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日本工業規格

JIS

 C

8936

-1995

アモルファス太陽電池分光感度

特性測定方法

Measuring methods of spectral response

for amorphous solar cells and modules

1.

適用範囲  この規格は,平面・非集光形の電力発電を目的とする積層形を除く地上用アモルファス太

陽電池セル,

地上用アモルファス太陽電池サブモジュール及び地上用アモルファス太陽電池モジュール

(以

下,太陽電池セル・モジュールという。

)の相対分光感度特性を測定する方法について規定する。

備考  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS C 8934

  アモルファス太陽電池セル出力測定方法

JIS Z 8103

  計測用語

JIS Z 8113

  照明用語

JIS Z 8120

  光学用語

2.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS C 8934JIS Z 8103JIS Z 8113 及び JIS Z 8120

の規定によるほか,次による。

(1)

白色バイアス光  被測定太陽電池セル・モジュールにチョッピングした単色光を照射して分光感度特

性を測定するとき,太陽電池セル・モジュールを動作状態にして測定するためにチョッピング単色光

に重畳して照射する定常白色光。

(2)

放射照射の場所むら  場所による放射照度のむら。次の式によって算出する。

100

min

max

min

max

×

±

E

E

E

E

E

ここに,

E: 放射照度の場所むら (%)

E

max

放射照度の最大値 (W/m

2

)

E

min

放射照度の最小値 (W/m

2

)

(3)

放射計  標準ランプ又は絶対放射計で校正された,熱電対又は熱電たい(堆)を使用した波長依存性

がない熱形放射計。

(4)

すその透過比  フィルタの透過中心波長より±100nm 離れた波長での透過率及び最大透過率の比。

(5)

分光感度  太陽電池の入射単色光放射照度に対する短絡電流出力を波長依存性で表す特性。

なお,分光感度のピーク値を基準に相対値で示す値を,相対分光感度という。

3.

測定条件  測定条件は,次による。


2

C 8936-1995

(1)

単一の太陽電池セルについては,単色光入力を全面又はその一部に均一に照射する。ただし,この場

合の太陽電池セルは,試料を切り出すか又は同一製作条件によって作られたものでもよい。

太陽電池サブモジュールについては,単色光入力を全面に均一に照射する。ただし,単色光を全面

均一に照射できない場合には太陽電池サブモジュールを構成する太陽電池セルを切り出すか,又は同

一製作条件によって作られたものを(3)によって複数個測定し,6.に基づいて測定結果を処理する。

太陽電池モジュールについては,太陽電池サブモジュールの測定に同じとする。

(2)

単色光放射照度は,約 0.2W/m

2

以上が望ましく,単色光の照射面上の放射照度の場所むらは,±2.5%

以内とする。ただし,分光感度比較測定方法を用いて,分光感度測定用セルと被測定サンプル又は部

分照射面がほぼ同一面積であり,かつ,両者の測定が同一テスト面上で行われる場合には,照射面上

の放射照度の場所むらは±5%以内でもよい。

(3)

部分照射及び切り出しサンプルを用いる場合のサンプル数又は測定箇所数は,5 個以上とする。

(4)

太陽電池セル・モジュールの測定は,放射光源として単色光と共に白色バイアス光を用いること。

(5)

白色バイアス光は,できるだけ基準太陽光に近似した光源を用い,その受光面での白色バイアス光放

射照度は約 50%に下げても分光感度特性が変化しない範囲の強度とし白色バイアス光の放射照度の場

所むらは±3%以内とする。

(6)

測定時の温度及び相対湿度は,25±5℃及び 40∼80%とする。

(7)

干渉フィルタによる分散系を用いる場合は,半値幅は 5nm 以下,測定の波長間隔は 25nm 以下,その

透過比は 350nm 以上 400nm 未満の領域で 0.02%以下,400nm 以上で 0.2%以下とする。

4.

測定装置  測定装置は,次による。

(1)

放射光源

(2)

モノクロメータ  回折格子,プリズム又は干渉フィルタによる分散系のもの。

(3)

放射計

(4)

短絡電流測定回路  図 による。抵抗値は両端の直流電圧降下が開放電圧の 3%を超えないように選

ぶ。

(a)

単色光をチョッピングする場合  図 の電圧測定器は交流電圧計又はロックイン検出器を用いる。

(b)

単色光をチョッピングしない場合  図 の電圧測定器は直流電圧計を用いる。

図 1  短絡電流測定回路

5.

