太阳光模拟器及利用太阳光模拟器的测定方法

文档序号:6992311阅读:642来源:国知局
专利名称:太阳光模拟器及利用太阳光模拟器的测定方法
技术领域
本发明是关于一种用于高速、高精确度地测定太阳能电池等光电转换元件及其面板体的电流电压特性(以下,仅称作特性) 的太阳光模拟器及利用太阳光模拟器的测定方法。
背景技术
太阳能电池、光激发电元件、光感应器等光电转换元件的光电转换特性是在光照射下,通过测定所述光电转换元件的电流电压特性来测定。在太阳能电池的特性测定中,以电压为横轴,电流为纵轴,将所收集的数据作图,得到输出特性曲线。该曲线一般称作IV曲线。作为上述测定方法,包括利用太阳光作为照射光的方法以及利用人工光源作为照射光的方法。其中,利用人工光源作为照射光的方法,包括专利文献1、2等所记载的使用稳定光(steady light)光源的方法及使用闪光光源的方法。迄今,随着光电转换元件的实用化,特别是受光面积大的光电转换元件如太阳能电池(以下仅称为太阳能电池),其电流电压特性是在太阳光标准照度即1000W/m2左右的放射照度下测定的。测定时的照度超过及未达1000W/m2的部分根据照度补偿的计算式进行补偿计算。在面积大的太阳能电池的电流电压特性的测定中,必须对大面积的受光面均匀地照射照度1000W/m2左右的光。因此,在利用人工光源时,例如每Im2的照射面积就需要数十kw左右的大功率的放电灯。而且,利用该种大功率的放电灯来产生稳定光时,必须稳定供给大量电力。因此,需要极大规模的设备,从而缺乏现实性。在使用稳定光的太阳光模拟器中,使用连续点亮用的氙灯或金属卤素灯作为光源灯。图10表示这种灯的照度与时间的关系。如此图所示,这种灯从点亮开始至照度稳定为止通常需要费时数十分钟以上。此外,如果不在相同条件下持续点亮,则照度就不能达到饱和状态,达到测定要求需要很长的时间。另一方面,如果长时间点亮,累积点灯时间变长,则照度会有渐减的倾向,造成照度特性不稳定。另外,对作为被测定体的太阳能电池进行的光照射是通过快门的开和关来切换照射和遮光的,被测定体的照射时间依赖于快门的动作速度,照射时间通常在数100msec以上。如果照射时间过长,将导致太阳能电池本身的温度上升而使精确度高的测定变得困难。在使用稳定光的太阳光模拟器中,为了使照度稳定必须维持持续点亮,然而,持续点亮会使收容光源的壳体温度显著上升。此外,壳体内的零件由于经常会曝露于光中,而成为光学零件(镜子、光学滤片)劣化的原因。另外,稳定光的光源灯熄灭后,再点亮至照度达饱和状态仍需要数十分钟。为了避免这个问题,通常将稳定光的光源灯保持在持续点亮的状态。其结果造成稳定光的光源灯的累积点亮时间增大,很容易在短时间内达到灯寿命。因此,在太阳能电池模块的生产线中,如果使用稳定光方式的太阳光模拟器,消耗的灯的根数加算运行成本中,从而不仅增加测定成本,而且增加太阳能电池的制造成本。稳定光的太阳光模拟器中,光源对作为被测定体的太阳能电池照射的时间较长。因此,对同一太阳能电池反复进行IV曲线的测定,会使太阳能电池的温度上升。一般而言,如果太阳能电池的温度上升,则输出电压有降低的倾向,温度上升,也将降低最大输出Pmax0因此,在使用稳定光的太阳光模拟器时,测定过程中测定太阳能电池的温度,并根据规格制定补偿式进行温度补偿。然而,太阳能电池的温度测定并非易事,会有如下的问题。为一般住宅等提供电力的太阳能电池是在表面侧的玻璃上层叠EVA(亚乙基乙酸乙烯酯)、太阳能电池单元、EVA,背面侧设置树脂制的背面片材,层积所述层叠后形成的层叠结构。在生产线上测定具有该层叠结构的太阳能电池的温度时,仅能测出背面片材表面的温度或者玻璃表面的温度。因此,即便从太阳光模拟器所照射出的光使太阳能电池单元因受光而温度暂时上升,正确地测定太阳能电池单元本身的温度也是相当困难的。从而使高精确度地测定太阳能电池单元的温度变得困难。因此,很难正确进行温度补偿。
