JP2010056381A - Method and device for evaluating positional unevenness of irradiance of solar simulator - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for evaluating positional unevenness of irradiance of a solar simulator in which positional unevenness of irradiance can be evaluated efficiently in a short time at low cost. <P>SOLUTION: The method of evaluating positional unevenness of irradiance of a solar simulator includes the steps of: taking an image of a surface irradiated with a known light on a scattering reflection body at plural measurement points on the irradiated surface; obtaining a correction coefficient of other measurement point by comparing an image at other measurement point with respect to the image of reflected light of the scattering reflection body at an arbitrary measurement point, which is obtained on the image taken during the irradiation of the known light; taking an image of a surface irradiated with a light applied from a light source of the solar simulator on the scattering reflection body at the plural measurement points on the irradiated surface; and correcting, by using the correction coefficient with the image at other measurement point, the image of the reflected light of the scattering reflection body at the arbitrary measurement point obtained on the image taken during the irradiation of the light applied from the light source of the solar simulator. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば太陽電池の出力特性測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価を行う方法と装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating unevenness of irradiance of a solar simulator used for measuring output characteristics of a solar cell, for example.

近年、クリーンなエネルギー源として太陽電池の需要が高まりつつある。かかる太陽電池の出力特性を正確に測定するための疑似太陽光照射装置（以下、本願においては、ソーラシミュレータと呼ぶ）が提案され、実用化されている。   In recent years, the demand for solar cells as a clean energy source is increasing. A pseudo-sunlight irradiation device (hereinafter referred to as a solar simulator in the present application) for accurately measuring the output characteristics of such a solar cell has been proposed and put into practical use.

ソーラシミュレータによって太陽電池の出力特性を正確に測定するためには、太陽電池の受光面に対し、均一な放射照度の疑似太陽光が照射されている必要がある。そのため、ソーラシミュレータにおいて、太陽電池パネルを配置する照射面における光源の放射照度の場所むらを評価することが行われている。例えば、ＪＩＳ規格Ｃ８９１４では、ソーラシミュレータの測定台において１７箇所の任意の位置で放射照度を測定することが規定されている。   In order to accurately measure the output characteristics of the solar cell using the solar simulator, it is necessary that the light receiving surface of the solar cell is irradiated with pseudo-sunlight with uniform irradiance. For this reason, in a solar simulator, it is performed to evaluate the uneven location of the irradiance of the light source on the irradiation surface on which the solar cell panel is arranged. For example, JIS standard C8914 stipulates that irradiance is measured at 17 arbitrary positions on a solar simulator measurement table.

従来のソーラシミュレータの放射照度の場所むら測定においては、ＪＩＳ規格Ｃ８９１２に記載されているように、毎月１回の測定が必要とされている。しかし、より短時間で放射照度の場所むらが変化する場合があり、また、ランプ交換等を行った際にはその都度放射照度の場所むら測定が必要となるため、さらに高い頻度で測定が行われているのが現状である。   In the measurement of the irradiance unevenness of the conventional solar simulator, as described in JIS standard C8912, the measurement is required once a month. However, the irradiance unevenness may change in a shorter time, and the irradiance unevenness measurement is required every time the lamp is replaced. This is the current situation.

ここで、従来のソーラシミュレータの放射照度の場所むら測定においては、１個以上のフォトセンサー（受光器）を照射面の予め指定されたポイントに配置し、光源を点灯（発光）させて、フォトセンサーで放射照度を測定することとなる。このとき、１回の発光で全ての点が測定できない場合は、ポイントを移動しながら繰り返し測定を行う。ここで、繰り返し測定を行う際には、照射面の固定した場所に放射照度補正用のフォトセンサー（放射照度検出器）を置き、光源の放射照度のばらつきを同時に測定して、放射照度を補正する必要がある。   Here, in the measurement of the irradiance unevenness of the conventional solar simulator, one or more photosensors (light receivers) are arranged at predetermined points on the irradiation surface, the light source is turned on (emits light), and the photo is taken. The sensor will measure the irradiance. At this time, when all the points cannot be measured by one light emission, the measurement is repeated while moving the points. Here, when performing repeated measurements, place a photosensor (irradiance detector) for correcting irradiance at a fixed location on the irradiation surface, and simultaneously measure the variation in irradiance of the light source to correct irradiance. There is a need to.

放射照度の場所むら測定を行うポイントは、上述したように、例えば１７ポイント以上である。そのため、フォトセンサーの数が少ない場合には、フォトセンサーの場所を変えながら繰り返し測定を行う必要があり、測定に時間がかかるという問題があった。   As described above, the point at which the uneven irradiance measurement is performed is, for example, 17 points or more. For this reason, when the number of photosensors is small, it is necessary to repeatedly perform measurement while changing the location of the photosensor, and there is a problem that it takes time for measurement.

そこで、特許文献１には、光源の光が照射される場所の複数の位置全てにフォトセンサーを予め配置し、その複数のフォトセンサーについて同時に測定を行い放射照度分布の測定を行う光の放射照度分布の測定方法および測定装置が提案されている。
特開２００７−０４２９９９号公報 Therefore, in Patent Document 1, photosensors are arranged in advance at all of a plurality of positions where light from a light source is irradiated, and the irradiance of light that is measured simultaneously for the plurality of photosensors to measure the irradiance distribution. Distribution measuring methods and measuring devices have been proposed.
JP 2007-042999 A

しかしながら、上記特許文献１に記載された放射照度分布の測定方法においては、複数のフォトセンサーを用意する必要がある。上述してきたように光源の放射照度の場所むら測定を行うポイントは通常１７ポイント以上であるため、必要となるフォトセンサーの数や周辺機器、配線等の数についても同じだけ必要となり、測定コストがかさむという問題点があった。さらに、各フォトセンサー間の感度のばらつきがあり、さらに汚染や分光感度特性のばらつき等により必ずしも均一にはできないといった問題点もあった。   However, in the method of measuring the irradiance distribution described in Patent Document 1, it is necessary to prepare a plurality of photosensors. As described above, the number of points where the irradiance measurement of the illuminance of the light source is usually measured is 17 points or more. Therefore, the same number of photosensors, peripheral devices, wirings, etc. are required, and the measurement cost is high. There was a problem of being bulky. Furthermore, there is a problem in that there is a variation in sensitivity among the photosensors, and it cannot always be uniform due to contamination, variation in spectral sensitivity characteristics, and the like.

そこで、本発明の目的は、複数のフォトセンサーを用いる等の高コスト化を避け、ソーラシミュレータの光源の放射照度の場所むら評価測定を短時間で効率よく行う、ソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法および評価装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to avoid the high cost of using a plurality of photosensors, etc., and to efficiently perform the location unevenness evaluation measurement of the irradiance of the light source of the solar simulator in a short time. An object is to provide an evaluation method and an evaluation apparatus.

本発明によれば、太陽電池の出力特性測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法であって、照射面上に設けられる複数の測定ポイントに設置された散乱反射体について、既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程と、前記既知光が照射された時に撮像された画像上で求めた、任意の１つの測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に対する、他の測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像の比較によって、前記他の測定ポイントの補正係数を得る工程と、照射面上に設けられる複数の測定ポイントに設置された散乱反射体について、ソーラシミュレータの光源から光が照射された時の前記照射面を撮像する工程と、前記ソーラシミュレータの光源から光が照射された時に撮像された画像上で求めた、前記任意の１つの測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に対する、他の測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に、前記補正係数で補正する工程を有する、ソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a method for evaluating the unevenness in the irradiance of a solar simulator used for measuring the output characteristics of a solar cell, in which known light is transmitted with respect to a scattering reflector disposed at a plurality of measurement points provided on an irradiation surface. An image of the reflected light of the scattering reflector placed at any one measurement point obtained on the image of the irradiation surface when irradiated and obtained on the image captured when the known light is irradiated The step of obtaining the correction coefficient of the other measurement point by comparing the image of the reflected light of the scattering reflector installed at the other measurement point and the plurality of measurement points provided on the irradiation surface The scattering reflector is imaged when the irradiation surface is imaged when light is irradiated from the light source of the solar simulator, and when the light is irradiated from the light source of the solar simulator. The correction coefficient is calculated on the image of the reflected light of the scattering reflector installed at another measurement point with respect to the image of the reflected light of the scattering reflector installed at the arbitrary one measurement point obtained on the image. There is provided a method for evaluating the unevenness of the location of the irradiance of the solar simulator, which comprises the step of correcting the solar radiation.

