JP6103311B2 - 太陽電池のi−v特性測定装置、i−v特性測定方法、及び、i−v特性測定装置用プログラム - Google Patents
太陽電池のi−v特性測定装置、i−v特性測定方法、及び、i−v特性測定装置用プログラム Download PDFInfo
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Description
1 ・・・ソーラーシミュレータ
2 ・・・試料台
11 ・・・ランプハウス
12 ・・・光源
13 ・・・照射制御部
21 ・・・真空ポンプ
22 ・・・チラー
3 ・・・プローブバー
5 ・・・I−Vテスタ
6 ・・・制御演算装置
63 ・・・明状態順方向I−V特性記憶部
64 ・・・明状態逆方向I−V特性記憶部
65 ・・・暗状態順方向I−V特性記憶部
66 ・・・暗状態逆方向I−V特性記憶部
67 ・・・暗状態定常I−V特性記憶部
68 ・・・内分比算出部
69 ・・・明状態定常I−V特性推定算出部
6X ・・・補正前I−V特性記憶部
6Y ・・・内部抵抗算出部
6Z ・・・補正I−V特性算出部
71 ・・・印加電圧制御部
72 ・・・負荷電源電圧測定機構
73 ・・・指令値生成部
PIV・・・明状態順方向I−V特性
PVI・・・明状態逆方向I−V特性
PST・・・明状態定常I−V特性
DIV・・・暗状態順方向I−V特性
DVI・・・暗状態逆方向I−V特性
DST・・・暗状態定常I−V特性
SC ・・・太陽電池セル
M ・・・電流電圧測定機構
M1 ・・・電流計
M2 ・・・電圧計
Claims (10)
- 太陽電池に対して疑似太陽光が照射される明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が所定時間以内に短絡電流側から開放電圧側へ掃引される順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態順方向I−V特性を記憶する明状態順方向I−V特性記憶部と、
前記明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間以内に開放電圧側から短絡電流側へ掃引される逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態逆方向I−V特性を記憶する明状態逆方向I−V特性記憶部と、
前記太陽電池に対して疑似太陽光が照射されていない暗状態、かつ、前記順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態順方向I−V特性を記憶する暗状態順方向I−V特性記憶部と、
前記暗状態、かつ、前記逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態逆方向I−V特性を記憶する暗状態逆方向I−V特性記憶部と、
前記暗状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間より長い時間をかけて短絡電流側及び開放電圧側の間において掃引される定常掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態定常I−V特性を記憶する暗状態定常I−V特性記憶部と、
各電圧値において、前記暗状態順方向I−V特性の電流値と、前記暗状態逆方向I−V特性の電流値とを、前記暗状態定常I−V特性の電流値が内分する内分比を算出する内分比算出部と、
前記内分比と、前記明状態順方向I−V特性と、前記明状態逆方向I−V特性と、に基づいて、前記明状態、かつ、前記定常掃引モードにおいて測定されるI−V特性である明状態定常I−V特性を推定算出する明状態定常I−V特性推定算出部と、を備えていることを特徴とする太陽電池のI−V特性測定装置。 - 前記明状態順方向I−V特性記憶部、前記明状態逆方向I−V特性記憶部、前記暗状態順方向I−V特性記憶部、前記暗状態逆方向I−V特性記憶部、及び、前記暗状態定常I−V特性記憶部が、太陽電池内の抵抗の影響が補正された明状態順方向I−V特性、明状態逆方向I−V特性、暗状態順方向I−V特性、暗状態逆方向I−V特性、及び、暗状態定常I−V特性をそれぞれ記憶する請求項1記載のI−V特性測定装置。
- 太陽電池内の抵抗の影響が補正される前の明状態順方向I−V特性、及び、太陽電池内の抵抗の影響が補正される前の暗状態順方向I−V特性に基づいて太陽電池内の抵抗の値を算出する内部抵抗算出部と、
前記内部抵抗算出部で算出された抵抗の値に基づいて、太陽電池内の抵抗の影響が補正された明状態順方向I−V特性、明状態逆方向I−V特性、暗状態順方向I−V特性、暗状態逆方向I−V特性、及び、暗状態定常I−V特性を算出する補正I−V特性算出部をさらに備えた請求項1又は2記載のI−V特性測定装置。 - 前記内部抵抗算出部が、太陽電池内の直列抵抗の値を算出するように構成されており、
前記補正I−V特性算出部が、太陽電池内の抵抗の影響が補正される前の明状態順方向I−V特性、明状態逆方向I−V特性、暗状態順方向I−V特性、暗状態逆方向I−V特性、及び、暗状態定常I−V特性に対して、各電圧値について前記内部抵抗算出部で算出された直列抵抗の値及び各電圧値と対となる電流値の積を足して各電圧値を補正し、太陽電池内の抵抗の影響が補正された明状態順方向I−V特性、明状態逆方向I−V特性、暗状態順方向I−V特性、暗状態逆方向I−V特性、及び、暗状態定常I−V特性を算出するように構成されている請求項3記載のI−V特性測定装置。 - ソーラーシミュレータが太陽電池に対して照射する疑似太陽光の照射状態を制御する照射制御部と、負荷電源が前記太陽電池に印加する印加電圧を制御する印加電圧制御部と、をさらに備え、
前記照射制御部が、前記明状態と、前記暗状態と、のいずれかの状態となるように前記ソーラーシミュレータを制御するように構成されており、
