JP5582203B2 - Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator - Google Patents
Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5582203B2 JP5582203B2 JP2013015027A JP2013015027A JP5582203B2 JP 5582203 B2 JP5582203 B2 JP 5582203B2 JP 2013015027 A JP2013015027 A JP 2013015027A JP 2013015027 A JP2013015027 A JP 2013015027A JP 5582203 B2 JP5582203 B2 JP 5582203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- photoelectric conversion
- conversion element
- response time
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本発明は、太陽電池などの光電変換素子の電圧電流特性を測定する電圧電流特性測定方法および電圧電流特性測定装置並びにソーラーシミュレータに関する。 The present invention relates to a voltage / current characteristic measuring method, a voltage / current characteristic measuring apparatus, and a solar simulator for measuring a voltage / current characteristic of a photoelectric conversion element such as a solar cell.
一般に、太陽電池などの光電変換素子の電圧電流特性は、以下のようにして測定される。先ず、光電変換素子に疑似太陽光を照射する。次いで、光電変換素子にバイアス電圧を印加し、当該光電変換素子で生成される電圧値を測定すると共に、当該電圧値における電流値を測定する。その後、光電変換素子に印加するバイアス電圧をステップ状に変化させて、光電変換素子で生成される電圧値および当該電圧値における電流値を測定する操作を繰り返すことにより、多数の電圧−電流データを取得する。そして、これらの電圧−電流データに基づいて、光電変換素子の電圧電流特性を求める。このような光電変換素子の電圧電流特性測定方法は、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。 Generally, the voltage-current characteristic of a photoelectric conversion element such as a solar cell is measured as follows. First, pseudo-sunlight is irradiated to the photoelectric conversion element. Next, a bias voltage is applied to the photoelectric conversion element, a voltage value generated by the photoelectric conversion element is measured, and a current value at the voltage value is measured. Thereafter, by changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element in a stepwise manner and repeating the operation of measuring the voltage value generated by the photoelectric conversion element and the current value at the voltage value, a large number of voltage-current data is obtained. get. And the voltage-current characteristic of a photoelectric conversion element is calculated | required based on these voltage-current data. Such a method for measuring voltage-current characteristics of a photoelectric conversion element is described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.
上記の電圧電流特性測定方法においては、図４に示すように、光電変換素子に印加するバイアス電圧を電圧値Ｖ1 から電圧値Ｖ2 にステップ状に変化させると、当該光電変換素子に流れる電流は、 電流値Ｉ1 から電流値Ｉ2 に変化する。然るに、バイアス電圧をステップ状に変化させた直後では、光電変換素子に流れる電流が安定しない。そのため、光電変換素子に印加するバイアス電圧を変化させてから所定の時間待機した後に、当該光電変換素子の電流値が測定される。光電変換素子に印加するバイアス電圧を変化させてから電流値を測定するまでの待機時間をサンプリング遅延時間という。そして、このサンプリング遅延時間は、ＪＩＳ規格（例えばＪＩＳ Ｃ ８９３４）に、光電変換素子の時定数の４倍以上とされることが規定されている。 In the above voltage-current characteristic measuring method, as shown in FIG. 4, when the bias voltage applied to the photoelectric conversion element is changed stepwise from the voltage value V 1 to the voltage value V 2 , the current flowing through the photoelectric conversion element Changes from the current value I 1 to the current value I 2 . However, immediately after the bias voltage is changed stepwise, the current flowing through the photoelectric conversion element is not stable. Therefore, after waiting for a predetermined time after changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element, the current value of the photoelectric conversion element is measured. The waiting time from when the bias voltage applied to the photoelectric conversion element is changed to when the current value is measured is referred to as sampling delay time. The sampling delay time is stipulated in the JIS standard (for example, JIS C 8934) to be at least four times the time constant of the photoelectric conversion element.
しかしながら、光電変換素子の応答時間、すなわち光電変換素子に印加するバイアス電圧を変化させてから当該光電変換素子に流れる電流が安定するまでの時間Ｔは、印加されるバイアス電圧の値によって異なる。従って、光電変換素子に対して応答時間Ｔが短いバイアス電圧を印加したときには、実際には、光電変換素子に流れる電流が安定してから更に長い時間待機した後に、当該光電変換素子の電流値が測定される。このため、光電変換素子の電圧電流特性の測定における時間的効率が低くなる、という問題がある。 However, the response time of the photoelectric conversion element, that is, the time T from when the bias voltage applied to the photoelectric conversion element is changed until the current flowing through the photoelectric conversion element is stabilized varies depending on the value of the applied bias voltage. Therefore, when a bias voltage with a short response time T is applied to the photoelectric conversion element, actually, after the current flowing through the photoelectric conversion element is stabilized, the current value of the photoelectric conversion element is Measured. For this reason, there exists a problem that the time efficiency in the measurement of the voltage-current characteristic of a photoelectric conversion element becomes low.
このような問題を解決する手段として、特許文献１および特許文献２において、光電変換素子の出力電圧と光電変換素子の応答時間との関係を調べ、光電変換素子の応答時間が短い場合には、サンプリング遅延時間を短くする技術が提案されている。
しかしながら、このような電圧電流特性測定方法においては、電圧電流特性を測定する個々の光電変換素子について、予め、印加するバイアス電圧毎に応答時間を測定する予備測定を行うことが必要となるため、結局、光電変換素子の電圧電流特性の測定において、高い時間的効率が得られない。
As means for solving such a problem, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the relationship between the output voltage of the photoelectric conversion element and the response time of the photoelectric conversion element is examined. A technique for shortening the sampling delay time has been proposed.
However, in such a voltage-current characteristic measurement method, it is necessary to perform preliminary measurement for measuring the response time for each bias voltage to be applied in advance for each photoelectric conversion element for measuring the voltage-current characteristic. Eventually, high time efficiency cannot be obtained in the measurement of the voltage-current characteristics of the photoelectric conversion element.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、光電変換素子の電圧電流特性を高い時間的効率で測定することができる電圧電流特性測定方法および電圧電流特性測定装置並びにソーラーシミュレータを提供することにある。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a voltage-current characteristic measuring method and a voltage-current characteristic capable of measuring a voltage-current characteristic of a photoelectric conversion element with high temporal efficiency. It is to provide a measuring apparatus and a solar simulator.