因此,提案有不使用稳定光、通过产生闪光来测定面积大的太阳能电池的电流电压特性的方法。通过闪光产生模拟太阳光的光源采用氙灯,测定方法包括使用一次闪光、但发光时间较长的单一闪光的测定方法;以及使用多次闪光、但发光时间较短的短闪光的测定方法。无论是利用何种闪光测定太阳能电池的电流电压特性,在测定中几乎不会如稳定光那样导致太阳能电池的温度上升的问题,因此具有几乎不需要进行温度补偿的优点。此外,利用闪光进行数据收集的太阳光模拟器中,由于发光时间变短,和上述利用稳定光的太阳光模拟器相比,可以减轻光学零件的劣化,从而具有延长灯寿命的优点。然而,一般而言,氙灯在点亮闪光时,其照度是不规则的。因此,在进行点亮闪光时,必须赋予照度±5%左右的允许范围。而且,即使根据发光时的照度进行照度补偿,但允许范围越大,测定精确度相对降低。此外,如果要通过一次发光对太阳能电池进行负载扫描而得到IV特性曲线,必须产生超过IOOmsec的长脉冲。为了产生这种长脉冲的发光,一次的发光与下一次的发光之间的停顿时间一定要长。因此,在最初的闪光点亮中,如果因照度不合适且照度调整不完全,下次的点亮必须等待很长时间。另外,闪光点亮时的大负载会缩短作为光源的氙灯的寿命。多次照射短闪光的测定方法中,由于闪光点亮的负载小,可以短间隔进行发光。由于发光时间短,灯内部的状况(例如,温度)也不会变化,从而照度稳定。由于作为被测定体的太阳能电池的温度不会上升,也不需要进行温度补偿。然而,利用短闪光的测定也有如下问题。图11表示的是短闪光波形。如该图所示,多次照射的各闪光的波形都具有顶部无平坦部的山形(山形底部的幅度约为Imsec)的形状。因此,在一次闪光点亮中,只能收集一组(照度、太阳能电池的输出电流及电压)的数据。专利文献I日本专利第2886215号公报专利文献2日本特开2003-31825号公报

发明内容
因此,现有的太阳光模拟器的测定方法具有如上问题。在响应特性慢的太阳能电池、如多接合型太阳能电池中,利用短脉冲进行测定时,上述问题容易导致无法追踪照度的变动、使输出被过低测定的不适当情况。利用稳定光进行测定时,由于光源灯的发光时间长,会明显恶化灯等光学零件的寿命。在测定响应特性慢的太阳能电池的输出特性时,灯的发光时间变长不仅明显恶化灯寿命,且由于作为被测定体的太阳能电池长时间受到灯的照射而升温,导致太阳能电池输出特性变化而影响测定精确度。此外,由于测定时间长,需要可长时间发光的闪光光源,导致光源点亮装置的大型化从而增加成本。鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种即便是响应特性慢的太阳能电池,也可尽量缩短光源灯的发光时间来测定太阳能电池输出特性的利用太阳光模拟器的测定方、法及用于实施该方法的太阳光模拟器。。为了解决上述课题,本发明的太阳光模拟器的测定方法包括同时点亮至少一个以上光源,发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序;以及在将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池并通过照度检测器进行照度控制的同时,扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序,所述利用太阳光模拟器的测定方法特征在于,在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。为了解决上述课题,本发明的太阳光模拟器的另一方式的测定方法包括同时点亮至少一个以上光源,发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序;以及在将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池并通过照度检测器进行照度控制的同时,扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序,所述利用太阳光模拟器的测定方法的特征在于,在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示值并自动调整电子负载指令的扫描速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。在上述结构中,本发明的利用太阳光模拟器的测定方法也可以将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池,对于所扫描的电子负载的各区域设定多种变更电子负载的扫描速度的模式,并根据被测定体的太阳能电池的响应特性选择相应的模式来扫描电子负载,测定作为被测定体的太阳能电池所输出的电流与电压。