前記既知光は例えば照射ビームであり、前記照射ビームを前記照射面に掃引させ、前記照射ビームが各測定ポイントに設置された散乱反射体に照射された時の前記散乱反射体をそれぞれ撮像しても良い。あるいは、前記既知光は、放射照度むらが既知の光、太陽光、点光源の光のいずれかでも良い。   The known light is, for example, an irradiation beam, the irradiation beam is swept onto the irradiation surface, and the scattering reflector is imaged when the irradiation beam is irradiated onto the scattering reflector installed at each measurement point. Also good. Alternatively, the known light may be any of light with known irradiance unevenness, sunlight, or light from a point light source.

また、前記既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程において、１つの前記散乱反射体を前記照射面の複数の各測定ポイントに順次設置させてもよく、あるいは、撮像器の向きを測定ポイントに向けてもよい。そして、各測定ポイントに設置された前記散乱反射体に前記既知光が照射された時に前記照射面をそれぞれ撮像しても良い。あるいは、前記既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程において、前記散乱反射体を前記照射面の複数の各測定ポイントにそれぞれ設置させ、各測定ポイントに設置された前記散乱反射体に前記既知光が照射された時に前記照射面を撮像しても良い。この場合、前記照射面に反射散乱幕を設置することにより、前記散乱反射体が前記照射面の複数の各測定ポイントに設置されるようにしても良い。   Further, in the step of imaging the irradiation surface when the known light is irradiated, one scattering reflector may be sequentially installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface, or the orientation of the imager May be directed to the measurement point. And the said irradiation surface may each be imaged, when the said known light is irradiated to the said scattering reflector installed in each measurement point. Alternatively, in the step of imaging the irradiation surface when the known light is irradiated, the scattering reflector is installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface, and the scattering reflector is installed at each measurement point. The irradiated surface may be imaged when the known light is irradiated. In this case, the scattering reflector may be installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface by installing a reflection / scattering curtain on the irradiation surface.

また、本発明によれば、太陽電池出力測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価装置であって、ソーラシミュレータの照射面に設置される散乱反射体と、前記散乱反射体を撮像する画像取り込み装置と、前記散乱反射体を照射する照射ビーム光源と、前記照射ビーム光源を方向自在に支持する経緯台とを備える、ソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価装置が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a nonuniformity evaluation device for irradiance of a solar simulator used for solar cell output measurement, a scattering reflector installed on an irradiation surface of the solar simulator, and an image capturing the scattering reflector There is provided a spot unevenness evaluation apparatus for the irradiance of a solar simulator, comprising a capturing device, an irradiation beam light source for irradiating the scattering reflector, and a pedestal table that supports the irradiation beam light source in a direction.

前記画像取り込み装置を、前記照射面に対しソーラシミュレータ内の光源および前記照射ビーム光源と反対側に設置しても良い。   The image capturing device may be installed on a side opposite to the light source in the solar simulator and the irradiation beam light source with respect to the irradiation surface.

本発明によれば、ソーラシミュレータが備える光源について放射照度の場所むら評価測定を行うに際し、複数のフォトセンサーを用いる等の高コスト化を避け、ソーラシミュレータの光源の放射照度の場所むら評価測定を短時間で効率よく行うことが可能となる。   According to the present invention, when performing irradiance location unevenness evaluation measurement on the light source provided in the solar simulator, avoiding high costs such as using a plurality of photosensors, and performing irradiance location unevenness evaluation measurement of the light source of the solar simulator. It becomes possible to carry out efficiently in a short time.

以下、本発明の実施の形態の一例を、図面を参照にして説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

初めに、図１〜図４を参照して本発明の原理を説明する。図１は本発明の原理を説明するためのソーラシミュレータ１の構成図である。図２は照射面１０の正面図である。   First, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a solar simulator 1 for explaining the principle of the present invention. FIG. 2 is a front view of the irradiation surface 10.

ソーラシミュレータ１の内部には、太陽電池の出力特性を測定する際に疑似太陽光が照射される照射面１０が設けられている。また、照射面１０上に設定された２つの測定ポイントＡ、Ｂには散乱反射体１１がそれぞれ取り付けられている。ここで、散乱反射体１１は、例えばプロジェクタースクリーン等の反射散乱幕でもよい。また、ソーラシミュレータ１の内部には、照射面１０に向けて疑似太陽光を照射する光源１２と、照射面１０を撮像する画像取り込み装置１３が設置されている。また、光源１２と照射面１０の間には照射ビーム光源１４と、照射ビーム光源１４を支持する経緯台１５が設置されている。照射ビーム光源１４は、経緯台１５により任意の方向へ向けることができ、照射面１０上の任意の位置に、常に等しい放射照度Ｘで照射ビームを照射することができる。また、経緯台１５と照射面１０の間には、光源１２からの迷光（壁面等の反射光）が照射面１０へ入射しないようにさせるバッフル１６が設けられている。   Inside the solar simulator 1, there is provided an irradiation surface 10 on which simulated sunlight is irradiated when measuring the output characteristics of the solar cell. A scattering reflector 11 is attached to each of the two measurement points A and B set on the irradiation surface 10. Here, the scattering reflector 11 may be a reflection / scattering curtain such as a projector screen. Further, inside the solar simulator 1, a light source 12 that irradiates simulated sunlight toward the irradiation surface 10 and an image capturing device 13 that images the irradiation surface 10 are installed. Between the light source 12 and the irradiation surface 10, an irradiation beam light source 14 and a scale table 15 that supports the irradiation beam light source 14 are installed. The irradiation beam light source 14 can be directed in an arbitrary direction by the graticule 15 and can always irradiate the irradiation beam at an arbitrary irradiance X at an arbitrary position on the irradiation surface 10. Further, a baffle 16 that prevents stray light (reflected light from a wall surface or the like) from the light source 12 from entering the irradiation surface 10 is provided between the theft 15 and the irradiation surface 10.

かかるソーラシミュレータ１において、先ず、経緯台１５によって照射ビーム光源１４の照射方向を測定ポイントＡに向け、光源１２は点灯させない状態で、照射ビーム光源１４から測定ポイントＡに設置された散乱反射体１１に既知光としての照射ビームを照射させる。そして、測定ポイントＡに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の照射面１０を画像取り込み装置１３によって撮像する。また、経緯台１５によって照射ビーム光源１４の照射方向を測定ポイントＢに向け、同様に光源１２は点灯させない状態で、照射ビーム光源１４から測定ポイントＢに設置された散乱反射体１１に照射ビームを照射させる。そして、同様に測定ポイントＢに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の照射面１０を画像取り込み装置１３によって撮像する。   In the solar simulator 1, first, the scattering reflector 11 installed at the measurement point A from the irradiation beam light source 14 with the illumination platform 15 directing the irradiation direction of the irradiation beam light source 14 toward the measurement point A and not turning on the light source 12. Is irradiated with an irradiation beam as known light. Then, the image capturing device 13 captures an image of the irradiation surface 10 when the irradiation beam is irradiated onto the scattering reflector 11 installed at the measurement point A. Further, the irradiation table 15 directs the irradiation direction of the irradiation beam light source 14 toward the measurement point B, and similarly, with the light source 12 not turned on, the irradiation beam is applied from the irradiation beam light source 14 to the scattering reflector 11 installed at the measurement point B. Irradiate. Similarly, the image capturing device 13 captures an image of the irradiation surface 10 when the irradiation beam is irradiated onto the scattering reflector 11 installed at the measurement point B.

こうして、２つの測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１に既知光である照射ビームを照射した際の画像がそれぞれ得られることとなる。この得られた２つの画像において、測定ポイントＡに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の反射光の放射照度を基準とし、測定ポイントＢに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の反射光の画像を比較することによって、測定ポイントＢの補正係数Ｋを得ることができる。   In this way, images are obtained when the scattering reflector 11 installed at the two measurement points A and B is irradiated with the irradiation beam that is known light, respectively. In the two obtained images, the scattering reflector 11 installed at the measurement point B is used as a reference with respect to the irradiance of the reflected light when the irradiation beam is irradiated onto the scattering reflector 11 installed at the measurement point A. The correction coefficient K of the measurement point B can be obtained by comparing images of reflected light when the irradiation beam is irradiated.