前記印加電圧制御部が、前記順方向掃引モードと、前記逆方向掃引モードと、前記定常掃引モードと、のいずれかの掃引モードで前記負荷電源を制御するように構成されている請求項1乃至4いずれかに記載のI−V特性測定装置。 - 前記所定時間が、前記順方向掃引モードで測定される前記太陽電池のI−V特性と、前記逆方向掃引モードで測定される前記太陽電池のI−V特性とが異なるように設定されている請求項1乃至5いずれかに記載のI−V特性測定装置。
- 前記ソーラーシミュレータと、前記負荷電源と、前記太陽電池から出力される電流及び電圧を測定する電流電圧測定機構をさらに備え、
前記ソーラーシミュレータが、前記疑似太陽光としてフラッシュ光を前記太陽電池に照射するように構成されている請求項5又は6に記載のI−V特性測定装置。 - 前記負荷電源から出力されている電圧である負荷電源電圧を測定する負荷電源電圧測定機構をさらに備え、
前記印加電圧制御部が、掃引する印加電圧の目標値である印加電圧目標値と、前記負荷電源電圧測定機構で測定される負荷電源測定電圧との偏差が小さくなるように前記負荷電源を制御するように構成されている請求項5乃至7いずれかに記載のI−V特性測定装置。 - 太陽電池に対して疑似太陽光が照射される明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が所定時間以内に短絡電流側から開放電圧側へ掃引される順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態順方向I−V特性を測定する明状態順方向I−V特性測定ステップと、
前記明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間以内に開放電圧側から短絡電流側へ掃引される逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態逆方向I−V特性を測定する明状態逆方向I−V特性測定ステップと、
前記太陽電池に対して疑似太陽光が照射されていない暗状態、かつ、前記順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態順方向I−V特性を測定する暗状態順方向I−V特性測定ステップと、
前記暗状態、かつ、前記逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態逆方向I−V特性を測定する暗状態逆方向I−V特性測定ステップと、
前記暗状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間より長い時間をかけて短絡電流側及び開放電圧側の間において掃引される定常掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態定常I−V特性を測定する暗状態定常I−V特性測定ステップと、
各電圧値において、前記暗状態順方向I−V特性の電流値と、前記暗状態逆方向I−V特性の電流値とを、前記暗状態定常I−V特性の電流値が内分する内分比を算出する内分比算出ステップと、
前記内分比と、前記明状態順方向I−V特性と、前記明状態逆方向I−V特性と、に基づいて、前記明状態、かつ、前記定常掃引モードにおいて測定されるI−V特性である明状態定常I−V特性を推定算出する明状態定常I−V特性推定算出ステップと、を備えていることを特徴とする太陽電池のI−V特性測定方法。 - 太陽電池に対して疑似太陽光が照射される明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が所定時間以内に短絡電流側から開放電圧側へ掃引される順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態順方向I−V特性を記憶する明状態順方向I−V特性記憶部と、前記明状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間以内に開放電圧側から短絡電流側へ掃引される逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である明状態逆方向I−V特性を記憶する明状態逆方向I−V特性記憶部と、前記太陽電池に対して疑似太陽光が照射されていない暗状態、かつ、前記順方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態順方向I−V特性を記憶する明状態順方向I−V特性記憶部と、前記暗状態、かつ、前記逆方向掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態逆方向I−V特性を記憶する暗状態逆方向I−V特性記憶部と、前記暗状態、かつ、前記太陽電池への印加電圧が前記所定時間より長い時間をかけて短絡電流側及び開放電圧側の間において掃引される定常掃引モードにおいて測定される前記太陽電池のI−V特性である暗状態定常I−V特性を記憶する暗状態定常I−V特性記憶部と、を備えた太陽電池のI−V特性測定装置に用いられるプログラムであって、
各電圧値において、前記暗状態順方向I−V特性の電流値と、前記暗状態逆方向I−V特性の電流値とを、前記暗状態定常I−V特性の電流値が内分する内分比を算出する内分比算出部と、
前記内分比と、前記明状態順方向I−V特性と、前記明状態逆方向I−V特性と、に基づいて、前記明状態、かつ、前記定常掃引モードにおいて測定されるI−V特性である明状態定常I−V特性を推定算出する明状態定常I−V特性推定算出部と、としての機能を発揮させることを特徴とする太陽電池のI−V特性測定装置用プログラム。
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