本发明的利用太阳光模拟器的测定方法也可以根据被测定体的太阳能电池的测定时间,使光源至少发光一次以上,将电流及电压的测定点分别分割为多点来进行测定。本发明的利用太阳光模拟器的测定方法也可以使所述闪光的光脉冲波形的上部平坦部的幅宽在IOOmsec以上500msec以下。用于实施上述测定方法的太阳光模拟器具有光源,其对作为被测定体的太阳能电池照射闪光;照度检测器,其检测该光源的闪光照度;所述被测定体的负载电路,其具有电子负载;控制电路,其对所述电子负载进行扫描控制;以及数据收集部,其收集所述被测定体所输出的电流与电压的数据;所述太阳光模拟器的特征在于,扫描控制电子负载的所述控制电路在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
此外,用于实施上述测定方法的太阳光模拟器具有光源,其对作为被测定体的太阳能电池照射闪光;照度检测器,其检测该光源的闪光照度;所述被测定体的负载电路,其具有电子负载;控制电路,其对所述电子负载进行扫描控制;以及数据收集部,其收集所述被测定体所输出的电流与电压的数据,所述太阳光模拟器的特征在于,扫描控制电子负载的所述控制电路在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示值,自动调整电子负载指令的扫描速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。发明效果本发明中,在闪光照射作为被测定物的太阳能电池时,根据太阳能电池的响应特性而可变控制电子负载指令的指令速度的同时,可变控制电子负载指令的扫描速度。即便在测定响应慢的太阳能电池时,也仅需将响应慢的部分的电子负载指令的扫描速度延迟即可。因此,可缩短测定时间,将光源的闪光时间降到最低必要限度。从而不浪费光源灯的点 亮时间,延长灯寿命。此外,可将光源灯的发光时间设为IOOmsec 500msec,从而通过一次闪光来测定响应特性慢的太阳能电池的输出特性。太阳能电池的响应特性慢的部分与快的部分因太阳能电池种类的不同而不同。根据各太阳能电池的种类的不同,设定的负载扫描速度的变更模式,可以提高测定太阳能电池输出特性的效率。太阳能电池响应慢的部分的动作点由于生产线流程上太阳能电池种类的不同而发生分散。为了弥补该分散,针对每个区域设定不同的负载扫描速度的模式,从而可以使用相同的模式来测定响应慢的部分的最佳动作点附近的特性分散的太阳能电池的输出特性。本发明的测定方法并非仅限于连续点亮的光源,也可使用于脉冲发光灯的光源。因此,也可使用发光脉冲的波型上部平坦部的幅宽在4msec IOmsec左右的中脉冲来测定响应性慢的太阳能电池的输出特性,尽量减少发光次数,从而延长灯寿命。本发明的利用太阳光模拟器的测定方法非仅限于单一光源,也可使用多个光源。由于可缩短多个光源的发光时间,从而可以降低太阳光模拟器的价格。


图I为表示单一闪光的波形的图。图2为表示中脉冲闪光的波形的图。图3为实施本发明的测定方法的太阳光模拟器的一例的方块图。图4为本发明中测定作为被测定体的太阳能电池的输出特性时的电子负载的变更速度的调整方法的说明图。图5为本发明在电流控制的实施例的说明图。图6为在单一闪光下测定时间变长的情况下的波形说明图。图7为本发明在电压控制下的实施例的说明图。图8为多次闪光测定的实施例的说明图。图9为实施例4的电子负载指令速度的变更模式的说明图。图10为以示意地表示现有的太阳光模拟器的光源光波形的照度波形图来表示稳定光的照度与时间的关系的图。
图11为表示短闪光的波形的图。主要元件符号说明I :光源灯2 电源电路(包含脉冲幅宽控制电路等)3:照度检测器4:太阳能电池5 电子负载装置6 电脑
6a :数据处理板6b :模拟输出板7 :数据收集板8:电子负载指令电路
具体实施例方式以下参照