即ち、照射ビーム光源１４から、各測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１に入射するビーム光の放射照度は全く同じである。一方、画像から得られる各測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１の画像には、各散乱反射体１１へのビーム光の入射角度、各測定ポイントＡ、Ｂと画像取り込み装置１３との位置関係などといった種々の要因により差が生じる。そこで、画像から得られる各測定ポイントＡ、Ｂの反射光の画像を比較することによって、測定ポイントＡに対する測定ポイントＢの補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）を得る。ここでＫ_Ｂ（ｘ、ｙ）はＹ_Ｂに対応する係数であり、画像Ａに対する画像Ｂの比較を表す係数で、画像の位置と明るさに関する添え字Ｂと、画像歪みに関する二次元要素補正添え字（ｘ、ｙ）である。 That is, the irradiance of the beam light incident on the scattering reflector 11 installed at each of the measurement points A and B from the irradiation beam light source 14 is exactly the same. On the other hand, the image of the scattering reflector 11 installed at each measurement point A, B obtained from the image includes the incident angle of the beam light to each scattering reflector 11, each measurement point A, B and the image capturing device 13. Differences occur due to various factors such as the positional relationship between the two. Therefore, the correction coefficient K _B (x, y) of the measurement point B with respect to the measurement point A is obtained by comparing the reflected light images of the measurement points A and B obtained from the images. Here, K _B (x, y) is a coefficient corresponding to Y _B and is a coefficient representing comparison of the image B with the image A. The subscript B related to the position and brightness of the image and the two-dimensional element correction related to image distortion. Subscript (x, y).

ここで、測定ポイントＡに対する測定ポイントＢの補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）の求め方を説明する。図３は補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）の求め方についての説明図である。図３に示すように、照射ビーム光源１４からは測定ポイントＡ、Ｂそれぞれに等しい放射量Ｘのビーム光が照射される。そして、測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１からは、それぞれ放射照度Ｙ_Ａの反射光と放射照度Ｙ_Ｂの反射光が、画像取り込み装置１３によってそれぞれ撮像される。この場合、画像取り込装置１３によって撮像される画像から求められる各測定ポイントＡ、Ｂの反射光の画像をＺ_Ａ、Ｚ_Ｂとおくと、散乱反射体１１に入射するビーム光の放射照度はいずれもＸであるのに対して、画像から求めた測定ポイントＡの反射光の画像をＺ_Ａと、画像から求めた測定ポイントＢの反射光の画像Ｚ_Ｂは、各測定ポイントＡ、Ｂの散乱反射体１１へのビーム光の入射角度や、画像取り込装置１３と各測定ポイントＡ，Ｂの位置関係などの要因があり、原理的には等しくならない。 Here, how to obtain the correction coefficient K _B (x, y) of the measurement point B with respect to the measurement point A will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram on how to obtain the correction coefficient K _B (x, y). As shown in FIG. 3, the irradiation beam light source 14 emits the beam light having the radiation amount X equal to each of the measurement points A and B. The measurement point A, from scattering reflector 11 installed in the B, the reflected light and the reflected light irradiance Y _B of each irradiance Y _A are respectively captured by the image capture device 13. In this case, if the reflected light images of the measurement points A and B obtained from the image captured by the image capturing device 13 are denoted as Z _A and Z _B , the irradiance of the beam light incident on the scattering reflector 11 is While both are X, the reflected light image Z _{A of} the measurement point A obtained from the image and the reflected light image Z _B of the measurement point B obtained from the image are measured at each of the measurement points A and B. There are factors such as the incident angle of the beam light on the scattering reflector 11 and the positional relationship between the image capturing device 13 and each of the measurement points A and B, which are not equal in principle.

そこで、測定ポイントＡを基準とした場合の測定ポイントＢの補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）を、次式（１）によって求める。
Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）＝ｆ（Ｙ_Ａ、Ｙ_Ｂ、ｘ，ｙ） （１）
なお、（１）式は、たとえばＫ_Ｂ（ｘ、ｙ）＝Ｚ_Ｂ／Ｚ_Ａのような数式であるが、画像取り込み装置１３の特性によって、異なるものであり、他の数式となる場合もある。今後の数式も同様である。 Therefore, the correction coefficient K _B (x, y) of the measurement point B when the measurement point A is used as a reference is obtained by the following equation (1).
K _B (x, y) = f (Y _A , Y _B , x, y) (1)
The equation (1) is an equation such as K _B (x, y) = Z _B / Z _A , for example. However, the equation (1) differs depending on the characteristics of the image capturing device 13 and may be another equation. is there. The same applies to future formulas.

次に、かかるソーラシミュレータ１において、照射ビーム光源１４からはビーム光を照射せずに、光源１２を点灯させ、各測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１に、光源１２から光を照射させる。そして、各測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１の反射光を、画像取り込み装置１３によって撮像する。こうして得られた画像において、測定ポイントＡに設置された散乱反射体１１の反射光の画像と、測定ポイントＢに設置された散乱反射体１１の反射光の画像に補正係数を作用させ、比較することによって、測定ポイントＡ、Ｂにおける光源１２の放射照度の場所むらを算出できる。   Next, in the solar simulator 1, the light source 12 is turned on without irradiating the light beam from the irradiation beam light source 14, and the light from the light source 12 is emitted to the scattering reflector 11 installed at each of the measurement points A and B. Irradiate. The reflected light of the scattering reflector 11 installed at each measurement point A and B is imaged by the image capturing device 13. In the image thus obtained, a correction coefficient is applied to the image of the reflected light of the scattering reflector 11 installed at the measurement point A and the image of the reflected light of the scattering reflector 11 installed at the measurement point B for comparison. Thus, the location unevenness of the irradiance of the light source 12 at the measurement points A and B can be calculated.

ここで、測定ポイントＡ、Ｂにおける光源１２の放射照度の場所むらの求め方を説明する。図４は場所むらの求め方についての説明図である。図４に示すように、光源１２の放射照度の場所むらを求める際には、太陽電池Ｉ−Ｖ特性測定を行う場合と同様に、光源１２から照射面１０に光を照射して、画像取り込み装置１３によって照射面１０を撮像させる。そして、撮像された画像において、各測定ポイントＡ、Ｂに設置された散乱反射体１１の反射光の放射照度をそれぞれ求め、それら反射光の放射照度と、上述した方法で求めた補正係数を利用することで場所むら評価が行われる。なお、光源１２の放射照度の場所むらを求める際には、図４に示すように、照射ビーム光源１４と経緯台１５は、ソーラシミュレータ１内から除去しても良い。   Here, how to obtain the location unevenness of the irradiance of the light source 12 at the measurement points A and B will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of how to obtain the location unevenness. As shown in FIG. 4, when obtaining the uneven location of the irradiance of the light source 12, the image is captured by irradiating the irradiation surface 10 with light from the light source 12 as in the case of measuring the solar cell IV characteristics. The irradiation surface 10 is imaged by the device 13. And in the imaged image, the irradiance of the reflected light of the scattering reflector 11 installed at each of the measurement points A and B is obtained, and the irradiance of the reflected light and the correction coefficient obtained by the method described above are used. By doing so, location unevenness is evaluated. In addition, when obtaining the location unevenness of the irradiance of the light source 12, the irradiation beam light source 14 and the pedestal table 15 may be removed from the solar simulator 1 as shown in FIG.

図４に示すように、光源１２から各測定ポイントＡ、Ｂに対して光を放射した場合、各測定ポイントＡ、Ｂに入射する光の放射は放射Ｘ_Ａ、Ｘ_Ｂとなる。そして、各測定ポイントＡ、Ｂにおいて反射される反射光の放射は、それぞれ放射Ｙ’_Ａ、Ｙ’_Ｂとなって、画像取り込み装置１３によって各測定ポイントＡ、Ｂの散乱反射体１１からの反射光が撮像される。 As shown in FIG. 4, when light is emitted from the light source 12 to the measurement points A and B, the radiation of light incident on the measurement points A and B becomes radiation X _A and X _B. The radiation of the reflected light reflected at each measurement point A and B becomes radiation Y ′ _A and Y ′ _B , respectively, and is reflected by the image capturing device 13 from the scattering reflector 11 at each measurement point A and B. Light is imaged.

