成する球状体を形成し、これにバー形状の接触子３１の上部に形成した球面状の凹部を嵌合させてある。
　図１７は回動可能な具体例４を示す図である。
　この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１とを球面継手１１７を介して連結することで、接触子３１を任意の垂直面内で回動可能に構成してある。すなわち、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）の下端部に球面継手１１７を構成する半球状体を形成し、これにバー形状の接触子３１の上部に形成した球面状の凹部を嵌合させてある。
　図１８は回動可能な具体例５を示す図である。
　この例では、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）とバー形状の接触子３１との間に、弾性変形により屈曲可能な屈曲部として、例えば細径部１１８を形成することで、この細径部１１８を支点として回動可能としてある。尚、細径部１１８とする他、連結部分の材質を異ならせ、連結部分を軟質材により形成するようにしてもよい。
　次に図１６（又は図１７）に示したような球面継手を用いる場合の球面継手部分の組立例について説明する。
　図１９は球面継手部分の組立例１を示す図である。
　この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と上カバー１２１とに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）の上面には半球状の凹部を形成し、上カバー１２１には下面側の半球状の凹部とプランジャロッド３２ｂの挿通孔とを形成する。
　図２０は球面継手の組立例２を示す図である。
　この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と長手方向前後一対の上カバー１２２ａ、１２２ｂとに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）の上面には半球状の凹部を形成し、上カバー１２２ａ、１２２ｂの下面には半球状の凹部を半分ずつ形成する。
　図２１は球面継手の組立例３を示す図である。
　この例では、バー形状の接触子３１を、本体（３１）と幅方向左右一対の側面カバー１２３ａ、１２３ｂとに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、接触子の本体（３１）には幅方向に円形断面の収納孔を形成する。
　図２２は球面継手の組立例４を示す図である。
　この例では、バー形状の接触子３１を、長手方向前後一対の分割体１２４ａ、１２４ｂに分割し、これらの間に球面継手１１６を構成する球状体を挟み込む構成としてある。この場合、各分割体１２４ａ、１２４ｂにはそれぞれ半球状の凹部を形成する。
　図２３は球面継手の組立例５を示す図である。
　この例では、バー形状の接触子３１を分割することなく、その上部に球状の凹部とこれにつながる開口部（球状の凹部の直径より小径）とを形成しておき、前記開口部を弾性変形させて、ピン本体３２（プランジャロッド３２ｂ）側の球状体を挿入する構成としたものである。この場合、弾性変形を容易とするように、前記開口部にスリット等を形成するようにしてもよい。
　最後に、本発明に係る太陽電池セルの測定治具を用いた太陽電池セルの電気的特性の測定に関連して総括的若しくは追加的な説明を行う。
　一般に、太陽電池セルの受光面となる表面側のｎ型半導体上には、擬似太陽光の入射をできるだけ妨げないような細いフィンガー電極と、電力を取り出すための太いバスバー電極とが設けられている一方、太陽電池セルの裏面のｐ型半導体上には全面に電極が設けられている。そして、測定治具を用いて測定する際には、導体（例えばＣｕ板にＡｕメッキ）のステージに太陽電池セルを載せることで裏面全体で導通をとり、表面側はバスバー電極上に、余分な影が生じないようにバスバー電極の幅に収まる程度の細長いプローブユニットを降ろして導通をとり、両極からそれぞれ電流・電圧を測定する。この場合、測定時の等価回路では、擬似太陽光を照射した状態で太陽電池端子間の電圧をスイープさせ、そのときの電流・電圧を読むことでＩ－Ｖ特性が得られるようになっている。
　太陽電池セルの電気的特性を測定する方法としては、一般に、太陽電池セルの電極にプローブピンを接触させる方法が用いられている。ここで、太陽電池セルの電気的特性を測定するためには、太陽電池セルに擬似太陽光を照射しながら、太陽電池セルに流れる電流、及び、太陽電池セルに発生する電圧を測定する必要がある。このため、太陽電池セルの電気的特性測定用のプローブピンとして、電流測定用プローブピンと電圧測定用プローブピンとが設けられる。そして、太陽電池セルの電気的特性の測定時に、電流測定用プローブピンと電圧測定用プローブピンとが太陽電池セルの電極に同時に接触される。
　ここで、測定器の特性上、電流測定は電気抵抗による影響を受け、電圧測定は電気抵抗による影響を受けない。このため、電流測定用プローブピンは複数を並列に設けることが一般的に行われている（特許文献１参照）。そして、各プローブピンは、バスバー電極の長手方向に適当な間隔で一列に並べて配され、電流測定用プローブピンは全て導通状態とし、電圧測定用プローブピンのみが電流測定用プローブピンから絶縁される。
　上記の説明から解るように、太陽電池セルの測定治具は、測定対象の太陽電池セルに擬似太陽光を照射する光源、及び、測定対象の太陽電池セルの電気的特性（電流・電圧）を測定する測定器（電流・電圧測定器）と共に使用される。
　言い換えれば、太陽電池性能の測定装置は、太陽電池セルの測定治具と、測定対象の太陽電池セルに擬似太陽光を照射する光源と、測定対象の太陽電池セルの電気的特性（電流・電圧）を測定する測定器（電流・電圧測定器）とを含んで構成される。
　光源は、キセノンランプやハロゲンランプと光学フィルタとを組み合わせて構成されており、太陽電池セルの受光面に均一な照度の人工光を照射して、太陽電池セルの出力特性を測定するために使用される。
　太陽電池の一般的な測定においては、有効照射面上の放射照度を１０００Ｗ／ｍ2 としている。そして、そのような照度で照射された太陽電池の出力特性を電流・電圧測定器により測定する。
　太陽電池性能の測定装置は、更に、電源回路、照度検出器、電子負荷装置、電子負荷指令回路、真空ポンプ、恒温槽、温調器（温水器やチラー）などを含んでもよい。
　真空ポンプは、太陽電池セルを測定ステージ(太陽電池セルの裏面接触側)へ吸着するために用いるものであり、これにより太陽電池セルとの接触面積を増やして接触抵抗を最小限にすることが可能となる。
　恒温槽は、その内部に太陽電池セルを含む測定治具一式を収納することにより、太陽電池セルを設定温度に調整することが可能となり、定格出力基準温度（２５℃）での測定を容易とする。また、温度変化に伴う出力変化についての測定を行うこともでき、これにより太陽電池の温度特性を測定することが可能となる。
　温調器は、太陽電池セルを載せる測定ステージの内部に配管を具備し、この配管へ流す流体温度を調整するために用いるものであり、目的は恒温槽と同等である。
　尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
　１　太陽電池セル
　２　受光面（セル表面）
　３　フィンガー電極
　４　バスバー電極
　５　裏面電極
１０　ステージ
２０　プローブユニット（測定治具）
３０　プローブピン
３１　バー形状の接触子
３２　ピン本体
３２ａ　プランジャケース
３２ｂ　プランジャロッド
３２ｃ　スプリング
４０　プローブバー
１０１、１０２ａ、１０２ｂ　凸部（接触子の長手方向の端部）
１０３、１０４　凸部（接触子の長手方向の端部）
１０５　傾斜面（接触子の長手方向の端面）
１０７、１０８　凸部（接触子の長手方向の端部）
１１１　回動軸
１１３　第１回動軸
１１４　連結体
１１５　第２回動軸
１１６、１１７　球面継手
１１８　細径部