本发明的实施例。图I为在本发明的测定方法中所使用的单一闪光波形。图2为中脉冲闪光的波形。图3为实施本发明的测定方法的太阳光模拟器的一例的方块图。图4为本发明中测定作为被测定体的太阳能电池的输出特性时的电子负载的变更速度的调整方法说明图。图5为本发明在电流控制下的实施例的说明图。图6为在单一闪光下测定时间变长的情况的波形说明图。图7为本发明在电压控制的实施例的说明图。图8为多次闪光测定的实施例的说明图。图9为实施例4的电子负载指令速度的变更模式的说明图。<1>用于本发明的测定方法的光源光的脉冲波形的形式单一闪光为使用可输出大电流的直流电源、使氙灯闪光点亮的方式。如图I所示,光脉冲波形最初部分的照度上下波动,随后照度恒定。在使用这种单一闪光的测定方法中,在脉冲波形照度维持恒定的期间内,控制负载的同时,收集从作为被测定体的太阳能电池所输出的电流与电压的数据,进行该太阳能电池的输出测定。在本发明的测定方法中,光源光非仅限于单一闪光,也可使用脉冲发光灯。也可使用如图2所示的发光脉冲波形上部平坦部的幅宽为4msec IOmsec左右的中脉冲,通过本发明的测定方法来测定响应性慢的太阳能电池的输出特性。<2>太阳光模拟器的结构图3表示适用本发明的测定方法的太阳光模拟器的结构。太阳光模拟器由光源灯I、电源电路2 (含脉冲幅宽控制电路等)、照度检测器3、电子负载装置5、电脑6、数据处理板6a、模拟输出板6b、数据收集板7、以及电子负载指令电路8构成。太阳能电池4为被测定体。光源灯I在图3中只有I个,但也可以是多个。光源灯I可以是氙灯等。电源电路2含有脉冲幅宽控制电路,使照度波形的上部平坦部的平坦度成为所需形状。由于与本发明内容无直接关系,因此在此省略其结构的说明。如图I的波形图示意地例示,通过电源电路2使光源灯I闪光发光,控制光脉冲波形的上部平坦部在约IOOmsec以上500msec以下。光脉冲的幅宽必须根据作为被测定体的太阳能电池的响应特性适当确定。例如,响应特性慢的太阳能电池的情况下,如图I所示,需要将脉冲波形的上部平坦部控制在IOOmsec以上500msec以下。响应性非常慢的太阳能电池的情况下,可调整成为最大500msec左右。反之,响应特性快的太阳能电池,如图I所示,需要将脉冲波形的上部平坦部控制为小于100msec,甚至小于4msec。当脉冲波形的上部平坦部约为100 500msec时,即使是响应慢的太阳能电池,也不需多次闪光点灯、只需一次闪光就可以进行输出测定。如图3所示,在上述实施方式中,闪光点灯的光源灯I的照度通过与灯I相对的由太阳能电池构成的照度检测器3来检测。该照度检测器3优选使用与被测定体具有相同性能的太阳能电池单元。本发明的太阳光模拟器中,作为被测定体且与光源I对面配置的太阳能电池4所输出的电流/电压需要可变。因此,在该太阳能电池4的输出端子上连接电子负载装置5。电子负载装置由负载电路、直流电源、分路电阻等构成。
上述太阳能电池4所输出的电流与电压及照度检测器3所测得的照度数据通过本发明的太阳光模拟器的数据收集系统来收集。如图3所示,该数据收集系统由具有数据处理板6a与模拟输出板6b的电脑6和以将模拟信号转换为数字信号后进行收集的电子电路为主体形成的数据收集板7连接构成。电子负载指令电路8将电脑6和电子负载装置5相连接,将数据从电脑6传送到电子负载装置5。〈3>照射照度的调整以下说明在测定作为被测定体的太阳能电池的输出特性时调整从光源灯所照射的照射光的照度的方法。首先,照度检测器3的调整如下述进行。在作为测定对象的太阳能电池4所配置的位置,配置基准太阳能电池以取代太阳能电池4,并将照度检测器3配置于规定的位置。预先在数据处理板6a设定基准太阳能电池的短路电流Isc与开放电压Voc的数据。在照度检测器3中,也预先在数据处理板6a设定短路电流Isc与开放电压Voc (或最大电力Pmax)的数据。接着使氙灯I发光,并测定此时基准太阳能电池的输出及照度检测器3的输出。从基准太阳能电池的输出可求得氙灯I的照度,也可以通过将此时照度检测器3的输出与氙灯I的照度进行对应,利用照度检测器3来测定氙灯I的照度。数据处理板6a将预先设定的规定照度(1000W/m2)与照度检测器3所测出的照度在电脑6的运算部进行比较。根据运算部的运算结果控制模拟输出板6b的输出指令来调整照度,该模拟输出板6b用于控制作为光源的氣灯I的施加电压。此外,模拟输出板6b还具备信号输出部,输出对图2的电源电路2中直流电源的充电电压进行控制的控制信号。如上所述,可自动求出使氙灯I的照度成为规定照度(1000W/m2)的条件(施加电压)。然后,配置作为被测定体的太阳能电池来取代基准太阳能电池并开始测定。照度检测器3的调整只需要进行一次,从第二次开始,就可以根据照度检测器3的照度检测值,利用电脑6的运算部自动求取使氙灯I的照度成为规定照度(1000W/m2)的条件(施加电压)。如此,在本发明中,可通过照度检测器3与电脑6的运算部自动调整氙灯I的照度,从而过去由人工操作、需要相当长时间的照度调整,可以在短时间内完成。