この場合、画像取り込装置１３によって撮像される画像から求められる各測定ポイントＡ、Ｂの反射光の画像をＺ’_Ａ、Ｚ’_Ｂとおくと、各測定ポイントＡ、Ｂと画像取り込み装置１３の配置は上記補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）を求めた場合と同条件であるため、測定ポイントＢに放射される光の放射照度は、Ｚ’_ＢにＫ_Ｂ（ｘ、ｙ）を作用させることで、規格化でき、Ｚ’_Ａと比較できる。例えば、Ｚ’_Ｂ／Ｋ_Ｂ／Ｚ’_Ａが場所むら値である。なお、以下、補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）は特に断らない限り、常に補正係数Ｋまたは偏差比Ｋとして、表す。 In this case, each measured point is determined from the image taken by the image taking write device 13 A, the image of reflected light B Z _'A, Z' putting is _B, each measurement point A, B and the image capture device 13 Is the same condition as when the correction coefficient K _B (x, y) is obtained, so that the irradiance of light radiated to the measurement point B acts on Z ′ _B by K _B (x, y). be to, be normalized, it can be compared to the Z _'a. For example, Z ′ _B / K _B / Z ′ _A is the location unevenness value. Hereinafter, the correction coefficient K _B (x, y) is always expressed as the correction coefficient K or the deviation ratio K unless otherwise specified.

例えば、Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）＝Ｚ_Ｂ／Ｚ_Ａである場合、Ｚ’_Ｂ／Ｚ’_Ａの値は、偏差比Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）とは異なるＫ’となる（Ｋ’＝Ｚ’_Ｂ／Ｚ’_Ａ）。このＫ’と偏差比Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）の値を比較した場合、その違いの要因は、光源１２からの入射光の放射照度が異なること（Ｘ’_Ａ≠Ｘ’_Ｂであること）にある。そこで、補正係数Ｋ_Ｂ（ｘ、ｙ）と得られた値Ｋ’を比較することでＸ’_ＡとＸ’_Ｂの関係、即ち、光源１２の照射面１０における場所むらが定量化できる。 For example, when K _B (x, y) = Z _B / Z _A , the value of Z ′ _B / Z ′ _A becomes K ′ different from the deviation ratio K _B (x, y) (K ′ = _{Z 'B / Z' A)} . When this K ′ is compared with the value of the deviation ratio K _B (x, y), the cause of the difference is that the irradiance of incident light from the light source 12 is different (X ′ _A ≠ X ′ _B ). It is in. Therefore, by comparing the correction coefficient K _B (x, y) with the obtained value K ′, the relationship between X ′ _A and X ′ _B , that is, the unevenness of the location on the irradiation surface 10 of the light source 12 can be quantified.

つまり、次式（２）で求められるＫ’／Ｋの値が、測定ポイントＡに対する測定ポイントＢの放射照度場所むらとなって算出される。なお、このＫ’／Ｋの値が小さいほど、光源１２から測定ポイントＡに入射する光の放射照度に対し、測定ポイントＢに入射する光の放射照度が小さい（Ｂのほうが暗い）こととなる。
Ｋ’／Ｋ＝Ｘ’_Ｂ／Ｘ’_Ａ （２） That is, the value of K ′ / K obtained by the following equation (2) is calculated as the irradiance unevenness of the measurement point B with respect to the measurement point A. Note that, as the value of K ′ / K is smaller, the irradiance of light incident on the measurement point B is smaller than the irradiance of light incident on the measurement point A from the light source 12 (B is darker). .
K ′ / K = X ′ _B / X ′ _A (2)

図１〜図４を参照して、本発明の原理を照射面１０における測定ポイントがＡ、Ｂの２点について説明したが、実際には２点よりも更に多い測定ポイントを用いた場所むら評価が行われる。なぜなら、太陽電池の出力特性を測定するためには照射面１０全体についての光源１２の放射照度場所むらを知ることが必要とされるからである。そこで、以下に、図５〜図８を参照して、照射面１０に測定ポイントを１７箇所設けた場合について、ソーラシミュレータ１の光源の放射照度の場所むらが測定される形態について説明していく。   1 to 4, the principle of the present invention has been described with respect to two measurement points A and B on the irradiation surface 10, but in practice, location unevenness evaluation using more measurement points than two points is performed. Is done. This is because, in order to measure the output characteristics of the solar cell, it is necessary to know the irradiance unevenness of the light source 12 for the entire irradiation surface 10. Therefore, in the following, with reference to FIGS. 5 to 8, a mode in which the unevenness of the irradiance of the light source of the solar simulator 1 is measured in the case where 17 measurement points are provided on the irradiation surface 10 will be described. .

図５は測定ポイントが１７箇所の場合のソーラシミュレータ１の断面概略図である。図６は測定ポイントが１７箇所の場合の照射面１０の正面図である。ここで、ソーラシミュレータ１の基本的な構成は図１で説明した場合と同様であり、ソーラシミュレータ１の内部には、太陽電池の出力特性を測定する際に疑似太陽光が照射される照射面１０が設けられている。照射面１０上には、１７箇所の測定ポイントａ１〜ａ１７に散乱反射体１１がそれぞれ取り付けられている。図６に示すように、照射面１０には、散乱反射体１１が放射状に１７箇所の測定ポイントａ１〜ａ１７に設置される。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the solar simulator 1 when there are 17 measurement points. FIG. 6 is a front view of the irradiation surface 10 when there are 17 measurement points. Here, the basic configuration of the solar simulator 1 is the same as that described with reference to FIG. 1, and the solar simulator 1 has an irradiation surface on which pseudo-sunlight is irradiated when measuring the output characteristics of the solar cell. 10 is provided. On the irradiation surface 10, scattering reflectors 11 are attached to 17 measurement points a1 to a17, respectively. As shown in FIG. 6, the scattering reflector 11 is radially disposed on the irradiation surface 10 at 17 measurement points a <b> 1 to a <b> 17.

また、ソーラシミュレータ１の内部には、照射面１０に向けて疑似太陽光を照射する光源１２と、照射面１０を撮像する画像取り込み装置１３が設置されている。また、光源１２と照射面１０の間には照射ビーム光源１４と、照射ビーム光源１４を支持する経緯台１５が設置されている。照射ビーム光源１４は、経緯台１５により任意の方向へ向けることができ、照射面１０上の任意の位置に、常に等しい強度Ｘで照射ビームを照射することができる。また、経緯台１５と照射面１０の間には、光源１２からの迷光（壁面等の反射光）が照射面１０へ入射しないようにさせるバッフル１６が設けられている。   Further, inside the solar simulator 1, a light source 12 that irradiates simulated sunlight toward the irradiation surface 10 and an image capturing device 13 that images the irradiation surface 10 are installed. Between the light source 12 and the irradiation surface 10, an irradiation beam light source 14 and a scale table 15 that supports the irradiation beam light source 14 are installed. The irradiation beam light source 14 can be directed in an arbitrary direction by the graticule 15 and can always irradiate an irradiation beam with an equal intensity X to an arbitrary position on the irradiation surface 10. Further, a baffle 16 that prevents stray light (reflected light from a wall surface or the like) from the light source 12 from entering the irradiation surface 10 is provided between the theft 15 and the irradiation surface 10.

かかるソーラシミュレータ１において、先ず、各測定ポイントａ１〜ａ１７について偏差比を求める。即ち、先ず、経緯台１５によって照射ビーム光源１４の照射方向を任意の一つの測定ポイントに向け、光源１２は点灯させない状態で、照射ビーム光源１４から当該測定ポイントに設置された散乱反射体１１に既知光としての照射ビームを照射させる。そして、当該測定ポイントに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時において、照射面１０を画像取り込み装置１３によって撮像する。こうして、各測定ポイントａ１〜ａ１７に設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の照射面１０の画像を画像取り込み装置１３によって撮像する。なお、ここでは、例えば、図６における測定ポイントａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６、ａ７、ａ８、ａ９、ａ１０、ａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ１４、ａ１５、ａ１６、ａ１７の順に照射ビームを掃引（走査・スキャン）させ、各測定ポイントポイントａ１〜ａ１７に設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の照射面１０の画像を画像取り込み装置１３によって撮像する。   In such a solar simulator 1, first, a deviation ratio is obtained for each of the measurement points a1 to a17. That is, first, the irradiation table 15 directs the irradiation direction of the irradiation beam light source 14 to an arbitrary measurement point, and the light source 12 is not turned on, and the scattering reflector 11 installed at the measurement point is moved from the irradiation beam light source 14 to the measurement point. An irradiation beam as known light is irradiated. Then, the irradiation surface 10 is imaged by the image capturing device 13 when the irradiation beam is irradiated to the scattering reflector 11 installed at the measurement point. In this way, the image capturing device 13 captures an image of the irradiation surface 10 when the irradiation beam is irradiated onto the scattering reflector 11 installed at each of the measurement points a1 to a17. Here, for example, the irradiation beams are applied in the order of measurement points a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11, a12, a13, a14, a15, a16, a17 in FIG. The image capturing device 13 captures an image of the irradiation surface 10 when the scattering beam 11 is irradiated to the scattering reflector 11 installed at each of the measurement point points a1 to a17.