Claims (13)

  1. 　受光面上にそれぞれ所定の方向に延在し、延在方向と直交する方向に並設される複数のフィンガー電極を有する太陽電池セルに対して用いられ、前記フィンガー電極の並設方向に並べられて各先端部の接触子で前記フィンガー電極に接触する複数のプローブピンを備える測定治具であって、
    　前記各プローブピンの先端部の接触子は、前記フィンガー電極の並設方向に長いバー形状をなし、
    　隣合うプローブピンの互いの接触子は、それらの長手方向の端部同士が重なっており、その重なり方向は、前記フィンガー電極の並設方向と直交する方向であることを特徴とする太陽電池セルの測定治具。
  2. 　前記重なり方向は、前記フィンガー電極の延在方向であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  3. 　前記各プローブピンのバー形状の接触子は、その長手方向の端面が、前記受光面に直交し且つ前記フィンガー電極の並設方向線と斜めに交差する傾斜面をなし、
    　前記隣合うプローブピンの互いの接触子は、前記傾斜面同士で対向することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  4. 　前記各プローブピンのバー形状の接触子は、その長手方向線が前記フィンガー電極の並設方向線と斜めに交差するように傾斜させて配置されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  5. 　前記重なり方向は、前記受光面と直交する方向であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  6. 　前記複数のプローブピンのピン本体は、互いに分離していて、１本ずつプローブバーに支持されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  7. 　前記複数のプローブピンのピン本体は、共通のピン本体からフォーク状に分岐し、前記共通のピン本体がプローブバーに支持されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  8. 　前記各プローブピンのバー形状の接触子は、ピン本体に対し、少なくとも、前記受光面に直交し且つ前記バー形状の接触子の長手方向線を含む面内で、回動可能であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  9. 　前記各プローブピンのバー形状の接触子は、ピン本体に対し、前記受光面に直交する任意の面内で回動可能であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  10. 　前記プローブピンのピン本体は、これを軸方向に伸長させるよう弾性的に付勢する伸縮機構を内蔵することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  11. 　前記太陽電池セルは、前記受光面上に前記フィンガー電極の並設方向に延在して前記複数のフィンガー電極をつなぐバスバー電極を更に有し、
    　前記複数のプローブピンは、前記バスバー電極の延在方向に並べられ、前記バスバー電極を介して前記フィンガー電極と接触することを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  12. 　前記プローブピンは、前記太陽電池セルに流れる電流を測定するための電流測定用プローブピンと、前記太陽電池セルに発生する電圧を測定するための電圧測定用プローブピンとを含み、
    　前記電流測定用プローブピンと前記電圧測定用プローブピンとは絶縁関係にあることを特徴とする請求項１記載の太陽電池セルの測定治具。
  13. 　請求項１記載の太陽電池セルの測定治具と、測定対象の太陽電池セルに疑似太陽光を照射する光源と、前記プローブピンを介して測定対象の太陽電池セルの電気的特性を測定する測定器と、を含んで構成されることを特徴とする太陽電池性能の測定装置。
PCT/JP2012/061661 2011-06-27 2012-05-07 太陽電池セルの測定治具 WO2013001911A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-142117 2011-06-27
JP2011142117 2011-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013001911A1 true WO2013001911A1 (ja) 2013-01-03