由于照射时间没有增加,因此,不会导致作为被测定体的太阳能电池的温度上升。因此可改善现有方法中因照射时间过长导致太阳能电池的特性变化,以及因此所造成的难以进行高精确度测定的缺点。本发明的太阳光模拟器的一例,按照如上所述而构成。接着,以适度的灯电压使光源灯I闪光点亮,并通过照度检测器3检测其照度。所测出的照度由数据收集板7收集后、在数据处理板6a的运算部与规定值(1000W/m2)进行比较运算。如果检测照度与规定值相同或接近(该范围称为允许范围),则直接进行太阳能电池4的输出测定。如果检测照度和规定值相比高于或低于允许范围时,灯电压增减而将照度自动控制为规定值(包含允许范围)。预先掌握灯电压和照度的变化特性,可以根据灯电压来调整照度。<4>本发明的测定方法中电子负载的指示值的变更当通过上述〈3>的照射照度的调整方法调整后的照度接近规定值时,根据指令电路8的输出来控制与太阳能电池4相连的电子负载装置5,增减从太阳能电池4所输出的电流或电压。指令电路8以20 y sec左右的短时间使指令值变化而对电子负载装置5进行 扫描。在进行该种负载扫描时,根据作为被测定体的太阳能电池的响应特性来变更扫描速度。图4为表示调整电子负载的变更速度的方法的说明图。将基准太阳能电池的短路电流Isc与开放电压Voc及最佳动作电流Ipm或最佳动作电压Vpm的数据预先设定于数据处理板6a,使电压或电流随时间变化来实施。图4的虚线表示的现有测定方法中,电压或电流以一定的速度变化。与此相反,本发明中,电压或电流相对于时间是自由变更的。具体内容如下说明。<5>本发明的测定方法的实施例I根据图5来说明下述太阳能电池的实施例,该太阳能电池在显示最大电力的电流/电压值(最佳动作点)附近(图9的区域M)响应慢、而在其他负载区域(图9的区域NI及区域N2)响应快。在本实施例中,通过电流控制电子负载指令。根据电子负载指令操作太阳能电池的动作电流,计测从作为被测定体的太阳能电池所输出的电压值。图5(b)表示电流指令随时间变化的模式a、b、C。图5(a)是根据电流指令随时间变化的模式a、b、c所获得的输出特性曲线。在图5的(a)与(b)中,模式a(虚线)表示以一定速度的电流指令来测定太阳能电池的现有测定方法。模式b (单点划线)表示以较慢的一定速度的电流指令来计测太阳能电池输出特性的现有测定方法。模式c(实线)表示本发明的测定方法中电流指令随时间变化的模式。在该图中,模式c表示与模式a以相同的测定时间、在最佳动作点周边,以模式a的变更速度和模式b的变更速度的中间速度来调整电流指令,计测太阳能电池的输出特性的情况。在本发明的测定方法中,因为根据太阳能电池的响应特性来变更电流指令的速度,即使响应特性慢的太阳能电池可以在尽可能短的时间得到如图5(a)所示的正确的输出特性曲线c(实线)。现有技术的模式a根据一定速度指令来变更电流指令,因此会发生电流指令比太阳能电池响应特性早的情况。在太阳能电池未能充分响应电流指令值的状态下,就计测了太阳能电池特性,因此得到的图5(a)的输出特性曲线a(虚线),只是相当于本来应该测定的输出特性的内侧部分而已。现有技术的模式b依据一定速度指令来变更电流指令,在太阳能电池充分响应后再测定输出特性,很大程度延迟了电流指令随时间的变化。在此情形下,光源灯的闪光波形具有如图6所示的形状且发光时间(计测时间)变长。图6 (a)表示电子负载指令速度(电流指令)随时间的变化模式a、b及C。图6(b)表示模式b时光源灯的闪光波形。即便在此种状态下计测太阳能电池的输出特性,其输出特性也是在太阳能电池对电流指令值无法充分响应的状态下计测的。因此,得到的图5(a)的输出特性曲线b(单点划线),只是相当于本来应该测定的输出特性的内侧部分而已。如上所述,延长发光时间(计测时间),光源灯的发光热导致作为被测定体的太阳能电池的输出特性降低而无法进行高精确度的测定。另外,计测时间的延长会使灯发光装置的体积增加,从而导致成本增加。本发明的测定方法在尽可能短的时间内测定响应慢的太阳能电池,因此不会产生利用模式a及模式b的测定方法测定时所产生的如上问题。<6>本发明的测定方法的实施例2根据图7来说明下述其他方式的太阳能电池的实施例,该太阳能电池为在显示最 大电力的电流/电压值(最佳动作点)附近(图9的区域M)响应慢,而在其他的负载区域(图9的区域NI及区域N2)响应快的太阳能电池。