こうして得られた画像において、任意の一つの測定ポイントに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時に、画像取り込み装置１３によって撮像される画像上における散乱反射体１１の反射光の画像を基準とし、他の測定ポイントに設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の、画像取り込み装置１３によって撮像される画像上の散乱反射体１１の反射光の画像を比較することによって、各測定ポイントの偏差比を得ることができる。例えば、図６における測定ポイントａ１に設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の、画像取り込み装置１３によって撮像される画像上の反射光の画像Ｚ_１を基準とし、他の測定ポイントａ２〜ａ１７に設置された散乱反射体１１に照射ビームが照射された時の、画像取り込み装置１３によって撮像される画像上の反射光の画像Ｚ_２〜Ｚ_１７を比較することによって、各測定ポイントａ２〜ａ１７の偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７を得ることができる。 In the image thus obtained, the image of the reflected light of the scattering reflector 11 on the image captured by the image capturing device 13 when the irradiation beam is irradiated to the scattering reflector 11 installed at any one measurement point. And the image of the reflected light of the scattering reflector 11 on the image captured by the image capturing device 13 when the irradiation beam is irradiated to the scattering reflector 11 installed at another measurement point. Thus, the deviation ratio of each measurement point can be obtained. For example, when the irradiation beam is irradiated on the scattering reflector 11 installed on the measuring point a1 in FIG. 6, a reference image Z ₁ of the reflected light on the image captured by the image capture device 13, the other measurement Each measurement is performed by comparing the images Z _{2 to} Z ₁₇ of the reflected light on the image captured by the image capturing device 13 when the irradiation beam is irradiated to the scattering reflector 11 installed at the points a _{2 to a 17.} it can be obtained deviation ratio _K 2 _{~K 17} points A2～a17.

次いで、上述した測定ポイントが２箇所の場合と同様に、図８に示したように、ソーラシミュレータ１における光源１２の放射照度の場所むらが評価される。即ち、光源１２の放射照度の場所むらを求める際には、太陽電池Ｉ−Ｖ特性測定を行う場合と同様に、光源１２から照射面１０に光を照射して、画像取り込み装置１３によって照射面１０を撮像させる。そして、撮像された画像において、各測定ポイントａ１〜ａ１７に設置された散乱反射体１１の反射光の画像Ｚ’_１〜Ｚ’_１７をそれぞれ求める。そして、それら各画像Ｚ’_１〜Ｚ’_１７のうち、例えば測定ポイントａ１に設置された散乱反射体１１に設置された散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ’_１に対する、他の測定ポイントａ２〜ａ１７に設置された各散乱反射体１１の画像上における反射光の放射照度Ｚ’_２〜Ｚ’_１７の比Ｚ’_２／Ｚ’_１〜Ｚ’_１７／Ｚ’_１を求める。こうして求めた比Ｚ’_２／Ｚ’_１〜Ｚ’_１７／Ｚ’_１と、上述した方法で求めた偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７を比較することで、測定ポイント１に対する各測定ポイントａ２〜ａ１７の場所むらを定量評価できる。 Next, as in the case where the above-described two measurement points are provided, as shown in FIG. 8, the uneven location of the irradiance of the light source 12 in the solar simulator 1 is evaluated. That is, when determining the irradiance unevenness of the light source 12, light is irradiated from the light source 12 to the irradiation surface 10 and the irradiation surface is irradiated by the image capturing device 13 as in the case of measuring the solar cell IV characteristics. 10 is imaged. Then, in the captured image, the images Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ of the reflected light of the scattering reflector 11 installed at the respective measurement points a _{1 to a 17} are obtained. Of these images Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ , for example, another image Z ′ ₁ of the reflected light on the image of the scattering reflector 11 installed on the scattering reflector 11 installed at the measurement point a1 A ratio Z ′ ₂ / Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ / Z ′ ₁ of the irradiance Z ′ _{2 to} Z ′ ₁₇ of the reflected light on the image of each scattering reflector 11 installed at the measurement points a2 to a17 is obtained. By comparing the ratios Z ′ ₂ / Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ / Z ′ ₁ thus obtained with the deviation ratios K _{2 to} K ₁₇ obtained by the above-described method, the measurement points a2 to a17 with respect to the measurement point 1 are compared. It is possible to quantitatively evaluate the location unevenness.

即ち、図８に示すように、光源１２から各測定ポイントａ１〜ａ１７に対して光を照射した場合、各測定ポイントａ１〜ａ１７に入射する光の放射照度は放射強度Ｘ_１〜Ｘ_１７である。そして、各測定ポイントａ１〜ａ１７において反射される反射光の放射は、それぞれ放射量（強度）Ｙ’_１〜Ｙ’_１７となり、画像取り込み装置１３によって各測定ポイントａ１〜ａ１７の散乱反射体１１からの反射光が撮像される。 That is, as shown in FIG. 8, if the light source 12 is irradiated with light for each measurement point A1～a17, irradiance of light incident on each measurement point A1～a17 is the radiation intensity _X 1 _{to X 17} . Then, the radiation of the reflected light reflected at each measurement point a1 to a17 becomes radiation amounts (intensities) Y ′ _{1 to} Y ′ ₁₇ , respectively, and is scattered from the scattering reflector 11 at each measurement point a1 to a17 by the image capturing device 13. The reflected light is imaged.

この場合、画像取り込装置１３によって撮像される画像から求められる各測定ポイントａ１〜ａ１７の反射光の画像をＺ’_１〜Ｚ’_１７とおくと、各測定ポイントａ１〜ａ１７と画像取り込み装置１３の配置は上記偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７を求めた場合と同条件であるため、光源１２から各測定ポイントａ１〜ａ１７に照射される光が等しい放射照度であれば、即ち、場所むらがない場合（Ｘ_１〜Ｘ_１７が一定である場合）には、測定ポイントａ１に設置された散乱反射体１１に設置された散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ’_１に対する、他の測定ポイントａ２〜ａ１７に設置された各散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ’_２〜Ｚ’_１７の比Ｚ’_２／Ｚ’_１〜Ｚ’_１７／Ｚ’_１の値は、それぞれ上記偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７と等しくなるはずである。こうして、偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７と画像から得られた値から場所むらを定量的に求めることができる。 In this case, if the reflected light images of the measurement points a1 to a17 obtained from the images captured by the image capture device 13 are denoted as Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ , the measurement points a1 to a17 and the image capture device 13 are displayed. Is the same condition as when the deviation ratios K _{2 to} K ₁₇ are obtained, so that the light irradiated from the light source 12 to each of the measurement points a 1 to a ₁₇ has the same irradiance, that is, there is no uneven location. In the case (when X _{1 to} X ₁₇ are constant), the other reflected light image Z ′ ₁ on the image of the scattering reflector 11 placed on the scattering reflector 11 placed at the measurement point a 1 The ratio Z ′ ₂ / Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ / Z ′ ₁ of the reflected light images Z ′ _{2 to} Z ′ ₁₇ on the image of each scattering reflector 11 placed at the measurement points a _{2 to a 17} is: The above deviation ratios K _{2 to} K Should be equal to ₁₇ . In this way, the location unevenness can be quantitatively obtained from the deviation ratios K _{2 to} K ₁₇ and the value obtained from the image.

以上のようにして、ソーラシミュレータ１が備える光源１２について放射照度の場所むら評価測定を行うことにより、従来のような複数のフォトセンサーを用いる等の高コスト化を避け、低コストで場所むら評価を行うことが可能となる。また、従来のような各フォトセンサー間の感度のばらつきによる影響もなく、ソーラシミュレータの光源の放射照度の場所むら評価測定を短時間で制度よく行うことが可能となる。   As described above, the location unevenness evaluation measurement of the irradiance is performed on the light source 12 included in the solar simulator 1, thereby avoiding high costs such as using a plurality of conventional photosensors, and evaluating the location unevenness at a low cost. Can be performed. In addition, it is possible to perform inhomogeneous measurement and measurement of irradiance of the solar simulator light source in a short time without being affected by variations in sensitivity among conventional photosensors.