本発明の電圧電流特性測定方法は、互いに同等の電圧電流特性を有すると想定される光電変換素子（Ａ）および光電変換素子（Ｂ）のうち、光電変換素子（Ａ）について最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が知られている場合に、光電変換素子（Ｂ）について電圧電流特性を測定する電圧電流特性測定方法であって、
前記光電変換素子（Ｂ）に光を照射する光照射工程と、
光が照射された状態で前記光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させて、当該光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定すると共に、当該光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間以上待機した後に前記電圧値における電流値を測定し、測定された電圧値および電流値に基づいて前記光電変換素子（Ｂ）の電圧電流特性を生成する電圧電流特性生成工程とを有し、
前記光電変換素子（Ａ）について、前記最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および前記開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を測定し、これらの応答時間（τVpm ）および応答時間（τVoc ）に基づいて、当該光電変換素子（Ａ）におけるバイアス電圧と応答時間との特定の関係式を求め、
この特定の関係式および前記光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧から、当該バイアス電圧における前記光電変換素子（Ｂ）の前記所定の応答時間を演算して求めることを特徴とする。
The voltage-current characteristic measuring method of the present invention is the maximum output voltage (V) for the photoelectric conversion element (A) among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have equivalent voltage-current characteristics. pm ) and an open circuit voltage (V oc ), a voltage-current characteristic measuring method for measuring a voltage-current characteristic for the photoelectric conversion element (B),
A light irradiation step of irradiating the photoelectric conversion element (B) with light;
While changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) in the state of being irradiated with light, the voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) is measured, and the photoelectric conversion element (B) A voltage-current characteristic generation step of measuring a current value at the voltage value after waiting for a predetermined response time and generating a voltage-current characteristic of the photoelectric conversion element (B) based on the measured voltage value and the current value; Have
For the photoelectric conversion element (A), the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) are measured, and these response times (τ Vpm ) And the response time (τ Voc ), a specific relational expression between the bias voltage and the response time in the photoelectric conversion element (A) is obtained,
From this specific relational expression and the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B), the predetermined response time of the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage is calculated and obtained.
本発明の電圧電流特性測定方法においては、前記特定の関係式は、下記式（１）で表されるものであることが好ましい。 In the voltage-current characteristic measuring method of this invention, it is preferable that the said specific relational expression is what is represented by following formula (1).
（但し、Ｓａ（ｘ）は応答時間［μｓ］、ｘはバイアス電圧［Ｖ］、ｅはネイピア数、Ｖy は、生成される電圧値が開放電圧（Ｖoc）となるバイアス電圧の値［Ｖ］、τVoc は、開放電圧（Ｖoc）における応答時間［μｓ］、ａ1 およびａ2 は、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて定められる係数である。） (Where Sa (x) is the response time [μs], x is the bias voltage [V], e is the Napier number, and V y is the value of the bias voltage at which the generated voltage value is the open circuit voltage (V oc ) [ V], τ Voc is the response time [μs] at the open circuit voltage (V oc ), and a 1 and a 2 are the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response at the open circuit voltage (V oc ). (It is a coefficient determined based on time (τ Voc ).)
本発明の電圧電流特性測定装置は、互いに同等の電圧電流特性を有すると想定される光電変換素子（Ａ）および光電変換素子（Ｂ）のうち、光電変換素子（Ａ）について最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が知られている場合に、光電変換素子（Ｂ）について電圧電流特性を測定する電圧電流特性測定装置であって、
前記光電変換素子（Ｂ）にバイアス電圧を印加するバイアス用電源と、
前記光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定する電圧計と、
前記光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値における電流値を測定する電流計と、
前記光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させて、当該光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定すると共に、当該光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間以上待機した後に前記電圧値における電流値を測定するよう制御する制御機構と
を備えてなり、
前記制御機構は、前記光電変換素子（Ａ）の最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて求められた、バイアス電圧と応答時間との特定の関係式を記憶する記憶部と、前記特定の関係式および前記光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧から、当該バイアス電圧における前記光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間を演算する演算部とを有することを特徴とする。
The voltage-current characteristic measuring device of the present invention is the maximum output voltage (V) of the photoelectric conversion element (A) among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have equivalent voltage-current characteristics. pm ) and an open circuit voltage (V oc ), a voltage-current characteristic measuring device for measuring a voltage-current characteristic for the photoelectric conversion element (B),
A bias power source for applying a bias voltage to the photoelectric conversion element (B);
A voltmeter for measuring a voltage value generated by the photoelectric conversion element (B);
An ammeter for measuring a current value at a voltage value generated by the photoelectric conversion element (B);
While changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B), the voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) is measured, and waiting for a predetermined response time of the photoelectric conversion element (B) And a control mechanism for controlling to measure the current value at the voltage value later,
The control mechanism includes a bias voltage obtained based on a response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) of the photoelectric conversion element (A) and a response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ). And a predetermined voltage of the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage based on the specific relational expression and the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B). And a calculation unit for calculating the response time.
本発明のソーラーシミュレータは、互いに同等の電圧電流特性を有すると想定される光電変換素子（Ａ）および光電変換素子（Ｂ）のうち、光電変換素子（Ａ）について最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が知られている場合に、光電変換素子（Ｂ）について電圧電流特性を測定するためのソーラーシミュレータであって、
上記の電圧電流特性測定装置と、前記光電変換素子（Ｂ）に光を照射する光源とを備えてなり、
前記電圧電流特性測定装置における制御機構は、前記光源を所定の放射照度となるよう制御した後に、バイアス電圧を変化させるようバイアス用電源を制御するものであることを特徴とする。
The solar simulator of the present invention has a maximum output voltage (V pm ) for the photoelectric conversion element (A) among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have equivalent voltage-current characteristics. A solar simulator for measuring voltage-current characteristics of the photoelectric conversion element (B) when the open circuit voltage (V oc ) is known,
Comprising the above voltage-current characteristic measuring device and a light source for irradiating the photoelectric conversion element (B) with light;
The control mechanism in the voltage-current characteristic measuring apparatus controls the bias power source so as to change the bias voltage after controlling the light source to have a predetermined irradiance.