在本实施例中,通过电压控制电子负载指令。根据电子负载指令操作太阳能电池的动作电压,计测从作为被测定体的太阳能电池所输出的电流值。图7(b)表示电压指令随时间变化的模式a、b、c。图7(a)为根据电压指令随时间变化的模式a、b、c所获得的输出特性曲线。在图7的(a)与(b)中,模式a(虚线)表示以一定速度的电压指令来测定太阳能电池的现有测定方法。模式b (单点划线)表示以较慢的一定速度的电压指令来计测太阳能电池的现有测定方法。模式c(实线)表示本发明的测定方法中电压指令随时间变化的模式。在该情况下,模式c表示与模式a以相同的测定时间,在最佳动作点周边,以模式a的变更速度和模式b的变更速度的中间变更速度来调整电压指令,计测太阳能电池的输出特性的情况。在本发明的测定方法中,因为根据太阳能电池的响应特性来变更电压指令的速度,因此,响应特性慢的太阳能电池可以在尽可能短的时间得到如图5(a)所示的正确的输出特性曲线c (实线)。现有技术的模式a根据一定速度指令来变更电压指令随时间的变化,因此会发生电压指令比太阳能电池响应特性早的情况。在太阳能电池未能充分响应电压指令值的状态下,就计测了太阳能电池特性,因此得到的图7(a)的输出特性曲线a(虚线)只是相当于本来应该测定的输出特性的内侧部分而已。现有技术的模式b依据一定速度指令来变更电压指令随时间的变化,在太阳能电池充分响应后再测定输出特性,很大程度延迟了电压指令随时间的变化。即便在此种状态下计测太阳能电池的输出特性,其输出特性也是在太阳能电池对电压指令值无法充分响应的状态下计测的。因此,得到的图7(a)的输出特性曲线b(单点划线)只是相当于本来应该测定的输出特性的内侧部分而已。与实施例I相同,延长发光时间(计测时间),光源灯的发光热导致作为被测定体的太阳能电池的输出特性降低而无法进行高精确度的测定。另外,计测时间的延长会使灯发光装置的体积增加,从而导致成本增加。本发明的测定方法中,在尽可能短的时间内测定响应慢的太阳能电池,因此不会产生利用模式a及模式b的测定方法测定时所产生的如上问题。<7>本发明的测定方法的实施例3在使用发光时间短的光源时,如图8所示,可以使其多次闪光,进行分割测定。例如根据实施例I的现有测定方法的单点划线b将电流随时间变化的情况下,测定响应特性相当慢的太阳能电池的输出特性时,可将脉冲波形分割为和图8(a)的脉冲波形A部以及B部相当的测定点。在图8(b)的第一发光处,根据本发明的测定方法对图8(a)的A部测定点进行测定。在图8(b)的第二发光处,根据本发明的测定方法对图8(a)的B部测定点进行测定。和图5(b)及图7(b)的模式c 一样,通过本发明的测定方法对负载指令速度进行适当调整后,使用廉价的灯发光装置,在不改变太阳能电池的输出特性的情况下,可以获得在短时间内的高精确度的太阳能电池特性。<8>本发明的测定方法的实施例4太阳能电池的响应特性随太阳能电池的种类而异,即便是相同种类的太阳能电池 亦有差异。太阳能电池的响应特性的差异表示响应特性的最佳动作点位置的分散。将包含最佳动作点的区域的设定为区域M,除此的外的区域设定为区域NI及区域N2。并将在区域M、N1及N2的电子负载指示值的变更方式进行模式化。图9为模式设定的说明图。图中示意地表示了 3种太阳能电池模块A、B、C的最佳动作点的分散状态,并以包含该最佳动作点的方式设定电子负载指示值的区域M,并根据太阳能电池模块的响应速度延迟设定负载的变更速度。除此之外的区域NI及N2则加快电子负载的变更速度。根据太阳能电池种类的差异来设定电子负载的变更速度的变更模式,可以用相同的变更模式来测定具有响应慢的部分的最佳动作点分散的太阳能电池的输出特性。在生产线上对多种类的响应特性慢的太阳能电池的输出特性进行测定时,通过分别设定电子负载的变更速度的变更模式,可容易地对应机种变更。
权利要求
1.一种利用太阳光模拟器的测定方法,该方法包括 同时点亮至少一个以上光源,发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序;以及在将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池并通过照度检测器进行照度控制的同时,扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序, 所述利用太阳光模拟器的测定方法特征在于, 在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