Family

ID=47423817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/061661 WO2013001911A1 (ja) 2011-06-27 2012-05-07 太陽電池セルの測定治具

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2013001911A1 (ja)
TW (1) TW201314213A (ja)
WO (1) WO2013001911A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106898565A (zh) * 2017-02-28 2017-06-27 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 一种用于无主栅太阳能电池的探针测试装置
KR101815713B1 (ko) * 2013-01-08 2018-01-05 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
DE102017125626A1 (de) * 2017-11-02 2019-05-02 Hanwha Q Cells Gmbh Kontaktierungselement und Vorrichtung zum temporären Kontaktieren einer Solarzelle
JP2019140705A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 三菱電機株式会社 太陽電池測定方法および太陽電池モジュール製造方法
CN111727559A (zh) * 2018-01-15 2020-09-29 中国建材国际工程集团有限公司 用于对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的装置以及使用该装置对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60183879U (ja) * 1984-05-15 1985-12-06 三菱電機株式会社 半導体試験装置の接触子
JP2006118983A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Sharp Corp 太陽電池セルの測定治具
JP2010177379A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池用測定治具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60183879U (ja) * 1984-05-15 1985-12-06 三菱電機株式会社 半導体試験装置の接触子
JP2006118983A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Sharp Corp 太陽電池セルの測定治具
JP2010177379A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池用測定治具

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815713B1 (ko) * 2013-01-08 2018-01-05 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
CN106898565A (zh) * 2017-02-28 2017-06-27 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 一种用于无主栅太阳能电池的探针测试装置
DE102017125626A1 (de) * 2017-11-02 2019-05-02 Hanwha Q Cells Gmbh Kontaktierungselement und Vorrichtung zum temporären Kontaktieren einer Solarzelle
CN111727559A (zh) * 2018-01-15 2020-09-29 中国建材国际工程集团有限公司 用于对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的装置以及使用该装置对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的方法
CN111727559B (zh) * 2018-01-15 2023-10-03 中国建材国际工程集团有限公司 用于对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的装置以及使用该装置对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的方法
JP2019140705A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 三菱電機株式会社 太陽電池測定方法および太陽電池モジュール製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013001911A1 (ja) 2015-02-23
TW201314213A (zh) 2013-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013001910A1 (ja) 太陽電池セルの測定治具
WO2013001911A1 (ja) 太陽電池セルの測定治具
JP4866954B2 (ja) 太陽電池セル測定用試料台
JP2006118983A (ja) 太陽電池セルの測定治具
TWI574020B (zh) Method for measuring the output of a solar cell and a method for measuring the output of a solar cell
US7963813B2 (en) Apparatus and methods for connecting multiple photovoltaic modules
JP6305400B2 (ja) 試験装置
EP2101357A2 (en) Solar energy module having repair line, solar energy assembly having the same, method of repairing the solar energy module and method of trimming the solar energy assembly
JPS63256873A (ja) 配線パネルの電気的機能試験装置
CN104124919A (zh) 棒状探针和太阳能电池单元用测量装置
JP2014509088A (ja) 少なくとも一つの光起電装置との少なくとも一つの着脱式電気接点を形成するシステム及び方法
AU2014226834A1 (en) Solar panel and timepiece including solar panel
KR20150126352A (ko) 컨택트 핀
CN102386263A (zh) 太阳电池面板、手表以及太阳电池面板的制造方法
WO2013115046A1 (ja) 太陽電池セルの特性測定用プローブ装置
KR20200105939A (ko) 태양 전지의 전기적 특성 측정 동안 태양 전지에 전기적으로 접촉하기 위한 장치, 및 태양 전지의 전기적 특성을 측정하기 위한 방법
CN106960804A (zh) 评价装置、探针位置的检查方法
KR20170077531A (ko) 배터리 팩
JPH06101592B2 (ja) 半導体発光素子の発光出力測定装置
CN111727559B (zh) 用于对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的装置以及使用该装置对太阳能模块的太阳能电池进行依次表征的方法
JPS63273328A (ja) プロ−ブカ−ド
JP4386783B2 (ja) 太陽電池セルの特性測定装置
TWI432752B (zh) 太陽能晶片電性檢測裝置與方法
WO2017073599A1 (ja) 電気部品用ソケット
CN108133898A (zh) 一种太阳能电池电性能测试装置

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: 12804993

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013522513

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12804993

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1