本発明においては、測定対象である光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧と特定の関係式とから、当該バイアス電圧における当該光電変換素子（Ｂ）の応答時間が求められる。そのため、この応答時間に応じてサンプリング遅延時間を設定することができる。その結果、光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させてから当該光電変換素子（Ｂ）に流れる電流値を測定するまでに要する時間を短縮することができる。
また、特定の関係式は、光電変換素子（Ａ）について、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を求め、これらの応答時間に基づいて求められる。そのため、光電変換素子（Ａ）について、測定対象である光電変換素子（Ｂ）に実際に印加されるバイアス電圧毎に、当該バイアス電圧における応答時間を測定することが不要となる。また、光電変換素子（Ａ）は、測定対象である光電変換素子（Ｂ）と同等の電圧電流特性を有すると想定されるものである。そのため、光電変換素子（Ｂ）の電流電圧特性の測定に際し、光電変換素子（Ａ）に係る特定の関係式を利用することにより、測定対象である個々の光電変換素子（Ｂ）について予備測定を行うことが不要となる。
従って、本発明によれば、光電変換素子の電圧電流特性を高い時間的効率で測定することができる。
In the present invention, the response time of the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage is obtained from the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) to be measured and a specific relational expression. Therefore, the sampling delay time can be set according to the response time. As a result, it is possible to reduce the time required to measure the value of the current flowing through the photoelectric conversion element (B) after changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B).
Further, the specific relational expression obtains the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) for the photoelectric conversion element (A), and these responses. Based on time. Therefore, for the photoelectric conversion element (A), it is not necessary to measure the response time at the bias voltage for each bias voltage actually applied to the photoelectric conversion element (B) that is the measurement target. Moreover, it is assumed that the photoelectric conversion element (A) has a voltage-current characteristic equivalent to that of the photoelectric conversion element (B) to be measured. Therefore, when measuring the current-voltage characteristics of the photoelectric conversion element (B), by using a specific relational expression related to the photoelectric conversion element (A), a preliminary measurement is performed on each photoelectric conversion element (B) as a measurement target. There is no need to do it.
Therefore, according to the present invention, the voltage-current characteristic of the photoelectric conversion element can be measured with high time efficiency.
以下、本発明の実施の形態について、光電変換素子として太陽電池セルを用いた場合を例に挙げて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail by taking as an example a case where solar cells are used as photoelectric conversion elements.
〈電圧電流特性測定方法〉
本発明の電圧電流特性測定方法は、互いに同等の電圧電流特性を有すると想定される光電変換素子（Ａ）および光電変換素子（Ｂ）のうち、一方の光電変換素子（Ａ）について最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が知られている場合に、他方の光電変換素子（Ｂ）について電圧電流特性を測定する方法である。
本発明において、光電変換素子（Ａ）および光電変換素子（Ｂ）としては、結晶型またはアモルファス型等のシリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、色素増感型等の有機材料系太陽電池などのセル若しくはモジュールを用いることができるが、印加されるバイアス電圧を変化させたときの応答時間が長い光電変換素子を本発明に適用したときには、大きい効果が発揮される。このような光電変換素子としては、ｎ型太陽電池、ハイブリッド型太陽電池、バックコンタクト型太陽電池、ＣＩＳ系太陽電池、有機材料系太陽電池などが挙げられる。
また、本発明において、光電変換素子（Ａ）としては、光電変換素子（Ｂ）と同等の電圧電流特性を有すると想定され、かつ、予め最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が知られているものであれば特に限定されない。
また、本発明において、光電変換素子（Ｂ）は、測定対象光電変換素子である。
<Method for measuring voltage-current characteristics>
The method for measuring voltage-current characteristics of the present invention is the maximum output voltage for one photoelectric conversion element (A) among the photoelectric conversion elements (A) and photoelectric conversion elements (B) that are assumed to have equivalent voltage-current characteristics. This is a method of measuring the voltage-current characteristics of the other photoelectric conversion element (B) when (V pm ) and the open circuit voltage (V oc ) are known.
In the present invention, as the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B), a crystalline solar cell or amorphous silicon solar cell, a compound solar cell, a dye sensitized organic material solar cell, etc. Although a cell or a module can be used, when a photoelectric conversion element having a long response time when the applied bias voltage is changed is applied to the present invention, a great effect is exhibited. Examples of such a photoelectric conversion element include an n-type solar cell, a hybrid solar cell, a back contact solar cell, a CIS solar cell, and an organic material solar cell.
In the present invention, the photoelectric conversion element (A) is assumed to have voltage-current characteristics equivalent to those of the photoelectric conversion element (B), and has a maximum output voltage (V pm ) and an open circuit voltage (V oc ) in advance. If is known, there is no particular limitation.
Moreover, in this invention, a photoelectric conversion element (B) is a measurement object photoelectric conversion element.
そして、本発明の電圧電流特性測定方法においては、光電変換素子（Ｂ）に対して、下記の光照射工程および電圧電流特性生成工程が実行される。 And in the voltage current characteristic measuring method of this invention, the following light irradiation process and voltage current characteristic production | generation process are performed with respect to a photoelectric conversion element (B).
［光照射工程］
光照射工程においては、光電変換素子（Ｂ）に所定の放射照度の光を照射する。
光電変換素子（Ｂ）に光を照射するための光源としては、いわゆる疑似太陽光源が用いられ、具体的には、ショートアーク型キセノン放電ランプ、ロングアーク型キセノン放電ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ、プラズマランプなどが用いられる。
また、光電変換素子（Ｂ）に照射される光の放射照度は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｃ ８９３４）等に準拠して設定される。
[Light irradiation process]
In the light irradiation step, the photoelectric conversion element (B) is irradiated with light having a predetermined irradiance.
A so-called pseudo solar light source is used as a light source for irradiating light to the photoelectric conversion element (B), and specifically, a short arc type xenon discharge lamp, a long arc type xenon discharge lamp, a metal halide lamp, LED, plasma. A lamp or the like is used.
Moreover, the irradiance of the light irradiated to a photoelectric conversion element (B) is set based on a JIS standard (JIS C8934) etc.
［電圧電流特性生成工程］
電圧電流特性生成工程においては、光が照射された状態で光電変換素子（Ｂ）にバイアス電圧を印加し、当該光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定すると共に、当該光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間以上待機した後に当該電圧値における電流値を測定する。その後、光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧をステップ状に変化させて、光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値および当該電圧値における電流値を測定する操作（以下、「電圧電流測定操作」ともいう。）を繰り返すことにより、多数の電圧−電流データを取得する。そして、取得された多数の電圧−電流データに基づいて、光電変換素子（Ｂ）の電圧電流特性、具体的には電圧−電流曲線が得られ、この電圧電流曲線から、光電変換素子（Ｂ）の最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が求められる。
[Voltage-current characteristics generation process]
In the voltage-current characteristic generation step, a bias voltage is applied to the photoelectric conversion element (B) in a state where light is irradiated, and a voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) is measured, and the photoelectric conversion element After waiting for a predetermined response time of (B), the current value at the voltage value is measured. Thereafter, the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) is changed stepwise to measure the voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) and the current value at the voltage value (hereinafter referred to as “voltage current”). A large number of voltage-current data are acquired by repeating “measurement operation”. And based on the acquired many voltage-current data, the voltage-current characteristic of a photoelectric conversion element (B), specifically a voltage-current curve, is obtained, and a photoelectric conversion element (B) is obtained from this voltage-current curve. Maximum output voltage (V pm ) and open circuit voltage (V oc ).