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form of illustration. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

例えば、図５〜８で説明した形態では、照射面１０上の１７箇所の測定ポイントａ１〜ａ１７に散乱反射体１１がそれぞれ取り付けられている例を説明した。また、偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７を得る場合に、既知光として照射ビームを照射する例を説明した。しかしながら、例えば１つの散乱反射体１１を照射面１０上の１７箇所の測定ポイントａ１〜ａ１７に移動させて、各測定ポイントａ１〜ａ１７に設置された散乱反射体１１の反射光の放射量（画像上で得られる画像Ｚ’_１〜Ｚ’_１７）を得ることもできる。また、既知光として照射ビーム以外に、放射照度の場所むらがない光（例えば自然光）を照射面１０上に照射しても良い。 For example, with the form demonstrated in FIGS. 5-8, the example in which the scattering reflector 11 was each attached to 17 measurement points a1-a17 on the irradiation surface 10 was demonstrated. Moreover, when obtaining the deviation ratios K _{2 to} K ₁₇ , the example in which the irradiation beam is irradiated as the known light has been described. However, for example, one scattering reflector 11 is moved to 17 measurement points a1 to a17 on the irradiation surface 10, and the amount of reflected light emitted from the scattering reflector 11 installed at each measurement point a1 to a17 (image) The images Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ ) obtained above can also be obtained. Moreover, you may irradiate the irradiation surface 10 with the light (for example, natural light) which does not have the uneven location of irradiance other than an irradiation beam as known light.

図９は、１つの測定ポイントａ１のみに散乱反射体１１を設置した照射面１０の説明図である。図１０は、その時のソーラシミュレータ１の様子を示す説明図である。また、このソーラシミュレータ１では、偏差比を得る際の既知光として、放射照度の場所むらがない光を用いる。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the irradiation surface 10 in which the scattering reflector 11 is installed only at one measurement point a1. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the state of the solar simulator 1 at that time. Further, in this solar simulator 1, light having no uneven irradiance is used as known light when obtaining the deviation ratio.

先ず、図１０に示すように、ソーラシミュレータ１の内部に、既知光として放射照度の場所むらがない光を導入し、照射面１０上の全体に等しい放射照度Ｘで光を照射する。この場合、照射面１０上に照射する既知光として、例えば快晴自然太陽光、レーザー光などを用いることができる。そして、照射面１０上の各測定ポイントａ１〜ａ１７に散乱反射体１１を順次移動させ、各測定ポイントａ１〜ａ１７に移動した散乱反射体１１に既知光が照射された時の照射面１０を画像取り込み装置１３によって撮像する。   First, as shown in FIG. 10, light having no irradiance location unevenness is introduced into the solar simulator 1 as a known light, and light is irradiated with an irradiance X equal to the entire irradiation surface 10. In this case, for example, clear natural sunlight, laser light, or the like can be used as the known light irradiated onto the irradiation surface 10. Then, the scattering reflector 11 is sequentially moved to the measurement points a1 to a17 on the irradiation surface 10, and the irradiation surface 10 when the known light is irradiated to the scattering reflector 11 moved to the measurement points a1 to a17 is imaged. Imaging is performed by the capturing device 13.

こうして得られた画像において、例えば、測定ポイントａ１に移動した散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ_１を基準とし、他の測定ポイントａ２〜ａ１７に移動した散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ_２〜Ｚ_１７の画像を比較することによって、各測定ポイントａ２〜ａ１７の補正係数Ｋ_２〜Ｋ_１７を得る。 In thus obtained image, for example, an image Z ₁ of the reflected light on the image of the scattering reflector 11 in the measuring point a1 as a reference, the image of the scattering reflector 11 in the other measurement points a2~a17 By comparing the images Z _{2 to} Z ₁₇ of the reflected light at, correction coefficients K _{2 to} K ₁₇ for the measurement points a _{2 to a 17} are obtained.

次いで、図１１に示すように、照射面１０上に既知光を照射せずに、ソーラシミュレータ１の光源１２から照射面１０に光を照射し、照射面１０上の各測定ポイントａ１〜ａ１７に散乱反射体１１を順次移動させて、各測定ポイントａ１〜ａ１７に移動した散乱反射体１１に光源１２から光が照射された時の照射面１０の画像を画像取り込み装置１３によって撮像する。そして、撮像された画像において、各測定ポイントａ１〜ａ１７に移動した散乱反射体１１の反射光の画像Ｚ’_１〜Ｚ’_１７をそれぞれ求める。そして、それら各画像Ｚ’_１〜Ｚ’_１７のうち、例えば測定ポイントａ１に移動した散乱反射体１１に設置された散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ’_１に対する、他の測定ポイントａ２〜ａ１７に移動した各散乱反射体１１の画像上における反射光の画像Ｚ’_２〜Ｚ’_１７の比Ｚ’_２／Ｚ’_１〜Ｚ’_１７／Ｚ’_１を求める。こうして求めた比Ｚ’_２／Ｚ’_１〜Ｚ’_１７／Ｚ’_１と、上述した方法で求めた偏差比Ｋ_２〜Ｋ_１７を補正することで真の場所むらを定量的にして知ることができる。 Next, as shown in FIG. 11, the irradiation surface 10 is irradiated with light from the light source 12 of the solar simulator 1 without irradiating the irradiation surface 10 with known light, and the measurement points a1 to a17 on the irradiation surface 10 are irradiated. The scattering reflector 11 is sequentially moved, and the image capturing device 13 captures an image of the irradiation surface 10 when light is irradiated from the light source 12 to the scattering reflector 11 moved to the respective measurement points a1 to a17. Then, in the captured image, images Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ of the reflected light of the scattering reflector 11 moved to the respective measurement points a1 to a17 are obtained. Then, among these images Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ , for example, other measurements on the image Z ′ ₁ of the reflected light on the image of the scattering reflector 11 placed on the scattering reflector 11 moved to the measurement point a 1. A ratio Z ′ ₂ / Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ / Z ′ ₁ of the reflected light images Z ′ _{2 to} Z ′ ₁₇ on the image of each scattering reflector 11 moved to the points a _{2 to a 17} is obtained. By correcting the ratios Z ′ ₂ / Z ′ _{1 to} Z ′ ₁₇ / Z ′ ₁ thus obtained and the deviation ratios K _{2 to} K ₁₇ obtained by the above-described method, the true unevenness of the place can be quantitatively known. Can do.

この方法のように散乱反射体１１を１つのみ用いても良い。また、放射照度の場所むらがない光を用いることにより、経緯台１５のような照射方向を変更させる機構も省略できる。   Only one scattering reflector 11 may be used as in this method. In addition, a mechanism for changing the irradiation direction such as the graduation table 15 can be omitted by using light with no unevenness in irradiance.

さらに、本発明においては、散乱反射体１１を動かさず、画像取り込み装置１３の撮像角度を経緯台１５によって変化させ、撮像した複数の各画像を上記実施の形態で説明したように撮像・計算することにより偏差比を得るという方法が考えられる。   Furthermore, in the present invention, the scattering reflector 11 is not moved, the imaging angle of the image capturing device 13 is changed by the platform 15, and a plurality of captured images are captured and calculated as described in the above embodiment. Thus, a method of obtaining the deviation ratio can be considered.

以下、その方法について、図１２および図１３参照して説明する。図１２照射面１０の複数の測定ポイントのうち中心位置にあるポイントｂに散乱反射体１１を１つ設置した様子を表す説明図である。また、図１３その時のソーラシミュレータ１の様子を示す断面概略図である。   Hereinafter, the method will be described with reference to FIGS. 12 is an explanatory diagram showing a state where one scattering reflector 11 is installed at a point b at the center position among a plurality of measurement points on the irradiation surface 10. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the state of the solar simulator 1 at that time.

図１２に示すように、照射面１０の複数の測定ポイントのうち中心位置にあるポイントｂに散乱反射体１１を１つ設置する。そして、図１３に示す、ソーラシミュレータ１において、照射面１０のポイントｂに散乱反射体１１を１つ設置すると共に、光源１２と、移動可能な経緯台１５に支持される画像取り込み装置１３を用意する。ここで、画像取り込み装置１３は、経緯台１５によって任意の方向へ向けることが可能となっており、光源１２の直下近傍に用意される。   As shown in FIG. 12, one scattering reflector 11 is installed at a point b at the center position among a plurality of measurement points on the irradiation surface 10. In the solar simulator 1 shown in FIG. 13, one scattering reflector 11 is installed at a point b on the irradiation surface 10, and a light source 12 and an image capturing device 13 supported by a movable pedestal 15 are prepared. To do. Here, the image capturing device 13 can be directed in an arbitrary direction by the way table 15, and is prepared near the light source 12.

