[发明专利]太阳能电池的I-V特性测量装置和I-V特性测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量太阳能电池的I-V特性的I-V特性测量装置和I-V特性测量方法。

背景技术

太阳能电池的I-V特性例如表示成为最大输出的最佳动作电流和最佳动作电压，是评价太阳能电池的性能的重要特性。以往，在对太阳能电池照射闪光作为模拟太阳光的状态下，在短路电流和开路电压之间对所述太阳能电池扫描施加电压，通过测量此时从太阳能电池输出的电流和电压来测量太阳能电池的I-V特性（参照专利文献1）。

可是，近年来开始使用异质结太阳能电池等高效率太阳能电池，如果将以往存在的用于单晶硅太阳能电池的上述I-V特性测量方法直接应用到这种高效率太阳能电池，则会产生各种问题。

具体而言，例如向高效率太阳能电池照射具有0.1s以下的照射时间的闪光作为模拟太阳光，并配合所述照射时间，在从短路电流到开路电压之间扫描太阳能电池的施加电压来测量I-V特性时，根据其扫描方向，测量出的I-V特性差异巨大。即，施加电压的扫描时间短时，高效率太阳能电池的I-V特性针对施加电压的扫描方向表现出滞后（hysteresis）。

发生这种滞后的原因在于，高效率太阳能电池比单晶硅太阳能电池的静电容量大，在缩短施加电压的扫描时间时，会表现出所述静电容量的影响。

另一方面，公知的是，当把对太阳能电池的施加电压的扫描时间充分延长以测量高效率太阳能电池的I-V特性时，几乎不表现出前述的滞后，而表现出与单晶硅太阳能电池相同特征的I-V特性。因此，当把施加电压的扫描时间缩短设定到规定时间以下时，对于I-V特性针对施加电压的扫描方向表现出滞后这样的太阳能电池，通过将施加电压的扫描时间延长设定到例如0.5s以上等，将在施加电压的变化缓和的稳定状态下测量出的I-V特性作为真实值处理。

但是，这样通过与施加电压的扫描时间延长相配合，延长作为模拟太阳光的闪光的照射时间，长时间照射太阳能电池实际上十分困难。更具体而言，由于太阳能电池的主要生产国以利用闪光测量I-V特性为主流，所以会发生以下的问题。

例如，通过采用了氙气灯的太阳模拟器长时间产生电弧放电、对太阳能电池照射模拟太阳光时，伴随照射时间变长，氙气灯的寿命加速缩短。这样，在太阳能电池的性能评价流水线上，会频繁更换氙气灯，作为每单位时间可评价的太阳能电池枚数的处理能力大幅降低。

此外，为了能长时间放电，例如对电容器补充必要电力的时间也会延长，从而也成为处理能力降低的原因。例如虽然可以设置多个充电用的电容器，通过交替充电改善处理能力，但是会导致包含太阳模拟器的I-V特性测量装置大型化和制造成本上升。

而且，以往对单晶硅太阳能电池进行I-V特性评价的评价流水线所使用的太阳模拟器基本都是闪光型，根本不能长时间作为稳定光照射模拟太阳光。因此，当通过上述以往的I-V特性测量方法评价高效率太阳能电池时，进行太阳能电池评价的现有评价流水线等必须将以往的太阳模拟器更换为能照射稳定光的太阳模拟器，存在引入成本非常高的问题。

专利文献1：日本专利公开公报特开2013-4664号

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供如下的太阳能电池的I-V特性测量装置和I-V特性测量方法，例如对于异质结太阳能电池这样的在施加电压的扫描时间短时、I-V特性因扫描方向而不同的太阳能电池，在使用闪光型的太阳模拟器的情况下也能高精度测量真实I-V特性。