電圧電流特性生成工程において、光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧は、当該光電変換素子（Ｂ）の種類に応じて適宜選択される。例えば光電変換素子（Ｂ）として太陽電池セルを用いる場合には、生成される電圧が補正した後でも−０．１〜０．７Ｖとなるような範囲から選択される。
また、光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧は、上昇するよう変化させても、下降するよう変化させてもよい。
また、バイアス電圧をステップ状に変化させるときのステップ電圧値（ΔＶ）は、光電変換素子（Ｂ）の種類などに応じて適宜設定される。
また、電圧電流測定操作の回数（取得される電圧−電流データの数）は、例えば３０〜２０００回（個）である。
In the voltage-current characteristic generation step, the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) is appropriately selected according to the type of the photoelectric conversion element (B). For example, when a solar cell is used as the photoelectric conversion element (B), it is selected from a range in which the generated voltage is −0.1 to 0.7 V even after correction.
Further, the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) may be changed so as to increase or decrease.
Further, the step voltage value (ΔV) when changing the bias voltage stepwise is appropriately set according to the type of the photoelectric conversion element (B).
The number of voltage / current measurement operations (the number of acquired voltage-current data) is, for example, 30 to 2000 times (number).
そして、本発明の電圧電流特性測定方法において、光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間は、以下のようにして求められる。
先ず、光電変換素子（Ａ）について、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を測定する。
ここで、「応答時間」とは、光電変換素子にバイアス電圧を印加してから当該光電変換素子に流れる電流が安定するまでの時間を意味する。
また、「最大出力電圧における応答時間」とは、光電変換素子に対して、生成される電圧が最大出力電圧（Ｖpm）となるバイアス電圧（Ｖx ）を印加したときの応答時間を意味する。
また、「開放電圧における応答時間」とは、光電変換素子に対して、生成される電圧が開放電圧（Ｖoc）となるバイアス電圧（Ｖy ）を印加したときの応答時間を意味する。
And in the voltage-current characteristic measuring method of this invention, the predetermined response time of a photoelectric conversion element (B) is calculated | required as follows.
First, for the photoelectric conversion element (A), the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) are measured.
Here, “response time” means the time from the application of a bias voltage to a photoelectric conversion element until the current flowing through the photoelectric conversion element is stabilized.
The “response time at the maximum output voltage” means the response time when a bias voltage (V x ) at which the generated voltage is the maximum output voltage (V pm ) is applied to the photoelectric conversion element. .
In addition, “response time at open circuit voltage” means a response time when a bias voltage (V y ) at which a generated voltage is an open circuit voltage (V oc ) is applied to the photoelectric conversion element.
応答時間（τVpm ）および応答時間（τVoc ）の測定は、例えば以下のようにして行われる。
先ず、光電変換素子（Ａ）に対して、生成される電圧値が最大出力電圧（または開放電圧）と異なる電圧値となるバイアス電圧を所定の時間印加する。その後、光電変換素子（Ａ）に印加するバイアス電圧を変化（上昇若しくは降下））させて、生成される電圧値が最大出力電圧（または開放電圧）となるバイアス電圧とする。そして、光電変換素子（Ａ）に印加するバイアス電圧を変化させてから当該光電変換素子（Ａ）に流れる電流が安定するまでの時間を測定する。
The response time (τ Vpm ) and the response time (τ Voc ) are measured as follows, for example.
First, a bias voltage with which a generated voltage value is different from the maximum output voltage (or open circuit voltage) is applied to the photoelectric conversion element (A) for a predetermined time. Thereafter, the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (A) is changed (increased or decreased) to obtain a bias voltage at which the generated voltage value becomes the maximum output voltage (or open circuit voltage). Then, the time from when the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (A) is changed to when the current flowing through the photoelectric conversion element (A) is stabilized is measured.
次いで、生成される電圧値が最大出力電圧（Ｖpm）となるバイアス電圧（Ｖx ）、生成される電圧値が開放電圧（Ｖoc）となるバアイス電圧（Ｖy ）、応答時間（τVpm ）および応答時間（τVoc ）に基づいて、光電変換素子（Ａ）におけるバイアス電圧と応答時間との特定の関係式を求める。
この特定の関係式は、例えば図１に示すように、横軸をバイアス電圧（Ｖ）とし、縦軸を応答時間（μｓ）とする座標系において、座標（０，０）、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）に係る座標Ｐ１（Ｖx ，τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に係る座標Ｐ２（Ｖy ，τVoc ）或いはそれらの近傍を通る近似曲線Ｃを求めることによって、得られる。
この近似曲線Ｃを求めるにあたっては、シグモイド関数を変形したものを利用することが好ましい。具体的には、特定の関係式は、下記式（１）で表されるものであることが好ましい。
Next, the bias voltage (V x ) at which the generated voltage value becomes the maximum output voltage (V pm ), the baice voltage (V y ) at which the generated voltage value becomes the open circuit voltage (V oc ), and the response time (τ Vpm) ) And the response time (τ Voc ), a specific relational expression between the bias voltage and the response time in the photoelectric conversion element (A) is obtained.
For example, as shown in FIG. 1, this specific relational expression is expressed in the coordinate system (0, 0), maximum output voltage (in the coordinate system in which the horizontal axis is the bias voltage (V) and the vertical axis is the response time (μs). Coordinates P1 (V x , τ Vpm ) related to response time (τ Vpm ) in V pm ), coordinates P2 (V y , τ Voc ) related to response time (τ Voc ) in open circuit voltage (V oc ), or the vicinity thereof Is obtained by obtaining an approximate curve C passing through.
In obtaining this approximate curve C, it is preferable to use a modified sigmoid function. Specifically, it is preferable that the specific relational expression is represented by the following formula (1).