測定方法  測定方法は,次のいずれかによる。ただし,チョッピング法を用いる場合は,測定値に変

化のない範囲のチョッピング周波数を用いる。

(1)

放射計方法  この方法は,被測定試料に入る単色光の放射照度 E

in

(

λ)  を熱形放射計によって測定し,


3

C 8936-1995

そのときの短絡電流値 I

sc

 (

λ)  の比をある波長の値で規格化し,次の式によって算出する。

( )

( )

( )

( )

( )

1

1

2

2

λ

λ

λ

λ

λ

in

sc

in

sc

E

I

E

I

Q

ここに,

Q

(

λ): 相対分光感度

E

in

(

λ): 単色光入力の放射照度 (W/m

2

)

I

sc

(

λ): 短絡電流(mA 又は A)

λ

1

規格化する波長 (nm)

λ

2

測定波長 (nm)

(2)

分光感度比較測定方法  あらかじめ(1)の方法で測定した相対分光感度をもつ分光感度測定用セルと

被測定太陽電池セル・モジュールを用いて,次の式によって算出する。ただし,分光感度測定用セル

は,単結晶セルを用いる。

( )

( )

( )

( )

λ

λ

λ

λ

scr

sct

r

I

I

Q

Q

ここに,

(

λ)  : 相対分光感度

Q

r

 (

λ)  : あらかじめ(1)の方法で測定した分光感度測定用セルの

相対分光感度

I

sct

 (

λ)  : 被測定太陽電池セル・モジュールの短絡電流の測定値

I

scr

 (

λ)  : 分光感度測定用セルの短絡電流の測定値

6.

太陽電池セル・モジュールの測定結果の処理  太陽電池セル・モジュールの測定で,部分照射を行う

場合又は切り出しサンプルを用いる場合の測定結果の処理は,次による。

(1)

被測定太陽電池セル・モジュールを同一テスト面上で測定する場合の短絡電流 I

sc

  (

λ)  のばらつきが,

測定全波長領域で平均値から±5%以内であるとき,各波長での短絡電流の平均値 I

sc

 (

λ)  を用いて相対

分光感度 Q (

λ)  を求める。

(2)

被測定太陽電池セル・モジュールを同一テスト面上で測定する場合の短絡電流 I

sc

  (

λ)  のばらつきが,

測定波長領域のどこかで平均値の±5%を超える場合,照射される面積がセル全面積の 30%以上になる

ように部分照射箇所又は切り出しサンプルの数を増やし,各波長での短絡電流の平均値 I

sc

 (

λ)  を用い

て相対分光感度 Q (

λ)  を求める。

7.

記録  バイアス光照射の有無及び最高感度を示す波長を付記した,次のデータを記録する。

(1)

分光感度データ(数値)

(2)

特性曲線(波長対相対分光感度)


4

C 8936-1995

アモルファス太陽電池作業会  構成表

氏名

所属

(主査)

下  川  隆  一

通商産業省工業技術院電子技術総合研究所

猪  狩  真  一

財団法人日本品質保証機構

長  峰  文  昭

財団法人日本品質保証機構

能  勢  順  多

財団法人機械電子検査協定協会

石  原      隆

三菱電機株式会社

大  西  三千年

三洋電機株式会社

栗谷川      悟

昭和シェル石油株式会社

小  林  広  武

財団法人電力中央研究所

高  倉  秀  行

富山県立大学

高  橋  昌  英

株式会社四国総合研究所

川  崎  憲  介

株式会社四国総合研究所

藤  間  健  一

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

杉  上  孝  二

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

森      信  昭

通商産業省工業技術院ニューサンシャイン計画推進本部

佐  野  則  雄

新エネルギー・産業技術総合開発機構

中  島  光  雄

新エネルギー・産業技術総合開発機構

大  湯  孝  明

新エネルギー・産業技術総合開発機構

野  元  克  彦

シャープ株式会社

伊  藤      学

シャープ株式会社

岡  本  浩  二

シャープ株式会社

中  田  行  彦

シャープ株式会社

濱      敏  夫

株式会社富士電機総合研究所

濱  川  圭  弘

大阪大学

古  市  正  敏

通商産業省工業技術院標準部

倉  重  有  幸

通商産業省工業技術院標準部

栗  原  史  郎

通商産業省工業技術院標準部

水  上  誠志郎

鐘淵化学工業株式会社

泉  名  政  信

鐘淵化学工業株式会社

太和田  善  久

鐘淵化学工業株式会社

蓑  輪  義  弘

社団法人日本電機工業会

今  坂  善  夫

社団法人日本電機工業会

清  水  英  範

社団法人日本電機工業会

三  宅  行  美

英弘精機株式会社

室  園  幹  夫

松下電池株式会社

吉  川  重  夫

日本放送協会放送技術研究所

渡  辺  博  之

京セラ株式会社

白  澤  勝  彦

京セラ株式会社

和  田  隆  博

松下電器産業株式会社

坂  東      健

東京電力株式会社

松  田      弘

関西電力株式会社

堀  口  友四郎

ウシオ電機株式会社

(事務局)

増  田  岳  夫

財団法人光産業技術振興協会

朝  倉      武

財団法人光産業技術振興協会

八木沼  洋  子

財団法人光産業技術振興協会

五十里  紘  一

財団法人光産業技術振興協会

湯  村  周  三

財団法人光産業技術振興協会