ここで、事前に撮像した時の画像取り込み装置１３とポイントａの相対関係（経緯台１５の撮像角度）が既知である場合に、ポイントｂに設置した散乱反射体１１を、相対関係が上記既知である相対関係と同様となる状態に画像取り込み装置１３の撮像角度を調整して、撮像を行う。ここで、散乱反射体１１と画像取り込み装置１３の相対関係は、経緯台１５による画像取り込み装置１３の角度調整によって行われる。   Here, when the relative relationship between the image capturing device 13 and the point a when the image is captured in advance (the imaging angle of the scale table 15) is known, the relative relationship of the scattering reflector 11 installed at the point b is known. The imaging angle of the image capturing device 13 is adjusted to a state similar to the relative relationship as described above, and imaging is performed. Here, the relative relationship between the scattering reflector 11 and the image capturing device 13 is performed by adjusting the angle of the image capturing device 13 by the way table 15.

画像取り込み装置１３とポイントｂに設置される散乱反射体１１の相対関係を、上記既知である画像取り込装置１３の位置から経緯台１５の移動および角度変化によって再現する。そして、光源１２を点灯させ、画像取り込み装置１３によって照射面全体を撮像する。この工程を図１２示す１７箇所すべての測定ポイントに対応する相対関係の場合について、画像取り込み装置１３の角度のみを順次変更して実行する。なお、ここで、光源１２から散乱反射体１１までの距離の違いや画像取り込み装置１３と散乱反射体１１の距離の違いについては、得られた画像のデータにおいて距離補正を適宜行う。そして、撮像された画像のうち、１つの画像を基準点として、各測定ポイントの光の放射照度を求め、各測定ポイントの補正係数を得ることとなる。   The relative relationship between the image capturing device 13 and the scattering reflector 11 installed at the point b is reproduced by the movement and the angle change of the graticule 15 from the known position of the image capturing device 13. Then, the light source 12 is turned on, and the entire irradiation surface is imaged by the image capturing device 13. This process is executed by sequentially changing only the angle of the image capturing device 13 in the case of relative relationships corresponding to all 17 measurement points shown in FIG. Here, regarding the difference in the distance from the light source 12 to the scattering reflector 11 and the difference in the distance between the image capturing device 13 and the scattering reflector 11, distance correction is appropriately performed in the obtained image data. Then, the irradiance of light at each measurement point is obtained using one image as a reference point among the captured images, and a correction coefficient for each measurement point is obtained.

この方法により、散乱反射体１１を１つのみ、動かすことなく用い、各測定ポイントの偏差比を簡便な方法によって得ることができる。偏差比が得られた後には、上記実施の形態と同様の方法により放射照度の場所むらを評価することとなる。この場所むらの評価については上述したので省略する。   By this method, only one scattering reflector 11 can be used without moving, and the deviation ratio of each measurement point can be obtained by a simple method. After the deviation ratio is obtained, the irradiance location unevenness is evaluated by the same method as in the above embodiment. Since the evaluation of the unevenness of the location has been described above, it will be omitted.

さらに、本発明においては、散乱反射体１１を透過型のものとし、画像取り込装置１３を散乱反射体に対して、光源１２の反対側に設置することも考えられる。以下に図１４を参照して説明する。   Further, in the present invention, it is also conceivable that the scattering reflector 11 is of a transmission type and the image capturing device 13 is installed on the opposite side of the light source 12 with respect to the scattering reflector. This will be described with reference to FIG.

図１４は、散乱反射体１１を透過型散乱反射体１１’とし、画像取り込装置１３を散乱反射体に対して、光源１２の反対側に設置した場合の説明図である。図１４に示すように、ソーラシミュレータ１において、光源１２は上記実施の形態と同様の位置に配置され、照射ビーム光源１４および経緯台１５は光源１２の直下近傍に配置される。また、画像取り込装置１３を散乱反射体に対して、光源１２の反対側に画像取り込み装置１３が設置される。   FIG. 14 is an explanatory diagram when the scattering reflector 11 is a transmissive scattering reflector 11 ′ and the image capturing device 13 is installed on the opposite side of the light source 12 with respect to the scattering reflector. As shown in FIG. 14, in the solar simulator 1, the light source 12 is disposed at the same position as that in the above embodiment, and the irradiation beam light source 14 and the pedestal table 15 are disposed in the vicinity immediately below the light source 12. Further, the image capturing device 13 is installed on the opposite side of the light source 12 with respect to the scattering reflector.

以上のように構成されるソーラシミュレータ１において、放射照度の場所むら評価測定が行われる。その方法については、上記実施の形態と同様であるため説明は省略する。図１４に示すように画像取り込装置１３を透過型散乱反射体１１’に対して、光源１２の反対側に画像取り込み装置１３が設置されることにより、画像取り込み装置１３や照射ビーム光源１４が光源１２から透過型散乱反射体１１’に照射される光の光路を妨げず、また、光源１２が画像取り込み装置１３の視野障害となることもなく、効率的に放射照度の場所むら測定が可能となる。   In the solar simulator 1 configured as described above, the location unevenness evaluation measurement of irradiance is performed. Since the method is the same as that of the above embodiment, the description thereof is omitted. As shown in FIG. 14, when the image capturing device 13 is installed on the opposite side of the light source 12 with respect to the transmission type scattering reflector 11 ′, the image capturing device 13 and the irradiation beam light source 14 are provided. It is possible to efficiently measure unevenness of irradiance without disturbing the optical path of light irradiated from the light source 12 to the transmissive scattering reflector 11 ′ and without causing the light source 12 to obstruct the field of view of the image capturing device 13. It becomes.

また、散乱反射体１１は例えばタイル状であり、照射面１０はタイル状の散乱反射体１１を取り付け可能な格子状の構造であっても良い。また、照射面１０上の１７箇所の測定ポイントａ１〜ａ１７に個別に散乱反射体１１を設けずに、散乱反射体１１として、照射面１０上にプロジェクタースクリーン等を設置することも考えられる。また、測定ポイントは任意の位置に設定することが可能である。   Further, the scattering reflector 11 may be, for example, a tile shape, and the irradiation surface 10 may have a lattice structure to which the tile-like scattering reflector 11 can be attached. It is also conceivable to install a projector screen or the like on the irradiation surface 10 as the scattering reflector 11 without providing the scattering reflector 11 individually at the 17 measurement points a1 to a17 on the irradiation surface 10. The measurement point can be set at an arbitrary position.

また、既知光として、太陽光等の他、放射照度むらが既知の光を用いることも考えられる。また、キセノンランプやレーザー光の点光源からの光を、距離補正を行うことにより放射照度むらが既知の光として用いることも考えられる。   It is also conceivable to use light with known irradiance unevenness other than sunlight as known light. It is also conceivable to use the light from a xenon lamp or a point light source of laser light as the light whose irradiance unevenness is known by performing distance correction.

また、補正係数を得る際に、撮像素子の出力が放射照度に正比例しない場合には、複数の放射照度でもって、上述した各測定ポイントにおける撮像を行い、放射照度と出力の関係式を得ると良い。   Also, when obtaining the correction coefficient, if the output of the image sensor is not directly proportional to the irradiance, imaging is performed at each measurement point described above with a plurality of irradiances, and the relational expression between the irradiance and the output is obtained. good.

本発明は、例えば太陽電池の出力特性測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価を行う方法と装置に適用できる。   The present invention can be applied to, for example, a method and an apparatus for evaluating unevenness of irradiance of a solar simulator used for measuring output characteristics of a solar cell.

