[发明专利]太阳能电池的评价方法和评价装置及其利用

说明书

技术领域

本发明涉及不使用大型的检测机等就能简便且正确地对太阳能电池的光电变换性能进行评价的太阳能电池的评价方法和评价装置及其利用，特别地涉及使电流导通到构成太阳能电池(例如，太阳能电池模块或太阳能电池板，或者太阳能电池元件本身)的太阳能电池元件，通过解析此时产生的发光特性而简便且正确地对太阳能电池的光电变换性能进行评价的太阳能电池的评价方法和评价装置及其利用。

背景技术

为保护地球环境而促进太阳能的利用，并一直促进在一般的大厦或楼房的屋顶和侧壁附设由连接多个太阳能电池而成的太阳能电池元件构成的太阳能电池模块。但是，由Si(硅)等构成的太阳能电池由于成本高而不能普及。

可以例举太阳能电池成本高的原因之一是，存在太阳光照射太阳能电池模块时的输出特性的检测工序，即评价太阳能电池模块的品质的工序。评价该太阳能电池模块的输出特性的工序是在太阳能模块的制造后的检测和太阳能电池的研究开发中进行的重要的测定项目。

一般地，由于天气使强度变动等原因，用太阳光直接照射到太阳能电池而进行太阳能模块的输出特性的评价是困难的。由此，通常，在太阳能电池模块的输出特性的评价工序中，代替实际的太阳光，使用主要将利用Xe(氙)灯或卤油灯的光源、即所谓阳光模拟器作为太阳能电池的输出特性评价用光源(例如，参照专利文献1)。另外，作为除了上述Xe灯和卤油灯以外的光源，使用LED评价太阳能电池的方法也正被开发(例如，参照专利文献2)。

另外，除使用上述阳光模拟器以外，作为对太阳能电池的性能进行评价的方法，广泛使用了利用电子射线或激光束测定感应产生的电流或电压并解析少数载体扩散长度以及缺陷(粒子边界粒子内)的方法，即EBIC(Electron Beam Induced Current)或LBIC(Laser BeamInduced Current)。

根据上述EBIC或LBIC，可以测定/评价太阳能电池的局部的电活性度或少数载体的扩散长度。这样，通过使用其结果，可以评价太阳能电池的变换效率、品质(参照非专利文献1)。

而且，由于太阳能电池具有pn结，是与发光二极管(LED)大致相同的结构，所以开发了由LED中通常使用的镓砷单结晶半导体构成的太阳能电池元件(InGaP/GaAs)。然后，公开了一种技术，对于上述由镓砷单结晶半导体构成的太阳能电池元件，在正方向上施加偏压使其产生电子发光(EL)，通过观察该EL，进行由电流密度分布不均引起的EL强度面内不均性的评价以及使pn结泄漏的缺陷的评价(例如，非专利文献2、3)。

专利文献1：日本特开2002-48704号公报(公开日：平成14(2002)年2月15日)

专利文献2：日本特开2004-281706号公报(公开日：平成16(2004)年10月7日)

非专利文献1：N.Sakitani，et al.，“Evaluation ofRecombination Velocity at Graim Boundaries in Poly-Si SolarCells with Laser Beam Induced Current”Solid State PhenomenaVol.93(2003)，pp.351-354

非专利文献2：Tatsuya Takamoto，et al.，“STUDY ONPERFORMANCE UNIFORMITY OF InGaP/GaAs TANDEM SOLAR CELLS BYUSING PHOTLUMINESCENCE AND ELECTROLUMINESCENCE TECHNIQUES”，presented at the 14^th European Photovoltaic Solar EnergyConference，30June-4July，1997 in Barcelona，Spain

非专利文献3：高本达也著、博士(工学)学位论文、“关于InGaP/GaAs TANDEM结构太阳能电池的高效率化及其物理性质的研究”，丰田工业大学研究生院工学研究科1999年1月提出

但是，由于上述阳光模拟器或EBIC、LBIC的装置必须为大型装置，就需要高额的设备投资。另外，还存在操作和运行装置的实际评价方法复杂的问题。即，由于用于评价/测定太阳能电池元件的性能的测定器自身很昂贵以及花费的测定时间等理由，就会存在太阳能电池的制造成本中的用于评价的成本不会降低的问题。