（但し、Ｓａ（ｘ）は応答時間［μｓ］、ｘはバイアス電圧［Ｖ］、ｅはネイピア数、Ｖy は、生成される電圧値が開放電圧（Ｖoc）となるバイアス電圧の値［Ｖ］、τVoc は、開放電圧（Ｖoc）における応答時間［μｓ］、ａ1 およびａ2 は、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて定められる係数である。） (Where Sa (x) is the response time [μs], x is the bias voltage [V], e is the Napier number, and V y is the value of the bias voltage at which the generated voltage value is the open circuit voltage (V oc ) [ V], τ Voc is the response time [μs] at the open circuit voltage (V oc ), and a 1 and a 2 are the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response at the open circuit voltage (V oc ). (It is a coefficient determined based on time (τ Voc ).)
上記式（１）において、係数ａ1 は、１．２〜２の範囲で設定されることが好ましく、係数ａ2 は、１０〜２０の範囲で設定されることが好ましい。
また、係数ａ1 および係数ａ2 の値は、開放電圧（Ｖoc）に対する最大出力電圧（Ｖpm）の比（Ｖpm／Ｖoc）、および応答時間（τVoc ）に対する応答時間（τVpm ）の比（τVpm ／τVoc ) と相関関係があるため，予め比（Ｖpm／Ｖoc）および比（τVpm ／τVoc ) と係数ａ1 および係数ａ2 と対応表を作成しておくことにより、係数ａ1 および係数ａ2 を容易に求めることができる。
In the above formula (1), the coefficient a 1 is preferably set in the range of 1.2 to 2 , and the coefficient a 2 is preferably set in the range of 10 to 20.
The values of the coefficient a 1 and the coefficient a 2 are the ratio of the maximum output voltage (V pm ) to the open circuit voltage (V oc ) (V pm / V oc ), and the response time (τ Vpm ) to the response time (τ Voc ). ) Ratio (τ Vpm / τ Voc ) and the correlation (V pm / V oc ) and ratio (τ Vpm / τ Voc ), coefficient a 1 and coefficient a 2 Thus, the coefficient a 1 and the coefficient a 2 can be easily obtained.
このようにして求められた特定の関係式である式（１）において、ｘに光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧を代入することにより、当該バイアス電圧を印加したときの光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間Ｓａ（ｘ）が求められる。 In the formula (1) which is the specific relational expression thus obtained, the photoelectric conversion element when the bias voltage is applied by substituting the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) for x A predetermined response time Sa (x) of (B) is obtained.
そして、電圧電流特性生成工程におけるサンプリング遅延時間、すなわち光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させてから当該光電変換素子に流れる電流値を測定するまでの待機時間は、所定の応答時間Ｓａ（ｘ）以上であればよい。 The sampling delay time in the voltage-current characteristic generation step, that is, the waiting time from when the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) is changed to when the current value flowing through the photoelectric conversion element is measured is a predetermined response time. What is necessary is just Sa (x) or more.
以上のように、本発明の電圧電流特性測定方法においては、測定対象である光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧と特定の関係式とから、当該バイアス電圧における当該光電変換素子（Ｂ）の応答時間が求められる。そのため、この応答時間に応じてサンプリング遅延時間を設定することができる。その結果、光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させてから当該光電変換素子（Ｂ）に流れる電流値を測定するまでに要する時間を短縮することができる。
また、特定の関係式は、光電変換素子（Ａ）について、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を求め、これらの応答時間に基づいて求められる。そのため、光電変換素子（Ａ）について、測定対象である光電変換素子（Ｂ）に実際に印加されるバイアス電圧毎に、当該バイアス電圧における応答時間を測定することが不要となる。また、光電変換素子（Ａ）は、測定対象である光電変換素子（Ｂ）と同等の電圧電流特性を有すると想定されるものである。そのため、光電変換素子（Ｂ）の電流電圧特性の測定に際し、光電変換素子（Ａ）に係る特定の関係式を利用することにより、測定対象である個々の光電変換素子（Ｂ）について予備測定を行うことが不要となる。
従って、本発明の電圧電流特性測定方法によれば、光電変換素子の電圧電流特性を高い時間的効率で測定することができる。
As described above, in the voltage-current characteristic measuring method of the present invention, the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage is determined from the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) to be measured and the specific relational expression. ) Response time. Therefore, the sampling delay time can be set according to the response time. As a result, it is possible to reduce the time required to measure the value of the current flowing through the photoelectric conversion element (B) after changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B).
Further, the specific relational expression obtains the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) for the photoelectric conversion element (A), and these responses. Based on time. Therefore, for the photoelectric conversion element (A), it is not necessary to measure the response time at the bias voltage for each bias voltage actually applied to the photoelectric conversion element (B) that is the measurement target. Moreover, it is assumed that the photoelectric conversion element (A) has a voltage-current characteristic equivalent to that of the photoelectric conversion element (B) to be measured. Therefore, when measuring the current-voltage characteristics of the photoelectric conversion element (B), by using a specific relational expression related to the photoelectric conversion element (A), a preliminary measurement is performed on each photoelectric conversion element (B) as a measurement target. There is no need to do it.
Therefore, according to the voltage-current characteristic measuring method of the present invention, the voltage-current characteristic of the photoelectric conversion element can be measured with high time efficiency.