ソーラシミュレータ１の断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of a solar simulator 1. FIG. 照射面１０の２つの測定ポイントＡ、Ｂに散乱反射体１１が取り付けられた様子を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where a scattering reflector 11 is attached to two measurement points A and B on the irradiation surface 10. 補正係数を求め方についての説明図である。It is explanatory drawing about how to obtain | require a correction coefficient. 放射照度の場所むら測定を行う場合のソーラシミュレータ１の様子を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the mode of the solar simulator 1 in the case of performing the spot unevenness measurement of irradiance. 測定ポイントが１７箇所の場合のソーラシミュレータ１の断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of the solar simulator 1 in case a measurement point is 17 places. 照射面１０の１７箇所の測定ポイントに散乱反射体１１が取り付けられた様子を表す説明図である。It is explanatory drawing showing a mode that the scattering reflector 11 was attached to the measurement point of 17 places of the irradiation surface 10. FIG. 測定ポイントが１７箇所である時に補正係数を求める場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of calculating | requiring a correction coefficient when there are 17 measurement points. 測定ポイントが１７箇所である時に放射照度の場所むら評価を行う場合のソーラシミュレータ１の様子を表す説明図であるIt is explanatory drawing showing the mode of the solar simulator 1 in the case of performing uneven location evaluation of irradiance when there are 17 measurement points. 照射面１０の１つの測定ポイントに散乱反射体１１を設置した様子を表す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a state where a scattering reflector 11 is installed at one measurement point on an irradiation surface 10. FIG. 照射面１０の１つのポイントに散乱反射体１１を設置した時に補正係数を求める場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of calculating | requiring a correction coefficient when the scattering reflector 11 is installed in one point of the irradiation surface 10. FIG. 照射面１０の１つのポイントに散乱反射体１１を設置した時に放射照度の場所むら評価を行う場合のソーラシミュレータ１の様子を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the mode of the solar simulator 1 in the case of evaluating the spot nonuniformity of irradiance when the scattering reflector 11 is installed at one point of the irradiation surface 10. 照射面１０の複数のポイントのうち中心位置にあるポイントｂに散乱反射体１１を１つ設置した様子を表す説明図である。It is explanatory drawing showing a mode that the one scattering reflector 11 was installed in the point b in the center position among several points of the irradiation surface. 照射面１０の複数のポイントのうち中心位置にあるポイントｂに散乱反射体１１を１つ設置した時のソーラシミュレータ１の様子を示す断面概略図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state of the solar simulator 1 when one scattering reflector 11 is installed at a point b at the center position among a plurality of points on the irradiation surface 10. 散乱反射体１１を透過型散乱反射体１１’とし、画像取り込装置１３を散乱反射体に対して、光源１２の反対側に設置した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of setting the scattering reflector 11 as the transmission-type scattering reflector 11 ', and installing the image capturing device 13 on the opposite side of the light source 12 with respect to the scattering reflector.

符号の説明Explanation of symbols

１…ソーラシミュレータ
１０…照射面
１１…散乱反射体
１１’…透過型散乱反射体
１２…光源
１３…画像取り込み装置
１４…照射ビーム光源
１５…経緯台
１６…バッフル
X…既知光放射
Ｙ_Ａ，Ｙ_Ｂ…Ａ、Ｂ各点の輝度
Ｚ_Ａ，Ｚ_Ｂ…Ａ、Ｂ各点の画像
X_Ａ，X_Ｂ…ランプ１２のＡ、Ｂ方向の放射強度
Ｚ’_Ａ，Ｚ’_Ｂ…Ａ、Ｂ各点のソーラシミュレータ点灯画像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar simulator 10 ... Irradiation surface 11 ... Scattering reflector 11 '... Transmission type | mold scattering reflector 12 ... Light source 13 ... Image capture device 14 ... Irradiation beam light source 15 ... Theft table 16 ... Baffle
X: known light emission Y _A , Y _B ... luminance of each point A, B Z _A , Z _B ... image of each point A, B
X _A , X _B ... Radiation intensity Z ′ _A , Z ′ _{B of} lamp 12 in the A and B directions Solar simulator lighting images at points A and B

Claims (8)

太陽電池の出力特性測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法であって、
照射面上に設けられる複数の測定ポイントに設置された散乱反射体について、既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程と、
前記既知光が照射された時に撮像された画像上で求めた、任意の１つの測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に対する、他の測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像の比較によって、前記他の測定ポイントの補正係数を得る工程と、
照射面上に設けられる複数の測定ポイントに設置された散乱反射体について、ソーラシミュレータの光源から光が照射された時の前記照射面を撮像する工程と、
前記ソーラシミュレータの光源から光が照射された時に撮像された画像上で求めた、前記任意の１つの測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に対する、他の測定ポイントに設置された前記散乱反射体の反射光の画像に、前記補正係数で補正する工程を有する、ソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 It is a method for evaluating the location unevenness of the irradiance of a solar simulator used for measuring the output characteristics of a solar cell,
A step of imaging the irradiation surface when the known light is irradiated with respect to the scattering reflectors installed at a plurality of measurement points provided on the irradiation surface;
The scattering reflector installed at another measurement point with respect to the image of the reflected light of the scattering reflector installed at any one measurement point obtained on the image captured when the known light is irradiated Obtaining a correction factor for the other measurement point by comparing the reflected light images of
For the scattering reflectors installed at a plurality of measurement points provided on the irradiation surface, imaging the irradiation surface when light is irradiated from the light source of the solar simulator;
Installed at other measurement points with respect to the reflected light image of the scattering reflector installed at one arbitrary measurement point obtained on the image captured when light is emitted from the light source of the solar simulator A method for evaluating unevenness in the location of the irradiance of a solar simulator, comprising: correcting the reflected light image of the scattering reflector with the correction coefficient. 前記既知光は照射ビームであり、前記照射ビームを前記照射面に掃引させ、前記照射ビームが各測定ポイントに設置された散乱反射体に照射された時の前記散乱反射体をそれぞれ撮像する、請求項１に記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 The known light is an irradiation beam, the irradiation beam is swept onto the irradiation surface, and the scattering reflector is imaged when the irradiation beam is irradiated onto a scattering reflector installed at each measurement point. Item 10. A method for evaluating unevenness in the irradiance of the solar simulator according to Item 1. 前記既知光は、放射照度むらが既知の光、太陽光、点光源の光のいずれかである、請求項１に記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 2. The method according to claim 1, wherein the known light is any one of light having known irradiance unevenness, sunlight, and light from a point light source. 前記既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程において、
１つの前記散乱反射体を前記照射面の複数の各測定ポイントに順次設置させ、各測定ポイントに設置された前記散乱反射体に前記既知光が照射された時に前記照射面をそれぞれ撮像する、請求項１〜３のいずれかに記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 In the step of imaging the irradiated surface when the known light is irradiated,
One scattering reflector is sequentially installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface, and the irradiation surface is imaged when the scattering light disposed at each measurement point is irradiated with the known light. Item 4. The method for evaluating the spot unevenness of the irradiance of the solar simulator according to any one of Items 1 to 3. 前記既知光が照射された時の前記照射面を撮像する工程において、
前記散乱反射体を前記照射面の複数の各測定ポイントにそれぞれ設置させ、各測定ポイントに設置された前記散乱反射体に前記既知光が照射された時に前記照射面を撮像する、請求項１〜３のいずれかに記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 In the step of imaging the irradiated surface when the known light is irradiated,
The scattering reflector is installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface, and the irradiation surface is imaged when the scattering light disposed at each measurement point is irradiated with the known light. 4. A method for evaluating the unevenness of the irradiance of the solar simulator according to any one of 3 above. 前記照射面に反射散乱幕を設置することにより、前記散乱反射体が前記照射面の複数の各測定ポイントに設置される、請求項５に記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価方法。 6. The solar simulator irradiance location unevenness evaluation method according to claim 5, wherein the scattering reflector is installed at each of a plurality of measurement points on the irradiation surface by installing a reflection / scattering curtain on the irradiation surface. 太陽電池出力測定に用いるソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価装置であって、
ソーラシミュレータの照射面に設置される散乱反射体と、
前記散乱反射体を撮像する画像取り込み装置と、
前記散乱反射体を照射する照射ビーム光源と、
前記照射ビーム光源を方向自在に支持する経緯台とを備える、ソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価装置。 A solar simulator irradiance location unevenness evaluation device used for solar cell output measurement,
A scattering reflector installed on the irradiation surface of the solar simulator;
An image capturing device for imaging the scattering reflector;
An irradiation beam light source for irradiating the scattering reflector;
A solar radiation irradiance location unevenness evaluation apparatus, comprising: a pedestal that supports the irradiation beam light source in a freely directional direction. 前記画像取り込み装置を、前記照射面に対しソーラシミュレータ内の光源および前記照射ビーム光源と反対側に設置する、請求項７に記載のソーラシミュレータの放射照度の場所むら評価装置。 The solar simulator irradiance location unevenness evaluation apparatus according to claim 7, wherein the image capturing device is installed on a side opposite to the light source in the solar simulator and the irradiation beam light source with respect to the irradiation surface.

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