2.一种利用太阳光模拟器的测定方法,该方法包括 同时点亮至少一个以上光源,发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序;以及在将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池并通过照度检测器进行照度控制的同 时,扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序, 所述利用太阳光模拟器的测定方法的特征在于, 在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示值并自动调整电子负载指令的扫描速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
3.根据权利要求I或2所述的利用太阳光模拟器的测定方法,其特征在于, 将该闪光照射到作为被测定体的太阳能电池,对于所扫描的电子负载的各区域设定多种变更电子负载的扫描速度的模式,并根据被测定体的太阳能电池的响应特性选择相应的模式来扫描电子负载,测定作为被测定体的太阳能电池所输出的电流与电压。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的利用太阳光模拟器的测定方法,其特征在于, 根据被测定体的太阳能电池的测定时间,使光源至少发光一次以上,将电流及电压的测定点分别分割为多点来进行测定。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的利用太阳光模拟器的测定方法,其特征在于, 所述闪光的光脉冲波形的上部平坦部的幅宽在100msec以上500msec以下。
6.一种太阳光模拟器,其具有 光源,其对作为被测定体的太阳能电池照射闪光; 照度检测器,其检测该光源的闪光照度; 所述被测定体的负载电路,其具有电子负载; 控制电路,其对所述电子负载进行扫描控制;以及 数据收集部,其收集所述被测定体所输出的电流与电压的数据; 所述太阳光模拟器的特征在于, 扫描控制电子负载的所述控制电路在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
7.一种太阳光模拟器,其具有 光源,其对作为被测定体的太阳能电池照射闪光; 照度检测器,其检测该光源的闪光照度;所述被测定体的负载电路,其具有电子负载; 控制电路,其对所述电子负载进行扫描控制;以及 数据收集部,其收集所述被测定体所输出的电流与电压的数据, 所述太阳光模拟器的特征在于, 扫描控制电子负载的所述控制电路在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光时,根据该太阳能电池的响应特性而可变控制对电子负载指令的指示值,自动调整电子负载指令的扫描速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
全文摘要
本发明提供一种即便是响应(response)特性慢的太阳能电池,也能够尽量缩短光源灯的发光时间来测定太阳能电池输出特性的利用太阳光模拟器的测定方法,以及用于实施该方法的太阳光模拟器。本发明的利用太阳光模拟器的测定方法包括下述工序同时点亮至少一以上的光源,发出脉冲波形的顶部呈平坦状的闪光的工序;在对作为被测定体的太阳能电池照射该闪光并通过照度检测器进行照度控制的同时,扫描该太阳能电池的电子负载并多点测定从太阳能电池输出的电流与电压的测定工序。在该测定方法中,对作为被测定体的太阳能电池进行照射闪光时,根据该太阳能电池的响应特性来可变控制对电子负载指令的指示速度,测定该太阳能电池所输出的电流与电压。
文档编号H01L31/04GK102742021SQ20108006283
公开日2012年10月17日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年12月1日
发明者下斗米光博, 筱原善裕 申请人:日清纺精密机器株式会社
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