〈電圧電流特性測定装置およびソーラーシミュレータ〉
図２は、本発明の電圧電流特性測定方法を実行するためのソーラーシミュレータの構成の概略を示す説明図である。このソーラーシミュレータは、光電変換素子（Ｂ）である測定対象光電変換素子１の電圧電流特性を測定する電圧電流特性測定装置１０と、測定対象光電変換素子１に光を照射する光源５０とを備えてなる。
<Voltage-current characteristic measuring device and solar simulator>
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a solar simulator for executing the voltage-current characteristic measuring method of the present invention. This solar simulator includes a voltage-current
電圧電流特性測定装置１０は、測定対象光電変換素子１にバイアス電圧を印加するバイアス用電源１１と、測定対象光電変換素子１で生成される電圧値を測定する電圧計１５と、測定対象光電変換素子１に流れる電流値を測定する電流計１６と、バイアス用電源１１および光源５０を制御する制御機構２０とを有する。
制御機構２０は、光源５０を所定の放射照度となるよう制御した後に、バイアス電圧を変化させるようバイアス用電源１１を制御するものである。この制御機構２０は、制御部２１と、電圧計１５からの電圧信号および電流計１６からの電流信号が入力される入力部２２と、制御部２１からの制御信号をバイアス用電源１１および光源５０に出力する出力部２３と、処理結果が記憶される記憶部２４と、演算部２５とを有する。
The voltage-current
The control mechanism 20 controls the bias power supply 11 to change the bias voltage after controlling the
制御機構２０における記憶部２４には、光電変換素子（Ａ）の最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて求められた、バイアス電圧と応答時間との特定の関係式が予め記憶され、演算部２５においては、特定の関係式および測定対象光電変換素子１に印加されるバイアス電圧から、当該バイアス電圧を測定対象光電変換素子１に印加したときの所定の応答時間が演算される。
具体的な一例を挙げて説明すると、先ず、測定開始バイアス電圧（Ｖstart ）、測定終了バイアス電圧（Ｖend ）、測定点数（ｎ）およびサンプリング時間（Ｔｓ）が設定される。また、生成される電圧値が最大出力電圧（Ｖpm）となるバイアス電圧（Ｖx ）、生成される電圧値が開放電圧（Ｖoc）となるバイアス電圧（Ｖy ）、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）が設定される。次いで、バイアス電圧（Ｖx ）、バイアス電圧（Ｖy ）、応答時間（τVpm ）および応答時間（τVoc ）から、バイアス電圧と応答時間との特定の関係式を求める。得られた特定の関係式は、記憶部２３に記憶される。この特定の関係式から、各バイアス電圧（Ｖi ）を測定対象光電変換素子１に印加したときの応答時間（τi ）が演算される。ここで、各バイアス電圧（Ｖi ）は、Ｖstart ＋（Ｖstart −Ｖend ）／（ｎ−１）×（ｉ−１）によって求められる。
上記式では電圧を等間隔に分割した例を示すが、本発明の電圧電流特性測定方法においては、電圧を等間隔に分割することに限定されず、任意のパターンで分割することができる。 そして、測定開始バイアス電圧（Ｖstart ）、測定終了バイアス電圧（Ｖend ）、測定点数（ｎ）、サンプリング時間（Ｔｓ）および応答時間（τi ）に基づいて、測定開始バイアス電圧（Ｖstart ）から測定終了バイアス電圧（Ｖend ）までの電圧掃引パターンが作成される。
The
To explain with a specific example, first, a measurement start bias voltage (V start ), a measurement end bias voltage (V end ), the number of measurement points (n), and a sampling time (Ts) are set. The bias voltage (V x) to a voltage value to be generated is the maximum output voltage (V pm), the voltage value release voltage generated (V oc) and comprising a bias voltage (V y), the maximum output voltage (V response time (τ Vpm ) in pm ) and response time (τ Voc ) in open circuit voltage (V oc ) are set. Next, a specific relational expression between the bias voltage and the response time is obtained from the bias voltage (V x ), the bias voltage (V y ), the response time (τ Vpm ), and the response time (τ Voc ). The obtained specific relational expression is stored in the
Although the above formula shows an example in which the voltage is divided at equal intervals, the voltage-current characteristic measurement method of the present invention is not limited to dividing the voltage at equal intervals, and can be divided in an arbitrary pattern. Based on the measurement start bias voltage (V start ), the measurement end bias voltage (V end ), the number of measurement points (n), the sampling time (Ts), and the response time (τ i ), the measurement start bias voltage (V start ). To a voltage sweep pattern from the measurement end bias voltage (V end ).
上記のソーラーシミュレーターにおいては、制御機構２０からの指令により、光源５０から測定対象光電変換素子１に、所定の放射照度となるよう光が照射される。そして、この状態で、電圧電流特性測定装置１０は、制御機構２０によって、予め作成された電圧掃引パターンに従って測定対象光電変換素子１に印加するバイアス電圧を変化させて、測定対象光電変換素子１で生成される電圧値を測定すると共に、当該測定対象光電変換素子１の所定の応答時間以上待機した後に当該電圧値における電流値を測定するよう制御される。
具体的に説明すると、先ず、バイアス電源１１によって、測定対象光電変換素子１に測定開始バイアス電圧（Ｖstart ）が印加される。そして、測定開始バイアス電圧（Ｖstart ）を印加したときの所定の応答時間（τ1 ）が経過するまで待機する。その後、電圧計１５によって測定対象光電変換素子１で生成される電圧値が測定されると共に、および電流計１６によって当該電圧値における電流値が測定される。測定された電圧値および電流値は、記憶部２３に記憶される。このような電圧電流測定操作を、印加するバイアス電圧をステップ状に変化させて、印加すべき全てのバイアス電圧の各々について行うことにより、所要の電圧電流測定が達成される。そして、測定された電圧電流データは、演算部２３において電圧掃引パターンと比較され、応答時間経過後の測定値を対象とした電圧電流特性データに編集される。
In the solar simulator described above, light is irradiated from the
More specifically, first, a measurement start bias voltage (V start ) is applied to the measurement target photoelectric conversion element 1 by the bias power supply 11. And it waits until the predetermined response time (τ 1 ) when the measurement start bias voltage (V start ) is applied. Thereafter, the voltage value generated in the measurement target photoelectric conversion element 1 is measured by the
上記のソーラーシミュレータにおいては、測定対象光電変換素子１に印加されるバイアス電圧と、制御機構２０における記憶部２３に記憶された特定の関係式とから、当該バイアス電圧における測定対象光電変換素子１の応答時間が求められる。そのため、この応答時間に応じてサンプリング遅延時間を設定することができる。その結果、測定対象光電変換素子１に印加するバイアス電圧を変化させてから当該測定対象光電変換素子１に流れる電流値を測定するまでに要する時間を短縮することができる。
また、特定の関係式は、対象光電変換素子と同等の電圧電流特性を有すると想定される光電変換素子について、最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を求め、これらの応答時間に基づいて求められる。そのため、個々の測定対象光電変換素子１について予備測定を行うことが不要となる。 従って、本発明のソーラーシミュレータによれば、測定対象光電変換素子１の電圧電流特性を高い時間的効率で測定することができる。
In the solar simulator, the bias voltage applied to the measurement target photoelectric conversion element 1 and the specific relational expression stored in the
In addition, the specific relational expression indicates that the response time (τ Vpm ) and the open circuit voltage (V oc ) at the maximum output voltage (V pm ) for a photoelectric conversion element assumed to have voltage-current characteristics equivalent to those of the target photoelectric conversion element. Is obtained based on these response times. Therefore, it is not necessary to perform preliminary measurement on each measurement target photoelectric conversion element 1. Therefore, according to the solar simulator of the present invention, the voltage-current characteristics of the photoelectric conversion element 1 to be measured can be measured with high time efficiency.
〈実験例〉
予め電圧電流特性、最大出力電圧（Ｖpm）および開放電圧（Ｖoc）が測定されたｎ型結晶シリコン系の太陽電池（以下、これを「太陽電池（Ａ１）」という。）を用意した。この太陽電池（Ａ１）の最大出力電圧（Ｖpm）は、０．４８Ｖ、開放電圧（Ｖoc）は０．６３である。
次いで、太陽電池（Ａ１）に対して、下記の条件で、光が照射された状態で当該太陽電池（Ａ１）に印加するバイアス電圧を変化させて、当該太陽電池（Ａ１）についての最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を測定した。その結果、応答時間（τVpm ）が５００μｓ、応答時間（τVoc ）が５９０μｓであった。
［光照射条件］
光源としてショートアーク型キセノン放電ランプを用い、太陽電池（Ａ１）の受光面に対して、放射照度が１０００Ｗ／ｍ2 となる条件で光を照射した。
［バイアス電圧印加条件］
ＪＩＳ Ｃ８９１３ ４ （７）に準拠した。
<Experimental example>
An n-type crystalline silicon solar cell (hereinafter referred to as “solar cell (A1)”) in which the voltage-current characteristics, the maximum output voltage (V pm ), and the open circuit voltage (V oc ) were measured in advance was prepared. The maximum output voltage (V pm ) of this solar cell (A1) is 0.48 V, and the open circuit voltage (V oc ) is 0.63.
Next, the maximum output voltage for the solar cell (A1) is changed by changing the bias voltage applied to the solar cell (A1) in a state where light is irradiated to the solar cell (A1) under the following conditions. The response time (τ Vpm ) at (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) were measured. As a result, the response time (τ Vpm ) was 500 μs, and the response time (τ Voc ) was 590 μs.
[Light irradiation conditions]
A short arc type xenon discharge lamp was used as a light source, and the light receiving surface of the solar cell (A1) was irradiated with light under the condition that the irradiance was 1000 W / m 2 .
[Bias voltage application conditions]
It was based on JIS C8913 4 (7).
そして、測定された最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて、以下のようにして、太陽電池（Ａ１）におけるバイアス電圧と応答時間との特定の関係式を求めた。その結果、得られた特定の関係式は、上記式（１）で表される関係式であって、係数ａ1 が１．４８、係数ａ2 が１３．５のものであった。得られた特定の関係式のグラフを図３に示す。図３に示すグラフにおいて、横軸は太陽電池（Ａ１）に印加するバイアス電圧（Ｖ）、縦軸は応答時間（μｍ）であり、Ｐ１は最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）に係る座標、Ｐ２は開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に係る座標を示す。 Based on the measured response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ), the bias in the solar cell (A1) is as follows. A specific relationship between voltage and response time was determined. As a result, the specific relational expression obtained was the relational expression expressed by the above formula (1), with the coefficient a 1 being 1.48 and the coefficient a 2 being 13.5. The graph of the specific relational expression obtained is shown in FIG. In the graph shown in FIG. 3, the horizontal axis is the bias voltage (V) applied to the solar cell (A1), the vertical axis is the response time (μm), and P1 is the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ). ) And P2 indicate coordinates related to the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ).
また、太陽電池（Ａ１）に対して、光が照射された状態で太陽電池（Ａ１）に印加するバイアス電圧を、０〜０．６３Ｖの範囲でステップ状に変化させて、各バイアス電圧における応答時間を測定した。結果を下記表１に示す。 In addition, the bias voltage applied to the solar cell (A1) in a state where light is irradiated to the solar cell (A1) is changed stepwise in the range of 0 to 0.63 V, and the response at each bias voltage. Time was measured. The results are shown in Table 1 below.
表１の結果から明らかなように、特定の関係式により求めた応答時間（演算値）は、実際に測定した応答時間（測定値）に近似する値であることが理解される。 As is clear from the results in Table 1, it is understood that the response time (calculated value) obtained by a specific relational expression is a value that approximates the actually measured response time (measured value).
１ 測定対象光電変換素子
１０ 電圧電流特性測定装置
１１ バイアス用電源
１５ 電圧計
１６ 電流計
２０ 制御機構
２１ 制御部
２２ 入力部
２３ 出力部
２４ 記憶部
２５ 演算部
５０ 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記光電変換素子（Ｂ）に光を照射する光照射工程と、
光が照射された状態で前記光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させて、当該光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定すると共に、当該光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間以上待機した後に前記電圧値における電流値を測定し、測定された電圧値および電流値に基づいて前記光電変換素子（Ｂ）の電圧電流特性を生成する電圧電流特性生成工程とを有し、
前記光電変換素子（Ａ）について、前記最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および前記開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）を測定し、これらの応答時間（τVpm ）および応答時間（τVoc ）に基づいて、当該光電変換素子（Ａ）におけるバイアス電圧と応答時間との特定の関係式を求め、
この特定の関係式および前記光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧から、当該バイアス電圧における前記光電変換素子（Ｂ）の前記所定の応答時間を演算して求めることを特徴とする電圧電流特性測定方法。 Among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have voltage-current characteristics equivalent to each other, the maximum output voltage (V pm ) and the open circuit voltage (V oc ) for the photoelectric conversion element (A) are A voltage-current characteristic measuring method for measuring a voltage-current characteristic for a photoelectric conversion element (B) when known,
A light irradiation step of irradiating the photoelectric conversion element (B) with light;
While changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B) in the state of being irradiated with light, the voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) is measured, and the photoelectric conversion element (B) A voltage-current characteristic generation step of measuring a current value at the voltage value after waiting for a predetermined response time and generating a voltage-current characteristic of the photoelectric conversion element (B) based on the measured voltage value and the current value; Have
For the photoelectric conversion element (A), the response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) and the response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ) are measured, and these response times (τ Vpm ) And the response time (τ Voc ), a specific relational expression between the bias voltage and the response time in the photoelectric conversion element (A) is obtained,
A voltage current obtained by calculating the predetermined response time of the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage from the specific relational expression and the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B). Characteristic measurement method.
前記光電変換素子（Ｂ）にバイアス電圧を印加するバイアス用電源と、
前記光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定する電圧計と、
前記光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値における電流値を測定する電流計と、
前記光電変換素子（Ｂ）に印加するバイアス電圧を変化させて、当該光電変換素子（Ｂ）で生成される電圧値を測定すると共に、当該光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間以上待機した後に前記電圧値における電流値を測定するよう制御する制御機構と
を備えてなり、
前記制御機構は、前記光電変換素子（Ａ）の最大出力電圧（Ｖpm）における応答時間（τVpm ）および開放電圧（Ｖoc）における応答時間（τVoc ）に基づいて求められた、バイアス電圧と応答時間との特定の関係式を記憶する記憶部と、前記特定の関係式および前記光電変換素子（Ｂ）に印加されるバイアス電圧から、当該バイアス電圧における前記光電変換素子（Ｂ）の所定の応答時間を演算する演算部とを有することを特徴とする電圧電流特性測定装置。 Among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have voltage-current characteristics equivalent to each other, the maximum output voltage (V pm ) and the open circuit voltage (V oc ) for the photoelectric conversion element (A) are A voltage-current characteristic measuring device that measures voltage-current characteristics of the photoelectric conversion element (B) when known,
A bias power source for applying a bias voltage to the photoelectric conversion element (B);
A voltmeter for measuring a voltage value generated by the photoelectric conversion element (B);
An ammeter for measuring a current value at a voltage value generated by the photoelectric conversion element (B);
While changing the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B), the voltage value generated by the photoelectric conversion element (B) is measured, and waiting for a predetermined response time of the photoelectric conversion element (B) And a control mechanism for controlling to measure the current value at the voltage value later,
The control mechanism includes a bias voltage obtained based on a response time (τ Vpm ) at the maximum output voltage (V pm ) of the photoelectric conversion element (A) and a response time (τ Voc ) at the open circuit voltage (V oc ). And a predetermined voltage of the photoelectric conversion element (B) at the bias voltage based on the specific relational expression and the bias voltage applied to the photoelectric conversion element (B). A voltage-current characteristic measuring apparatus comprising: a calculation unit that calculates the response time of
請求項３に記載の電圧電流特性測定装置と、前記光電変換素子（Ｂ）に光を照射する光源とを備えてなり、
前記電圧電流特性測定装置における制御機構は、前記光源を所定の放射照度となるよう制御した後に、バイアス電圧を変化させるようバイアス用電源を制御するものであることを特徴とするソーラーシミュレータ。 Among the photoelectric conversion element (A) and the photoelectric conversion element (B) that are assumed to have voltage-current characteristics equivalent to each other, the maximum output voltage (V pm ) and the open circuit voltage (V oc ) for the photoelectric conversion element (A) are A solar simulator that measures the voltage-current characteristics of the photoelectric conversion element (B) when known,
A voltage-current characteristic measuring device according to claim 3 and a light source for irradiating light to the photoelectric conversion element (B),
The solar simulator according to claim 1, wherein the control mechanism in the voltage-current characteristic measuring apparatus controls a bias power source so as to change a bias voltage after controlling the light source to have a predetermined irradiance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013015027A JP5582203B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013015027A JP5582203B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014145696A JP2014145696A (en) | 2014-08-14 |
| JP5582203B2 true JP5582203B2 (en) | 2014-09-03 |
Family
ID=51426053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013015027A Active JP5582203B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5582203B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107809214A (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-16 | 杭州淘顶网络科技有限公司 | The electrical equipment matching system safety testing device and method of a kind of low profile photovoltaic system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4327651B2 (en) * | 2004-04-28 | 2009-09-09 | シャープ株式会社 | Measuring apparatus and measuring method |
| JP4613053B2 (en) * | 2004-11-18 | 2011-01-12 | 株式会社カネカ | Method for measuring characteristics of multi-junction photoelectric conversion element test cell and spectrum adjustment method for approximate solar light source |
| JP5148073B2 (en) * | 2005-06-17 | 2013-02-20 | 日清紡ホールディングス株式会社 | Measurement method using solar simulator |
-
2013
- 2013-01-30 JP JP2013015027A patent/JP5582203B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014145696A (en) | 2014-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104641551B (en) | Photovoltaic element appraisal procedure, measuring system structure and the process using measuring system structure | |
| JP3647209B2 (en) | Measuring method of solar cell characteristics | |
| JP2018195588A5 (en) | ||
| US7309850B2 (en) | Measurement of current-voltage characteristic curves of solar cells and solar modules | |
| US20150013748A1 (en) | Maximum power point tracking (mppt) | |
| KR101595060B1 (en) | Invert apparatus having a function of dynamic mppt and the dynamic mppt method thereof for solar generating system | |
| JP5328041B2 (en) | Solar simulator and measurement method using solar simulator | |
| CN105044584B (en) | A system for detecting charge and electric field response of semiconductor devices | |
| TW201448449A (en) | I-V characteristic measuring device for solar battery, I-V characteristic measuring method for solar battery, and recording medium for program for recording I-V characteristic measuring device for solar battery | |
| Rivai et al. | Binary‐based tracer of photovoltaic array characteristics | |
| CN105960587A (en) | Method and system for monitoring the quality of photovoltaic cells | |
| CN102914693A (en) | Maximum power point tracker | |
| CN105527483A (en) | Transient photovoltage test system capable of realizing electro-optic independent modulation | |
| US10027278B2 (en) | Characterization of substrate doping and series resistance during solar cell efficiency measurement | |
| CN106196159B (en) | Flame Detection System | |
| JP5582203B2 (en) | Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator | |
| WO2017000388A1 (en) | Method for tracking control of maximum power point of solar cell and tracking device | |
| JP6630057B2 (en) | Solar cell module inspection apparatus and solar cell module inspection method | |
| CN103716966B (en) | The light intensity control method of thermal ageing test and system | |
| JP2016157780A (en) | Photoelectric conversion element evaluation device | |
| CN205353177U (en) | Transient state photovoltage test system that lightning was independently maked | |
| JP5871141B2 (en) | Photoelectric conversion element evaluation device | |
| CN108152695A (en) | A kind of DC current gain Online Transaction Processing based on voltage compensation | |
| JP6382747B2 (en) | Method for measuring effective lifetime of excess minority carrier and apparatus for measuring effective lifetime of excess minority carrier | |
| JP2013004664A (en) | Current voltage characteristic measuring method and current voltage characteristic measuring apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140617 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140630 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5582203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |