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太阳能电池试验用光照射装置.pdf

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太阳能电池 试验 用光 照射 装置
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摘要
申请专利号:

CN201380011240.5

申请日:

2013.04.09

公开号:

CN104145424A

公开日:

2014.11.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H02S 50/10申请公布日:20141112|||实质审查的生效IPC(主分类):H02S 50/10申请日:20130409|||公开
IPC分类号: H02S50/10(2014.01)I; G01N17/00 主分类号: H02S50/10
申请人: 优志旺电机株式会社
发明人: 森纯一郎
地址: 日本东京都
优?#28909;ǎ?/td> 2012.04.19 JP 2012-095681
专利代理机构: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 胡建新
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380011240.5

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.03.29|||2014.12.10|||2014.11.12

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明的目的是提供一种能够形成与希望的?#25105;?#30340;试验条件对应的试验环境、因而能够依据实用使用条件提高加速度的太阳能电池试验用光照射装置、以及能够对结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验的太阳能电池试验用光照射装置。本发明的太阳能电池试验用光照射装置具有在内部保持由被试验的太阳能电池模组构成的面板的腔室、对面板的表面照射的光照射单元、对面板的背面照射的第2光照射单元、第1光照射单元的放射光控制机构和第2光照射单元的放射光控制机构,构成为,能够通过第2光照射单元的放射光控制机构调整从上述第2光照射单元放射的光的分光放射分布。

权利要求书

权利要求书
1.  一种太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
具有:
腔室,在内部保持由被试验的太阳能电池模组构成的面板;
第1光照射单元,具备由多个紫外线灯构成的第1紫外线光源,对上述面板的表面照射来自该第1紫外线光源的含有紫外线的光;
第2光照射单元,具备由多个紫外线灯构成的第2紫外线光源,对上述面板的背面照射来自该第2紫外线光源的含有紫外线的光;
第1光照射单元的放射光控制机构;
第2光照射单元的放射光控制机构;
构成为,能够通过上述第2光照射单元的放射光控制机构调整从上述第2光照射单元放射的光的分光放射分布。

2.  如权利要求1所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述第2光照射单元的第2紫外线光源由多个紫外线灯A及多个具有与该紫外线灯A不同的分光放射分布的紫外线灯B构成;
上述第2光照射单元的放射光控制机构具有通过使从多个上述紫外线灯A及多个上述紫外线灯B中选择者点灯、调整从该第2光照射单元放射的光的分光放射分布的功能。

3.  如权利要求1所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述第2光照射单元的放射光控制机构具有使来自可更换地设在上述第2光照射单元?#26800;?#31532;2紫外线光源的光?#26800;?#29305;定的波长的光透过的波长选择滤波器,通过作为该波长选择滤波器而使用具有特定的波长选择性者,调整从该第2光照射单元放射的光的分光放射分布。

4.  如权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述第2光照射单元的放射光控制机构具有通过控制点灯的紫外线灯的数量及对紫外线灯供给的电力量的至少一方、来调整面板背面的放射照 度的功能。

5.  如权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述第2光照射单元的放射光控制机构具有位于上述第2光照射单元与保持的面板之间的、用来调整面板背面上的放射照度的透射光调整机构。

6.  如权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述腔?#19994;?#20869;部空间在保持着面板的状态下被该面板分割为分别独立的表面侧空间和背面侧空间;
在上述腔室中设有形成与背面侧空间连通的背面侧循环风路的背面侧循环风路形成部件,在该背面侧循环风?#20998;校?#35774;有送风机构、循环风冷却除湿机构、循环风加热机构及循环风加湿机构。

7.  如权利要求6所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述送风机构、上述循环风冷却除湿机构、上述循环风加热机构及上述循环风加湿机构的至少一个为被控制机构控制以在选定的条件下动作的结构。

8.  如权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
构成为,能够通过上述第1光照射单元的放射光控制机构调整从该第1光照射单元放射的光的分光放射分布。

9.  如权利要求8所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
上述第1光照射单元的放射光控制机构具有调整面板表面上的放射照度的功能。

10.  如权利要求6所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
在上述腔室中,设有形成与表面侧空间连通的表面侧循环风路的表面侧循环风路形成部件,在该表面侧循环风?#20998;校?#35774;有送风机构、循环风冷却除湿机构、循环风加热机构及循环风加湿机构。

11.  如权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,
具有试验环?#31243;?#20214;设定机构,在该试验环?#31243;?#20214;设定机构中,设定至少从上述第2光照射单元放射的光的分光放射分布。

说明书

说明书太阳能电池试验用光照射装置
?#38469;?#39046;域
本发明涉及太阳能电池试验用光照射装置,更详细地讲,涉及在太阳能电池模组的寿命加速试验中使用的、对太阳能电池模组照射试验用光的太阳能电池试验用光照射装置。
背景?#38469;?
放射含有紫外线的光的光照射装置在被照射物(以下也称作“工件”)的表面改性、曝光、成形、硬化、粘接及清洗等的光照射处理工艺或光照射试验等的各种领域中使用,也被用于太阳能电池模组的寿命加速试验。
作为太阳能电池模组,以往使用图2所示那样的具备多个太阳能电池单元的结晶类太阳能电池模组。此外,近年来,推进了能够进行节省?#35797;?#19988;节能的制造、具有在低成本化、量产化及大面积化有利的构造的、例如图3所示那样的在共通的透光性基板上设有多个太阳能电池单元单位的薄膜类太阳能电池模组的研究及商品化。
在图2的结晶类太阳能电池模组100中,多个太阳能电池单元101分别具备半导体层102,在该半导体层102的表面(图2?#26800;?#19978;表面)上设有防反射膜103,在该防反射膜103的表面(图2?#26800;?#19978;表面)及半导体层102的背面(图2?#26800;?#19979;表面)的各自上,通过印刷形成有电极104A、104B。这些多个太阳能电池单元101在排列在同一平面上、通过由金属线构成的互联件105串联连接的状态下,被覆盖该多个太阳能电池单元101及互联件105而设置的由透光性的封固件构成的封固部107封固。在该封固部107的表面(图2?#26800;?#19978;表面)上,为了?#27704;?#33258;外部的应力或水蒸气的影响的保护,设有由光透过性较高的玻璃等构成的透光板108,由该透光板108形成受光面。此外,在封固部107的背面(图2?#26800;?#19979;表面)上,以与透光板108对置的方式,设有称作?#31216;?#30340;具有水蒸气隔绝性的保护片109。并且,在透光板108及保护片109的周缘上,经由密封件113设有用来将封固部107与透光板108及保护片109一起固定的铝制的框架112。
这里,作为构成封固部107的透光性的封固件,使用例如乙烯-醋酸 乙烯共聚体(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或硅树脂等。此外,作为保护片109,使用例如具有将氟化乙烯(PVF)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)等构成的膜层叠成的具有多层膜构造的结构。
在图3的薄膜类太阳能电池模组120中,多个太阳能电池单元单位121分别在构成受光面的由玻璃或塑料构成的共通的透光性基板123上,依次层叠有透明电极124A、半导体层122和背面电极124B。这些多个太阳能电池单元单位121以半导体层122的一端侧(图3的左端侧)的端部接触在透光性基板123上、并?#20918;?#38754;电极124B的一端侧(图3的左端侧)的端部接触在相邻的太阳能电池单元单位121的透明电极124A上的方式设置。即,相互相邻的太阳能电池单元单位121、121通过一方的太阳能电池单元单位121的透明电极124A及另一方的太阳能电池单元121的背面电极124B串联连接,结果将多个太阳能电池单元单位121全部串联连接。此外,串联连接的状态的多个太阳能电池单元单位121被以将多个太阳能电池单元单位121覆盖的方式设置的、由透光性的封固件构成的封固部127。在该封固部127的背面(图3的下表面)上,以与透光性基板123对置的方式,设有称作?#31216;?#30340;具有水蒸气隔绝性的保护片129。在保护片129及透光性基板123的周缘上,夹着密封件133设有用来与保护片129及透光性基板123一起将封固部127固定的铝制的框架132。
这里,作为构成封固部127的透光性的封固件,使用例如乙烯-醋酸乙烯共聚体(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或硅树脂等。此外,作为保护片129,使用将例如由氟化乙烯(PVF),聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)等构成的膜层叠成的具有多层膜构造的结构。
此外,在太阳能电池模组中,被要求长寿命化。并且,在太阳能电池模组的使用寿命方面,已知起因于对构成封固部的封固件及保护片等的由有机材料构成的构成部件照射紫外线发生的劣化会带来?#27927;?#30340;影响。于是,提出?#21496;?#22791;对于紫外线具有良好的耐候性的构成部件的太阳能电池模组(例如,参照专利文献1及专利文献2)。
作为这样的太阳能电池模组的寿命试验,有使用模拟太阳光源的方法。在使用该模拟太阳光源的方法中,一般使用放射含有紫外线的光的光照射装置。具体而言,将作为光照射装置的光源的紫外线灯作为模拟太阳光源, 进行照射紫外线以使太阳能电池模组的光照射面上的放射照度比被照射自然太阳光的情况下的放射照度大的寿命加速试验。
该寿命加速试验在以往对构成太阳能电池模组的构成部件分别单独地进行,但通过太阳能电池单元或太阳能电池单元单位或其他构成部件的組?#24076;?#23551;命特性也有可能变化,所以近年来,重视在作为实际使用的状态的太阳能电池模组的形态下进行。
此外,在寿命加速试验中实?#33267;?#35797;验所需时间的进一步的缩短的情况下,从担心在实用环境下不会发生那样的?#25910;?#20107;?#30465;?#20855;体而言发生破坏的观点,要求在更依据实用使用条件的试验条件下进行寿命加速试验。
作为用来以太阳能电池模组自身为试验对象体进行寿命加速试验的太阳能电池试验用光照射装置,使用如图26所示那样以包含来自多个紫外线灯142的紫外线的光为试验用光、将试验用光朝向试验对象体、即由作为工件W的太阳能电池模组构成的面板的表面(图26?#26800;?#19978;表面)照射的结构。
图26的太阳能电池试验用光照射装置具备形成收容作为工件W的太阳能电池模组的处理?#19994;?#31665;型形状的腔室145和光照射单元141。光照射单元141在向下方(图26?#26800;?#19979;方)开口有光放射口143A的箱型形状的灯用箱体143的内部配设有多个放射试验用光的紫外线灯142。并且,光照射单元141以将该开口145A堵塞的方式,配置在形成于腔室145的上方侧(图26?#26800;?#19978;方侧)的用来导入试验用光的开口145A的上方。
在该太阳能电池试验用光照射装置中,通过将从光照射单元141放射的试验用光直接或向设在腔室145的周壁部145B的内面上的反射板147反射,仅对工件W的表面、即具有作为太阳能电池模组的光照射面的受光面的表面照射。
通过使用这样的太阳能电池试验用光照射装置对太阳能电池模组自身进行寿命加速试验,对于容?#36164;?#21040;由紫外线带来的劣化的影响的构成部件(具体而言,构成封固部的封固件及保护片),也与实用环境下同样,照射其他构成部件(具体而言,在结晶类太阳能电池模组100中是透光板108,此外在薄膜系太阳能电池模组120中是透光性基板123及太阳能电池单元单位121的透明电极124A)的透射光。此外,仅被照射其他构成部件的透 射光?#26800;?#20877;穿过了其他构成部件(具体而言,在结晶类太阳能电池模组100中是太阳能电池单元101,在薄膜类太阳能电池模组120中是太阳能电池单元单位121)之间的泄漏光。因此,研究了通过使工件W的表面上的紫外线照度大到不发生破坏的程度来实现试验所需时间的进一步的缩短化。
但是,近来,太阳能电池的普及在各种各样的领域及场所扩大。具体而言,以往在单独住宅的房顶设置太阳能电池模组是主流,但在近年来,将太阳能电池模组设置在公寓的屋顶或空闲?#26800;耐?#22320;上,进而在“Mega Solar”发电站中使用。因此,判明了有以太阳能电池模组自身为试验对象体、通过仅对太阳能电池模组的表面照射试验用光、不能在依据实用使用条件的试验条件下进行寿命加速试验的问题。
以下,该新判明的问题进行说明。
在将太阳能电池模组设置在单独住宅的房顶以外的场所的情况下,一般为?#35828;?#21040;更高的发电效率,以使太阳能电池模组对应于太阳光的照射角度为目的,将太阳能电池模组设置在架台上,此外特别在“Mega Solar”发电站中使用的情况下,为?#35828;?#21040;更高的发电效率,也有使用搭载有用来有效率地受光太阳光的太阳追随装置的架台。并且,架台的高度以减少来自设置场所的地面(架台的设置面)的湿气的影响为目的,将太阳能电池模组的设置场所的从地面(架台的设置面)的离开距离设定为1m左右。
这样,在将太阳能电池模组设置在具有?#25345;?#31243;度的高度的架台之上的情况下,与设置在具有倾斜的单独住宅的房顶、接近于该房顶而取位的情况不同,被设置场所的地面(架台的设置面)反射、散射的太阳光(反射光)照射到设在太阳能电池模组的背面上的保护片上。
于是,被照射到保护片上的来自设置场所的地面(架台的设置面)的反射光虽然相比来自太阳的直接光放射强度较小,但设置太阳能电池模组那样的场所的地面(设置架台的地面)上的太阳光的反射率一般相对于来自太阳的直接光,草地面为3~4%,混凝土面为10%,沙地面为15%,在雪面为80~90%,所以判明了该反射光的照射给保护片的劣化带来?#27927;?#24433;响。
并且,如上述那样,太阳光的反射率根据设置场所的地面的状态而不同,所以可知照射在保护片上的太阳光(反射光)的放射强度根据设置场 所而变化。
进而,来自设置场所的地面(架台的设置面)的反射光因为在其反射面即设置场所的地面(架台的设置面)发生光吸收,具有与对太阳能电池模组的表面照射的太阳光的分光放射分布不同的分光放射分布,而且,因为根据设置场所的地面的状态而太阳光的光吸收特性不同,可知照射在保护片上的太阳光(反射光)的分光放射分布根据设置场所而变化。
如以上那样,再?#32440;?#22826;阳能电池模组设置到具有?#25345;?#31243;度的高度的架台之上的情况下,在太阳能电池模组的背面的保护片上被照射来自太阳能电池模组的设置场所的地面(架台的设置面)的反射光。并且,该反射光不是具有与照射在太阳能电池模组的表面上的太阳光必定相同的分光放射分布的,并且该反射光的放射强度及分光放射分布根据设置场所的地面(架台的设置面)的状态而不同。因此,可知为了在依据实用使用条件的试验条件下进行寿命加速试验,需要将来自太阳能电池模组的设置场所的地面(架台的设置面)的反射光给太阳能电池模组的背面的保护片带来的影响根据该设置场所而考虑。
进而,根据设置场所,也有太阳能电池模组的表面侧和背面侧的温度条件及湿度条件等的环?#31243;?#20214;不同的情况,可知需要考虑在该太阳能电池模组的表面侧和背面侧环?#31243;?#20214;不同的?#32431;?#32473;太阳能电池模组的背面的保护片带来的影响。
然而,以往的太阳能电池试验用光照射装置是仅将试验用光从太阳能电池模组的表面侧对该太阳能电池模组的表面照射的结构,而不是考虑到从太阳能电池模组的背面侧照射在该太阳能电池模组的背面上的太阳光的影响的结构,所以不能在依据实用使用条件的试验条件下进行寿命加速试验。此外,?#27604;?#19981;是考虑到太阳能电池模组的表面侧和背面侧的温度条件及湿度条件等的环?#31243;?#20214;的影响的结构。
此外,作为太阳能电池模组,提出?#31169;?#26230;类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组等的具有各种构造的模组,在这些具有不同构造的太阳能电池模组中,根据其构造而寿命试验条件不同。因此,作为太阳能电池试验用光照射装置,需要准备与作为试验对象体的太阳能电池模组的构造对应的专用的装置。
即,在太阳能电池模组中,根据其构造而用于寿命试验的紫外线照射条件不同。具体而言,结晶类太阳能电池模组的寿命试验的紫外线照射条件由日本工业规格(JIS)号C8990决定。另一方面,薄膜类太阳能电池模组的寿命试验的紫外线照射条件由日本工业规格(JIS)号C8991决定。因此,在进行结晶类太阳能电池模组的寿命加速试验及薄膜类太阳能电池模组的寿命加速试验的情况下,需要依据各自的规格,所以结晶类太阳能电池模组的寿命加速试验和薄膜类太阳能电池模组的寿命加速试验对作为试验对象的太阳能电池模组照射的紫外线的分光放射分布不同。
然而,以往的太阳能电池试验用光照射装置是与结晶类太阳能电池模组或薄膜类太阳能电池模组的?#25345;?#23545;应的专用的装置,设定?#31169;?#19982;作为试验对象的一种太阳能电池模组对应的紫外线照射条件,所以关于具有其他构造的太阳能电池模组不能进行寿命加速试验。
专利文献1:特开2011-018872号公报
专利文献2:特开2011-228382号公报
发明内容
本发明是基于以上那样的情况而做出的,其第1目的是提供一种在使用紫外线灯作为模拟太阳光源的太阳能电池模组的寿命加速试验中、能够形成与希望的?#25105;?#30340;试验条件对应的试验环境、因而能够依据实用使用条件提高加速度的太阳能电池试验用光照射装置。
此外,第2目的是提供一种能够对结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验的太阳能电池试验用光照射装置。
本发明的太阳能电池试验用光照射装置,其特征在于,具有:腔室,在内部保持由被试验的太阳能电池模组构成的面板;第1光照射单元,具备由多个紫外线灯构成的第1紫外线光源,对上述面板的表面照射来自该第1紫外线光源的含有紫外线的光;第2光照射单元,具备由多个紫外线灯构成的第2紫外线光源,对上述面板的背面照射来自该第2紫外线光源的含有紫外线的光;第1光照射单元的放射光控制机构;第2光照射单元的放射光控制机构;构成为,能够通过上述第2光照射单元的放射光控制机构调整从上述第2光照射单元放射的光的分光放射分布。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述第2光 照射单元的第2紫外线光源由多个紫外线灯A及多个具有与该紫外线灯A不同的分光放射分布的紫外线灯B构成;上述第2光照射单元的放射光控制机构具有通过使从多个上述紫外线灯A及多个上述紫外线灯B中选择者点灯、调整从该第2光照射单元放射的光的分光放射分布的功能。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述第2光照射单元的放射光控制机构具有使来自可更换地设在上述第2光照射单元?#26800;?#31532;2紫外线光源的光?#26800;?#29305;定的波长的光透过的波长选择滤波器,通过作为该波长选择滤波器而使用具有特定的波长选择性者,调整从该第2光照射单元放射的光的分光放射分布。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述第2光照射单元的放射光控制机构具有通过控制点灯的紫外线灯的数量及对紫外线灯供给的电力量的至少一方、来调整面板背面的放射照度的功能。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述第2光照射单元的放射光控制机构具有位于上述第2光照射单元与保持的面板之间的、用来调整面板背面上的放射照度的透射光调整机构。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述腔?#19994;?#20869;部空间在保持着面板的状态下被该面板分割为分别独立的表面侧空间和背面侧空间;在上述腔室中设有形成与背面侧空间连通的背面侧循环风路的背面侧循环风路形成部件,在该背面侧循环风?#20998;校?#35774;有送风机构、循环风冷却除湿机构、循环风加热机构及循环风加湿机构。
此外,在这样的本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述送风机构、上述循环风冷却除湿机构、上述循环风加热机构及上述循环风加湿机构的至少一个为被控制机构控制以在选定的条件下动作的结构。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,构成为,能够通过上述第1光照射单元的放射光控制机构调整从该第1光照射单元放射的光的分光放射分布。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,上述第1光照射单元的放射光控制机构具有调整面板表面上的放射照度的功能。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,在上述腔室 中,设有形成与表面侧空间连通的表面侧循环风路的表面侧循环风路形成部件,在该表面侧循环风?#20998;校?#35774;有送风机构、循环风冷却除湿机构、循环风加热机构及循环风加湿机构。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,优选的是,具有试验环?#31243;?#20214;设定机构,在该试验环?#31243;?#20214;设定机构中,设定至少从上述第2光照射单元放射的光的分光放射分布。
发明效果
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,和用来对由被试验的太阳能电池模组构成的面板的表面照射光的第1光照射单元一起,设有用来对该面板的背面照射光的第2光照射单元。并且,第1光照射单元及第2光照射单元分别被专用的放射光控制机构控制,并且,通过第2光照射单元的放射光控制机构,能够将从第2光照射单元放射的光的分光放射分布与从第1光照射单元放射的光的分光放射分布独立地调整。因此,能够对由太阳能电池模组构成的面板的背面也照射光(试验用光),并且能够对该面板的背面照射不仅放射强度、分光放射分布也与对该面板的表面照射的光不同的光。
因而,根据本发明的太阳能电池试验用光照射装置,能够对由作为试验对象体的太阳能电池模组构成的面板的背面也照射光,并且能够对该面板的表面及背面分别照射具有不同的放射强度及分光放射分布的光。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,能够形成与希望的?#25105;?#30340;试验条件对应的试验环境,所以能够以依据实用使用条件的试验条件进行试验,由此能够依据实用使用条件提高加速度。
此外,在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,通过由被试验的太阳能电池模组构成的面板将腔?#19994;?#20869;部空间分割为表面侧空间和背面侧空间,在连通到该背面侧空间的背面侧循环风?#20998;?#35774;置送风机构、循环风冷却除湿机构、循环风加热机构及循环风加湿机构。由此,能够调整背面侧空间的温度条件及湿度条件,使该背面侧空间的气体环境成为具有与表面侧空间的气体环境不同的温度及湿度的气体环境。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,即使在作为试验对象体的面板的背面侧的气体环?#25345;?#38656;要的温度条件及湿度条件与在该面板的表面侧的气体环?#25345;?#38656;要的 温度条件及湿度条件不同的情况,也能够以依据实用使用条件的试验条件进行试验,由此能够依据实用使用条件提高加速度。
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,通过构成为,能够由第1光照射单元的放射光控制机构调整从第1光照射单元放射的光的分光放射分布,能够对由太阳能电池模组构成的面板的表面照射具有希望的?#25105;?#30340;分光放射分布的光。因此,能够对寿命加速试验的紫外线照射条件(分光放射照度分布条件)不同的结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验。
附图说明
图1是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第1实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的说明图。
图2是表示由本发明的太阳能电池试验用光照射装置试验的太阳能电池模组的结构的一例的说明图。
图3是表示由本发明的太阳能电池试验用光照射装置试验的太阳能电池模组的结构的另一例的说明图。
图4是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示构成图1的有关第1实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的结构的说明图。
图5是表示构成图4的第1光照射单元的第1紫外线光源及第2光照射单元的第2紫外线光源的紫外线灯A及紫外线灯B的各自的分光放射分布、和在图4的第1光照射单元及第2光照射单元中、构成第1紫外线光源及第2紫外线光源的全部的紫外线灯被点灯的情况下放射的光的分光放射分布的曲线图。
图6是表示在图4的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的分光放射分布的第1调整例的说明图。
图7是表示在图4的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的分光放射分布的第2调整例的说明图。
图8是表示在图4的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的分光放射分布的第3调整例的说明图。
图9是表示在图4的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的 分光放射分布的第4调整例的说明图。
图10是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的概略的说明图。
图11是表示在图10的有关第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的放射强度的第1调整例的说明图。
图12是表示在图10的有关第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的放射强度的第2调整例的说明图。
图13是表示在图10的有关第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的放射强度的第3调整例的说明图。
图14是表示在图10的有关第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元中放射的光的放射强度的第4调整例的说明图。
图15是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的说明图。
图16是在构成图15的有关第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图15的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第1例的说明图。
图17是在构成图15的有关第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图15的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第2例的说明图。
图18是在构成图15的有关第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图15的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第3例的说明图。
图19是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的说明图。
图20是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第1例的说明图。
图21是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第2例的说明图。
图22是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第3例的说明图。
图23是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的另一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第1例的说明图。
图24是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的另一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第2例的说明图。
图25是在构成图19的有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元及第2光照射单元的透射光调整机构的结构的另一例中、以将图19的用B表?#38236;?#37096;分从箭头A方向透视的状态表示构成该透射光调整机构的两个开口板的位置关系的第3例的说明图。
图26是表示以往的太阳能电池试验用光照射装置的结构的一例的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
〔第1实施方式〕
图1是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第1实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的说明图。
有关第1实施方式的太阳能电池试验用光照射装置(以下,也称作“第1太阳能电池试验用光照射装置”)10是用来以由太阳能电池模组构成的面板为试验对象体即被照射物(工件)W、通过对该工件W的表面(图1?#26800;?#19978;表面)及背面(图1?#26800;?#19979;表面)照射含有紫外线的光、对作为工件W的太阳能电池模组进行寿命试验(寿命加速试验)的光照射装置。
第1太阳能电池试验用光照射装置的试验对象体、即作为工件W的太阳能电池模组在表面上具有受光面,构成该受光面的构成部件配设在将太阳能电池单元或太阳能电池单元单?#29615;?#22266;而成的封固部的表面上。在该太阳能电池模组中,在封固部的背面上,对置于受光面而配设有保护片。此外,构成受光面的构成部件、封固部及保护片通过框架固定。
具体而言,可以举出例如具备多个图2所示那样的太阳能电池单元101的结晶类太阳能电池模组、或在图3所示那样的共通的透光性基板123上设有多个太阳能电池单元单位121的薄膜类太阳能电池模组等。
这里,在图2的结晶类太阳能电池模组100中,多个太阳能电池单元101分别由例如硅多结晶构成,具备具有P型半导体层及N型半导体层的半导体层102,在该半导体层102的表面(图2?#26800;?#19978;表面)上,设有例如由硅氮化膜(SiN膜)等构成的防反射膜103。并且,在防反射膜103的表面(图2?#26800;?#19978;表面)及半导体层102的背面(图2?#26800;?#19979;表面)上,通过印刷形成有电极104A、104B。这些多个太阳能电池单元101在同一平面上排列,在通过由金属线构成的互联件105串联连接的状态下,被以将该多个太阳能电池单元101及互联件105覆盖的方式设置的、由透光性的封固件构成的封固部107封固。这里,作为封固件而使用例如乙烯-醋酸乙烯共聚体(EVA),聚乙烯醇缩丁醛(PVB)及硅树脂等。
在封固部107的表面(图2?#26800;?#19978;表面)上,为了?#27704;?#33258;外部的应力及水蒸气的影响的保护,设有由光透过性较高的玻璃等构成的透光板108,通过该透光板108形成受光面。此外,在封固部107的背面(图2?#26800;?#19979;表面)上,对置于透光板108而设有称作?#31216;?#30340;具有水蒸气隔绝性的保护 片109。这里,保护片109具有将例如由氟化乙烯(PVF)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)等构成的膜层叠成的多层膜构造。并且,在透光板108及保护片109的周缘上,经由密封件113设有用来与透光板108及保护片109一起将封固部107固定的铝制的框架112。
此外,在图3的薄膜类太阳能电池模组120中,多个太阳能电池单元单位121分别是在构成受光面的由玻璃或塑料形成的共通的透光性基板123上依次层叠透明电极124A、具有P型半导体层及N型半导体层的半导体层122和背面电极124B的结构。这里,透明电极124A是由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)及氧化锡(SnO2)等构成的,背面电极124B是由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)及银(Ag)等构成的。这些多个太阳能电池单元单位121设置为,半导体层122的一端侧(图3?#26800;?#24038;端侧)的端部接触在透光性基板123上,并?#20918;?#38754;电极124B的一端侧(图3?#26800;?#24038;端侧)的端部接触在相邻的太阳能电池单元单位121的透明电极124A上。即,相互相邻的太阳能电池单元单位121、121通过一方的太阳能电池单元单位121的透明电极124A及另一方的太阳能电池单元121的背面电极124B串联连接,结果将多个太阳能电池单元单位121全部串联连接。此外,串联连接的状态的多个太阳能电池单元单位121被以将多个太阳能电池单元单位121覆盖的方式设置的、由透光性的封固件构成的封固部127封固。这里,作为封固件,使用例如乙烯-醋酸乙烯共聚体(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)及硅树脂等。在封固部127的背面(图3?#26800;?#19979;表面)上,对置于透光性基板123而设有称作?#31216;?#30340;具有水蒸气隔绝性的保护片129。这里,保护片129具有将例如由氟化乙烯(PVF)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)等构成的膜层叠而成的多层膜构造。此外,在保护片129及透光性基板123的周缘上,经由密封件133设有用来与保护片129及透光性基板123一起将封固部127固定的铝制的框架132。
第1太阳能电池试验用光照射装置10具备在内部保持收容工件W的矩形筒状的腔室11、将该腔室11的上方(图1?#26800;?#19978;方)的开口封堵而设置的第1光照射单元20、和将该腔室11的下方(图1?#26800;?#19979;方)的开口封堵而设置的第2光照射单元25。第1光照射单元20是在向下方(图1?#26800;?下方)开口有光放射口22A的箱型形状的灯用箱体22的内部配设有由多个紫外线灯21构成的第1紫外线光源的结构,此外,第2光照射单元25是在向上方(图1?#26800;?#19978;方)开口有光放射口27A的箱型形状的灯用箱体27的内部配设有由多个紫外线灯26构成的第2紫外线光源的结构。
在该第1太阳能电池试验用光照射装置10中,在腔室11的内部,形成有被该腔室11的周壁部11A、第1光照射单元20及第2光照射单元25包围的用来收容工件W的空间。此外,在腔室11的外部,设有用来对构成第1光照射单元20的第1紫外线光源的多个紫外线灯21分别供给电力的第1电源部24、和用来对构成第2光照射单元25的第2紫外线光源的多个紫外线灯26分别供给电力的第2电源部29。并且,第1电源部24及第2电源部29经由第1控制部18A及第2控制部18B连接在主控制部19上。
在腔室11中,在该腔室11的内部,在从第1光照射单元20的灯用箱体22的光放射口22A的开口端面及第2光照射单元25的灯用箱体27的光放射口27A的开口端面的离开距离相同的位置上,设有用来以与这些开口端面平?#26800;?#29366;态保持工件W的工件支承部12。
工件支承部12由设在腔室11的周壁部11A的内周面上的工件载置用凸部13、和以将载置在该工件载置用凸部13上的工件W从上方侧(图1?#26800;?#19978;方侧)夹入的方式配置的固定用板部件14构成。
构成工件支承部12的工件载置用凸部13遍及腔室11的周壁部11A的内周面的整周设为矩形环状。该工件载置用凸部13向与周壁部11A的内周面垂直的方向突起,在其前端部的表面侧(图1?#26800;?#19978;表面侧),形成有该前端部的厚度比基端部的厚度小那样的阶差,其截面形状是层级状,具有在作为下段的前端部载置作为工件W的太阳能电池模组的周缘部(具体而言是框架)的结构。
在该工件载置用凸部13中,从周壁部11A的内周面的突起高度(图1?#26800;?#24038;右方向的尺寸)为由工件载置用凸部13的前端形成的矩形状的开口(以下,也称作“工件支承部间开口”)具有对作为工件W的太阳能电池模组的保护片的表面应用的内形尺寸(开口尺寸)那样的尺寸。此外,前端部的长度(图1?#26800;?#24038;右方向的尺寸)为通过将工件W的周缘部载置在该前端部而作为工件W的太阳能电池模组的保护片的表面整面位于工件支 承部间开口上的区域中那样的尺寸。
在该图的例子中,为与作为工件W的太阳能电池模组的框架的背面一起、该框架的侧面接触在工件载置用凸部13上的状态。
并且,工件载置用凸部13通过被配置作为工件W的太阳能电池模组,成为在该太阳能电池模组的背面中仅框架接触在该工件载置用凸部13的前端部的表面上的状态,由此,成为太阳能电池模组的保护片的表面整面经由工件支承部间开口露出到第2光照射单元25侧的状态。
此外,构成工件支承部12的固定用板部件14由口字状的平板体、即在中央部具有矩形状的开口的平板体构成。构成该固定用板部件14的平板体具有与腔室11的开口(具体而言上方的开口)适合的外形尺寸,并且具有与作为工件W的太阳能电池模组的受光面适合的内形尺寸(开口尺寸)。
并且,固定用板部件14通过配置到载置在工件载置用凸部13上的作为工件W的太阳能电池模组上,成为仅框架接触在该太阳能电池模组的表面上的状态,由此,成为该太阳能电池模组的受光面整面经由该固定用板部件14的开口露出在第1光照射单元20侧的状态。
在该图的例子中,固定用板部件14成为与作为工件W的太阳能电池模组的框架的表面一起接触在工件载置用凸部13的基端部的表面上的状态。
于是,在第1太阳能电池试验用光照射装置10中,通过将工件W用工件支承部12保持,腔室11的内部的用来收容工件W的空间被分割为位于工件W的表面侧(图1?#26800;?#19978;表面侧)的表面侧空间S1、和位于该工件W的背面侧(图1?#26800;?#19979;表面侧)的背面侧空间S2。此外,使表面侧空间S1和背面侧空间S2为独立的状态。并且,在表面侧空间S1中,成为作为工件W的太阳能电池模组的表面?#26800;?#21463;光面(具体而言,在作为工件W的太阳能电池模组是结晶类太阳能电池模组100的情况下是透光板108的表面,或在是薄膜类太阳能电池模组120的情况下是透光性基板123的表面)从固定用板部件14的开口露出的状态。另一方面,在背面侧空间S2中,成为太阳能电池模组的背面的保护片的表面从有关工件载置用凸部13的工件支承部间开口露出的状态。
这里,表面侧空间S1被工件W、腔室11的周壁部11A和第1光照射 单元20包围而成为闭空间。此外,背面侧空间S2被工件W、腔室11的周壁部11A和第2光照射单元25包围而成为闭空间。
此外,在第1太阳能电池试验用光照射装置10中,在腔室11中,在周缘部11A的将表面侧空间S1包围的区域中,相互对置而形成有将用来调整表面侧空间S1?#26800;?#28201;度及湿度的由空气构成的气体环境调整媒体(以下,也称作“第1循环空气”)导入的第1导入用开口16A、和用来将从该第1导入用开口16A导入的第1循环空气排出的第1排出用开口16B。此外,在第1导入用开口16A及第1排出用开口16B处,设有与表面侧空间S1连通、用来形成用来使第1循环空气循环的表面侧循环风路(以下,也称作“第1循环风路”)30的表面侧循环风路形成部件。
在第1循环风路30中,从上游侧朝向下游侧依次设有用来将第1循环空气送出而使其循环的第1送风机构31、用来进?#26800;?循环空气的冷却及除湿的第1循环风冷却除湿机构32、用来进?#26800;?循环空气的加热的第1循环风加热机构33及用来进?#26800;?循环空气的加湿的第1循环风加湿机构34。并且,这些第1送风机构31、第1循环风冷却除湿机构32、第1循环风加热机构33及第1循环风加湿机构34分别经由第1控制部18A连接在主控制部19上。
在该图的例子中,将第1循环风路30?#26800;?#31532;1循环空气的循环方向用箭头表示。
并且,在第1循环风路30中,在第1循环风加湿机构34的下游侧,从上游侧朝向下游侧依次设有第1温度监视器35及第1湿度监视器36,这些第1温度监视器35及第1湿度监视器36经由第1控制部18A连接在主控制部19上。
第1温度监视器35是测量在第1循环风路30中流通的第1循环空气的温度的,将其测量结果向第1控制部18A发送。
此外,第1湿度监视器36是测量在第1循环风路30中流通的第1循环空气的湿度的,将其测量结果向第1控制部18A发送。
此外,在腔室11中,在周缘部11A的将背面侧空间S2包围的区域中,相互对置而形成有将用来调整背面侧空间S2?#26800;?#28201;度及湿度的由空气构成的气体环境调整媒体(以下,也称作“第2循环空气”)导入的第2导入 用开口17A、和用来将从该第2导入用开口17A导入的第2循环空气排出的第2排出用开口17B。此外,在第2导入用开口17A及第2排出用开口17B处,设有与背面侧空间S2连通、用来形成使第2循环空气循环的背面侧循环风路(以下,也称作“第2循环风路”)40的背面侧循环风路形成部件。
在第2循环风路40中,从上游侧朝向下游侧依次设有用来将第2循环空气送出并使其循环的第2送风机构41、用来进?#26800;?循环空气的冷却及除湿的第2循环风冷却除湿机构42、用来进?#26800;?循环空气的加热的第2循环风加热机构43及用来进?#26800;?循环空气的加湿的第2循环风加湿机构44。并且,这些第2送风机构41、第2循环风冷却除湿机构42、第2循环风加热机构43及第2循环风加湿机构44分别经由第2控制部18B连接在主控制部19上。
在该图的例子中,将第2循环风路40?#26800;?#31532;2循环空气的循环方向用箭头表示。
并且,在第2循环风路40中,在第2循环风加湿机构44的下游侧,从上游侧朝向下游侧依次设有第2温度监视器45及第2湿度监视器46,这些第2温度监视器45及第2湿度监视器46经由第2控制部18B连接在主控制部19上。
第2温度监视器45是测量在第2循环风路40中流通的第2循环空气的温度的,将其测量结果向第2控制部18B发送。
此外,第2湿度监视器46是测量在第2循环风路40中流通的第2循环空气的湿度的,将其测量结果向第2控制部18B发送。
第1光照射单元20由具有光放射口22A的大致长方体的箱型形状的灯用箱体22、配置在该灯用箱体22的内部?#26800;?#30001;多个棒状的紫外线灯21构成的第1紫外线光源、和对各个紫外线灯21供给电力的第1电源部24构成,将来自第1紫外线光源的含有紫外线的光向作为工件W的太阳能电池模组的表面?#26800;?#21463;光面照射。
在该第1光照射单元20中,构成第1紫外线光源的多个紫外线灯21中,各个紫外线灯21以与在腔室11内被工件支承部12支?#26800;?#29366;态的工件W的表面、或该工件支承部12的表面对置的方式配置。由此,第1光照射 单元20的照射区域被设定为比保持在腔室11内的工件W的表面整面大。
在该图的例子中,构成第1紫外线光源的多个紫外线灯21各自的灯中心轴位于灯用箱体22的与光放射口22A的开口端面平?#26800;?#20004;个平面的某个中。并且,灯中心轴位于两个平面?#26800;?#20809;放射口22A侧的一平面内的多个紫外线灯21以与紫外线灯21的外径同等的间隔相互离开而并列地配置。此外,灯中心轴位于灯用箱体22的底部22B侧的一平面内的多个紫外线灯21以与紫外线灯21的外径同等的间隔相互离开,并?#20063;?#21015;地配置,以位于与位于光放射口22A侧的紫外线灯21的相互相邻的灯彼此的间隙或端部的紫外线灯21的外方位置对应的区域中。
此外,构成第1紫外线光源的多个紫外线灯21如图4所示,由分光放射分布不同的两种紫外线灯构成。具体而言,由具有在图5中用曲线(A)表?#38236;?#20998;光放射分布的紫外线灯A、和具有在图5中用曲线(B)表?#38236;?#20998;光放射分布的紫外线灯B构成。
这些紫外线灯A及紫外线灯B分别只要为在太阳能电池模组的寿命加速试验中使用的模拟太阳光源就可以,例如可以使用惰性气体荧光灯等。
在该图的例子中,作为位于光放射口22A侧的多个(具体而言是18根)紫外线灯21而使用紫外线灯A,此外作为位于灯用箱体22的底部22B侧的多个(具体而言是18根)紫外线灯21而使用紫外线灯B。
第2光照射单元25如图1及图4所示,具有与第1光照射单元20同样的结构,通过具有光放射口27A的大致长方体的箱型形状的灯用箱体27、配置在该灯用箱体27的内部的由多个棒状的紫外线灯26构成的第2紫外线光源、和对各个紫外线灯26供给电力的第2电源部29构成,将来自第2紫外线光源的含有紫外线的光向作为工件W的太阳能电池模组的背面的保护片的表面照射。
在该第2光照射单元25中,构成第2紫外线光源的多个紫外线灯26配置为,使各个紫外线灯26对置于在腔室11内被工件支承部12支?#26800;?#29366;态的工件W的背面、或该工件支承部12的背面。由此,第2光照射单元25的照射区域设定得比保持在腔室11内的工件W的表面整面大。
在该图的例子中,构成第2紫外线光源的多个紫外线灯26各自的灯中心轴位于灯用箱体27的与光放射口27A的开口端面平?#26800;?#20004;个平面的某个 中。并且,灯中心轴位于两个平面?#26800;?#20809;放射口27A侧的一平面内的多个紫外线灯26以与紫外线灯26的外径同等的间隔相互离开而并列地配置。此外,灯中心轴位于灯用箱体27的底部27B侧的一平面内的多个紫外线灯26以与紫外线灯26的外径同等的间隔相互离开,并?#20063;?#21015;地配置,以位于与位于光放射口27A侧的紫外线灯26的相互相邻的灯彼此的间隙或端部的紫外线灯26的外方位置对应的区域。
此外,构成第2紫外线光源的多个紫外线灯26与构成第1紫外线光源的紫外线灯21同样,如图4所示,由分光放射分布不同的两种紫外线灯构成。具体而言,由具有在图5中用曲线(A)表?#38236;?#20998;光放射分布的紫外线灯A、和具有在图5中用曲线(B)表?#38236;?#20998;光放射分布的紫外线灯B构成。
在该图的例子中,作为位于光放射口27A侧的多个(具体而言是18根)紫外线灯26而使用紫外线灯A,此外,作为位于灯用箱体27的底部27B侧的多个(具体而言是18根)紫外线灯26而使用紫外线灯B。
第1控制部18A作为第1光照射单元20的放射光控制机构发挥作用,并且作为基于第1温度监视器35及第1湿度监视器36的测量结果控制第1送风机构31、第1循环风冷却除湿机构32、第1循环风加热机构33及第1循环风加湿机构34的动作的气体环境控制机构作用。
由该第1控制部18A形成的第1光照射单元20的放射光控制机构具体而言,具有下述(1-1)~(1-3)的点灯控制功能。
(1-1)?#26500;?#25104;第1紫外线光源的多个紫外线灯21?#26800;?#20174;位于光放射口22A侧的多个紫外线灯A(以下,将它们一起也称作“第1灯A群”)21A及构成该第1紫外线光源的多个紫外线灯21?#26800;?#20301;于灯用箱体22的底部22B侧的多个紫外线灯B(以下,将它们一起也称作“第1灯B群”)21B中选择的灯点灯、由此调整从第1光照射单元20放射的光的分光放射分布的功能。
(1-2)控制构成第1灯A群21A的紫外线灯A?#26800;?#28857;灯的紫外线灯A的数量及构成第1灯B群21B的紫外线灯B?#26800;?#28857;灯的紫外线灯B的数量、由此调整工件W的表面上的放射照度的功能。即,调整从第1光照射单元20放射的光的放射强度的功能。
(1-3)控制向构成第1灯A群21A的紫外线灯A及构成第1灯B群21B的紫外线灯B供给的电力量、由此调整工件W的表面上的放射照度的功能。即,调整从第1光照射单元20放射的光的放射强度的功能。
第2控制部18B作为第2光照射单元25的放射光控制机构发挥作用,并且作为基于第2温度监视器45及第2湿度监视器46的测量结果控制第2送风机构41、第2循环风冷却除湿机构42、第2循环风加热机构43及第2循环风加湿机构44的动作的气体环境控制机构发挥作用。
由该第2控制部18B形成的第2光照射单元25的放射光控制机构具体而言,具有下述(2-1)~(2-3)的点灯控制功能。
(2-1)?#26500;?#25104;第2紫外线光源的多个紫外线灯26?#26800;?#20301;于光放射口22A侧的多个紫外线灯A(以下,将它们一起也称作“第2灯A群”)26A及构成该第2紫外线光源的多个紫外线灯26?#26800;?#20301;于灯用箱体27的底部27B侧的多个紫外线灯B(以下,将它们一起也称作“第2灯B群”)26B中选择的灯点灯、由此调整从第2光照射单元25放射的光的分光放射分布的功能。
(2-2)控制构成第2灯A群26A的紫外线灯A?#26800;?#28857;灯的紫外线灯A的数量及构成该第2灯B群26B的紫外线灯B?#26800;?#28857;灯的紫外线灯B的数量、由此调整工件W的表面上的放射照度的功能。即,调整从第2光照射单元25放射的光的放射强度的功能。
(2-3)控制向构成第2灯A群26A的紫外线灯A及构成第2灯B群26B的紫外线灯B供给的电力量、由此调整工件W的表面上的放射照度的功能。即,调整从第2光照射单元25放射的光的放射强度的功能。
主控制部19作为试验环境设定机构发挥作用。具体而言,基于作为为试验对象体的工件W的太阳能电池模组的种类及设置场所的信息,从预先存储的与太阳能电池模组的种类及太阳能电池模组的设置场所对应的各种试验条件中选择?#23454;?#30340;条件,设定由第1控制部18A及第2控制部18B进?#26800;?#31532;1光照射单元20及第2光照射单元25的点灯控制的条件、以及第1循环风路30及第2循环风路40?#26800;?#27668;体环境控制的条件。
根据这样的结构的第1太阳能电池试验用光照射装置10,通过在腔室11内用工件支承部12支承而保持作为工件W的太阳能电池模组,腔室11 的内部空间被分割为表面侧空间S1和背面侧空间S2,使该太阳能电池模组成为其表面的受光面露出到表面侧空间S1的状态,并?#39029;?#20026;背面的保护片的表面露出到背面侧空间S2的状态。并且,在第1光照射单元20及第2光照射单元25中,通过将构成第1紫外线光源的紫外线灯21及构成第2紫外线光源的紫外线灯26点灯,对太阳能电池模组的表面(具体而言是太阳能电池模组的受光面),照射从第1光照射单元20放射的来自第1紫外线光源的含有紫外线的光。另一方面,对于太阳能电池模组的背面(具体而言是太阳能电池模组的保护片的表面),照射从第2光照射单元25放射的来自第2紫外线光源的含有紫外线的光。由此,实施对于太阳能电池模组的寿命加速试验。
于是,在第1太阳能电池试验用光照射装置10中,保持太阳能电池模组的腔室11的内部空间被分割为背面侧空间S2和表面侧空间S1,并且在表面侧空间S1中,设有连通到该表面侧空间S1的第1循环风路30,此外在背面侧空间S2中,设有连通到该背面侧空间S2的第2循环风路40。因此,通过基于在主控制部19中?#23454;?#36873;择的试验条件,由第1控制部18A及第2控制部18B使第1循环空气流通到第1循环风路30中、使第2循环空气流通到第2循环风路40中,能够单独地调整表面侧空间S1及背面侧空间S2?#26800;?#27668;体环境。
具体而言,在表面侧空间S1中,通过第1控制部18A,使第1送风机构31、第1循环风冷却除湿机构32、第1循环风加热机构33及第1循环风加湿机构34在预先设定的期望的选定条件下动作。并且,基于第1温度监视器35及第1湿度监视器36的测量结果进行反馈控制。这样,调整第1循环空气的温度及湿度,所以调整表面侧空间S1的气体环境。
这里,在第1循环风路30中,由第1送风机构31送出的空气在被第1循环风冷却除湿机构32冷却及除湿后,从该第1循环风冷却除湿机构32送出的被除湿的?#31245;?#31354;气被第1循环风加热机构33加热。进而,通过由第1循环风加湿机构34?#28304;?#31532;1循环风加热机构33送出的空气注入蒸气,调整在第1循环风路30及腔室11的表面侧空间S1中流通的第1循环空气的温度及湿度。
此外,在背面侧空间S2中,通过第2控制部18B,使第2送风机构41、 第2循环风冷却除湿机构42、第2循环风加热机构43及第2循环风加湿机构44在预先设定的期望的选定条件下动作。并且,基于第2温度监视器45及第2湿度监视器46的测量结果进行反馈控制。这样,调整第2循环空气的温度及湿度,所以调整背面侧空间S2的气体环境。
这里,在第2循环风路40中,由第2送风机构41送出的空气在被第2循环风冷却除湿机构42冷却及除湿后,从该第2循环风冷却除湿机构42送出的被除湿后的?#31245;?#31354;气被第2循环风加热机构43加热。进而,通过由第2循环风加湿机构44?#28304;?#31532;2循环风加热机构43送出的空气注入蒸气,调整在第2循环风路40及腔室11的背面侧空间S2中流通的第2循环空气的温度及湿度。
此外,在第1太阳能电池试验用光照射装置10中,在工件W的表面侧设有第1光照射单元20,并且在工件W的背面侧设有第2光照射单元25,第1光照射单元20及第2光照射单元25中,第1紫外线光源及第2紫外线光源由具有不同的分光放射分布的两种紫外线灯A及紫外线灯B构成。因此,通过由第1控制部18A及第2控制部18B基于在主控制部19中?#23454;?#36873;择的试验条件在第1紫外线光源及第2紫外线光源的各自中使从灯A群及灯B群中选择的灯点灯,能够将从第2光照射单元25及第1光照射单元20放射的光的分光放射分布、即工件W的表面及背面的分光放射照度分布单独地调整。
此外,在第1光照射单元20及第2光照射单元25中,通过分别控制点灯的紫外线灯A的数量及点灯的紫外线灯B的数量、或控制向紫外线灯A及紫外线灯B供给的电力量,能够在分光放射分布的调整的同?#20445;?#21333;独地调整对工件W的表面及背面放射的光的放射强度、即工件W的表面及背面上的放射照度。
这里,使用图6~图9说明从第1光照射单元20及第2光照射单元25分别放射的光的分光放射分布的调整例。
在图6~图9中,将有关第1光照射单元20的紫外线灯21及有关第2光照射单元25的紫外线灯26?#26800;?#28781;灯者赋予黑色表示。
如图6所示,在第1光照射单元20中,在选择仅?#26500;?#25104;第1紫外线光源的紫外线灯21?#26800;?#31532;1灯群21A点灯、并且使属于第1灯A群21A的 紫外线灯21全部点灯、另一方面使属于第1灯B群21B的紫外线灯21的全部灭灯的情况下,从第1光照射单元20放射的光具有有关紫外线灯A的分光放射分布(具体而言,在图5中用曲线(A)表?#38236;?#20998;光放射分布)。此外,在第2光照射单元25中,与第1光照射单元20同样,在选择仅?#26500;?#25104;第2紫外线光源的紫外线灯26?#26800;?#31532;2灯A群26A点灯、并且?#26500;?#25104;第2紫外线光源的多个紫外线灯26?#26800;?#23646;于第2灯A群26A的紫外线灯26全部点灯、另一方面使属于第2灯B群26B的紫外线灯26全部灭灯的情况下,从第2光照射单元25放射的光具有有关紫外线灯A的分光放射分布(具体而言,在图5中用曲线(A)表?#38236;?#20998;光放射分布)。
如图7所示,在第1光照射单元20中,在选择仅?#26500;?#25104;第1紫外线光源的紫外线灯21?#26800;?#31532;1灯B群21B点灯、并且使属于第1灯B群21B的紫外线灯21全部点灯、另一方面使属于第1灯A群21A的紫外线灯21全部灭灯的情况下,从第1光照射单元20放射的光具有有关紫外线灯B的分光放射分布(具体而言,在图5中用曲线(B)表?#38236;?#20998;光放射分布)。此外,在第2光照射单元25中,与第1光照射单元20同样,在选择仅?#26500;?#25104;第2紫外线光源的紫外线灯26?#26800;?#31532;2灯B群26B点灯、并且使属于第2灯B群26B的紫外线灯26全部点灯、另一方面使属于第2灯A群26A的紫外线灯26全部灭灯的情况下,从第2光照射单元25放射的光具有有关紫外线灯B的分光放射分布(具体而言,在图5中用曲线(B)表?#38236;?#20998;光放射分布)。
此外,如图8所示,在第1光照射单元20中,在选择?#26500;?#25104;第1紫外线光源的第1灯A群21A及第1灯B群21B都点灯、并且使属于第1灯A群21A及第1灯B群21B的紫外线灯21全部点灯、并调整对属于第1灯A群21A的紫外线灯21及属于第1灯B群21B的紫外线灯21分别供给的电力的情况下,从第1光照射单元20放射的光具有在图5中用曲线(C)表?#38236;?#20998;光放射分布,放射强度被调整。此外,在第2光照射单元25中,与第1光照射单元20同样,在选择?#26500;?#25104;第2紫外线光源的第2灯A群26A及第2灯B群26B都点灯,并且使属于第2灯A群26A及第2灯B群26B的紫外线灯26全部点灯、并调整了对属于第2灯A群26A的紫外线灯26及属于第2灯B群26B的紫外线灯26分别供给的电力的情况下, 从第2光照射单元25放射的光具有在图5中用曲线(C)表?#38236;?#20998;光放射分布,放射强度被调整。
此外,如图9所示,在第1光照射单元20中,在选择使第1灯A群21A及第1灯B群21B都点灯、并且使属于第1灯A群21A及第1灯B群21B的紫外线灯21隔1根点灯的情况下,从第1光照射单元20放射的光具有在图5中用曲线(C)表?#38236;?#20998;光放射分布,放射强度被调整。此外,在第2光照射单元25中,与第1光照射单元20同样,在选择使第2灯A群26A及第2灯B群26B都点灯、并且使属于第2灯A群26A及第2灯B群26B的紫外线灯26隔1根点灯的情况下,从第2光照射单元25放射的光具有在图5中用曲线(C)表?#38236;?#20998;光放射分布,放射强度被调整。
这样,根据第1太阳能电池试验用光照射装置10,对于作为工件W的太阳能电池模组的背面也能够照射光,并且对于该太阳能电池模组的表面及背面能够分别照射具有不同的放射强度及分光放射分布的光,并且能够使表面侧空间S1及背面侧空间S2的温度条件及湿度条件不同。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,不论与太阳能电池模组的种类及设置场所对应而需要的试验条件是怎样的条件,都能够形成与其需要的试验条件对应的试验环境。结果,能够在依据实用使用条件的试验条件下进行试验,由此,能够依据实用使用条件提高加速度。
进而,在第1太阳能电池试验用光照射装置10中,由于能够对作为工件W的太阳能电池模组的表面照射具有希望的?#25105;?#30340;分光放射分布的光,所以能够对于寿命试验?#26800;?#32043;外线照射条件(分光放射照度分布条件)不同的结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验。
〔第2实施方式〕
图10是与试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的概略的说明图。
有关第2实施方式的太阳能电池试验用光照射装置(以下,也称作“第2太阳能电池试验用光照射装置”)具备第1光照射单元51及第2光照射单元54,除了第1控制部18A及第2控制部18B具有的功能不同以外,具有 与有关图1的第1太阳能电池试验用光照射装置10同样的结构。
在第2太阳能电池试验用光照射装置中,第1光照射单元51除了能够更换使从第1紫外线光源放射的光?#26800;?#29305;定的波长的光透过的第1波长选择滤波器52而设置、构成第1紫外线光源的多个紫外线灯21由1种紫外线灯构成以外,具有与第1太阳能电池试验用光照射装置10?#26800;?#31532;1光照射单元20同样的结构。此外,第2光照射单元54除了能够更换使从第2紫外线光源放射的光?#26800;?#29305;定的波长的光透过的波长选择滤波器55而设置、构成第2紫外线光源的多个紫外线灯26由1种紫外线灯构成以外,具有与第1太阳能电池试验用光照射装置10的第2光照射单元25同样的结构。此外,第1控制部18A及第2控制部18B除?#21496;?#26377;在第1紫外线光源及第2紫外线光源的各自中使从灯A群及灯B群选择的灯点灯的功能以外,与第1太阳能电池试验用光照射装置10的第1控制部18A及第2控制部18B是同样的。
在该第2太阳能电池试验用光照射装置中,由第1波长选择滤波器52和第1控制部18A构成第1光照射单元51的放射光控制机构。此外,由第2波长选择滤波器55和第2控制部18B构成第2光照射单元54的放射光控制机构。
在该第2太阳能电池试验用光照射装置中,第1波长选择滤波器52将灯用箱体22的光放射口22A封堵而设置。此外,第2波长选择滤波器55将灯用箱体27的光放射口27A封堵而设置。
第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55分别使用对应于构成紫外线光源的紫外线灯的种类(紫外线灯具有的分光放射分布)及在第1光照射单元51及第2光照射单元54的各自中需要的光放射分布特性而具有?#23454;?#30340;波长选择特性。由此,第1波长选择滤波器52和第2波长选择滤波器55既可以具有相同的波长选择特性,?#37096;?#20197;具有不同的波长选择特性。
在这样的结构的第2太阳能电池试验用光照射装置中,在工件W的表面侧设有第1光照射单元51,此外在工件W的背面侧设有第2光照射单元54。并且,在第1光照射单元51及第2光照射单元54中,可更换地设有第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55。因此,通过作为第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55而使用具有?#23454;?#30340;波长选择 特性者,能够单独地调整从第1光照射单元51及第2光照射单元54放射的光的分光放射分布,即工件W的表面及背面的分光放射照度分布。
此外,在第1光照射单元51及第2光照射单元54中,通过分别控制点灯的紫外线灯21、26的数量、或控制对紫外线灯21、26供给的电力量,能够单独地调整对工件W的表面及背面放射的光的放射强度,即工件W的表面及背面的放射照度。
这里,第1光照射单元51及第2光照射单元54的各自的放射的光的放射强度可以例如如图11~图14所示那样调整。
具体而言,图11是在第1光照射单元51及第2光照射单元54的哪个中、都通过?#26500;?#25104;第1紫外线光源及第2紫外线光源的全部紫外线灯21及紫外线灯26点灯来调整放射的光的放射强度的例?#21360;?#22270;12是在第1光照射单元51及第2光照射单元54的哪个中、都通过?#26500;?#25104;第1紫外线光源及第2紫外线光源的紫外线灯21及紫外线灯26?#26800;?/3点灯来调整放射的光的放射强度的例?#21360;?#22270;13是在第1光照射单元51及第2光照射单元54的哪个中、都通过?#26500;?#25104;第1紫外线光源及第2紫外线光源的紫外线灯21及紫外线灯26?#26800;?/2点灯来调整放射的光的放射强度的例?#21360;?#22270;14在第1光照射单元51及第2光照射单元54的哪个中、都通过?#26500;?#25104;第1紫外线光源及第2紫外线光源的紫外线灯21及紫外线灯26?#26800;?/3点灯来调整放射的光的放射强度的例?#21360;?
在这样通过控制点灯的紫外线灯21、26的数量来调整放射的光的放射强度的情况下,为?#31169;?#24037;件W上的放射照度分布尽可能维持为均匀,灭灯的灯优选的是如图11~图14所示那样尽可能关于与工件的中心点对应的点对称地取位。
在图11~图14中,将灭灯的紫外线灯21、26赋予黑色表示。
根据第2太阳能电池试验用光照射装置,与第1太阳能电池试验用光照射装置10同样,能够对作为工件W的太阳能电池模组的背面也照射光。并且,对于太阳能电池模组的表面及背面,能够分别照射具有不同的放射强度及分光放射分布的光,并且能够使表面侧空间S1及背面侧空间S2的温度条件及湿度条件不同。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,不论根据太阳能电池模组的种类及设置场所而需要的试验条件是怎样的条 件,都能够形成与该需要的试验条件对应的试验环境。结果,能够在依据实用使用条件的试验条件下进行试验,由此,能够依据实用使用条件提高加速度。
进而,根据第2太阳能电池试验用光照射装置,对于由太阳能电池模组构成的面板的表面,能够照射具有希望的?#25105;?#30340;分光放射分布的光,所以能够对于寿命试验?#26800;?#32043;外线照射条件(分光放射照度分布条件)不同的结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验。
〔第3实施方式〕
图15是与由试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的说明图。
有关第3实施方式的太阳能电池试验用光照射装置(以下,也称作“第3太阳能电池试验用光照射装置”)具备第1光照射单元61及第2光照射单元65,除了第1控制部18A及第2控制部18B具有的功能不同以外,具有与有关图1的第1太阳能电池试验用光照射装置10同样的结构。
在第3太阳能电池试验用光照射装置中,第1光照射单元61除了设有位于保持在腔室11内的工件W之间的第1透射光调整机构62、构成第1灯B群21B的紫外线灯21在从灯用箱体22的光放射口22A侧透视的与该光放射口22A的开口端面平?#26800;耐?#24433;面上、一部分与构成第1灯A群21A的紫外线灯21重叠而取位以外,具有与第1太阳能电池试验用光照射装置10的第1光照射单元20同样的结构。此外,第2光照射单元65除了设有位于保持在腔室11内的工件W之间的第2透射光调整机构66、构成第2灯B群26B的紫外线灯26在从灯用箱体27的光放射口27A侧透视的与该光放射口27A的开口端面平?#26800;耐?#24433;面上、一部分与构成第2灯A群26A的紫外线灯26重叠而取位以外,具有与第1太阳能电池试验用光照射装置10的第2光照射单元25同样的结构。此外,第1控制部18A及第2控制部18B除了不具有控制点灯的紫外线灯21、26的数量的功能以及控制对紫外线灯21、26供给的电力量的功能、而具有控制有关第1光照射单元61的第1透射光调整机构62及有关第2光照射单元65的第2透射光调整机构66的动作的功能以外,与第1太阳能电池试验用光照射装置10的第1 控制部18A及第2控制部18B是同样的。
在该第3太阳能电池试验用光照射装置中,由第1透射光调整机构62和第1控制部18A构成第1光照射单元61的放射光控制机构。此外,由第2透射光调整机构66和第2控制部18B构成第2光照射单元65的放射光控制机构。
在该第3太阳能电池试验用光照射装置中,第1透射光调整机构62将灯用箱体22的光放射口22A封堵而设置。此外,第2透射光调整机构66将灯用箱体27的光放射口27A封堵而设置。
第1透射光调整机构62如图15~图18所示,具备将灯用箱体22的光放射口22A封堵而设置的、例如具有多个圆形状的开口63A的开口板(以下,也称作“固定开口板”)63、例如具有多个圆形状的开口64A的开口板(以下,也称作“移动开口板”)64、和用来将移动开口板64滑动驱动的开口板驱动机构(?#38469;?#30465;略)。移动开口板64可在一维方向(图15~图18?#26800;?#24038;右方向)上滑动地设在固定开口板63上。此外,开口板驱动机构经由第1控制部18A连接在主控制部19上。
在图的例子中,移动开口板64具有相比固定开口板63稍小的外形尺寸,以便能够在固定开口板63上滑动。
在构成第1透射光调整机构62的固定开口板63中,多个开口63A以格状配置在该固定开口板63的整面上。
此外,移动开口板64能够调整固定开口板63的多个开口63A的全部的开口?#30465;?#20855;体而言,能够如图16所示那样使固定开口板63的多个开口63A均匀地成为整体开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图17及图18所示那样使固定开口板63的多个开口63A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在该图的例子中,移动开口板64的多个开口64A具有与固定开口板63的开口63A相同的内径(开口径),以与该开口63A的间距相同的间距以格状配置在该移动开口板64的整面上。
此外,在图17及图18中,由箭头表示用来转移到在图16中表?#38236;?#29366;态的移动开口板64的移动方向。
第2透射光调整机构66具有与第1透射光调整机构62同样的结构, 如图15~图18所示,具备将灯用箱体27的光放射口27A封堵而设置的具有多个例如圆形状的开口67A的开口板(以下,也称作“固定开口板”)67、例如具有圆形状的开口68A的开口板(以下,也称作“移动开口板”)68、和用来使移动开口板68滑动驱动的开口板驱动机构(?#38469;?#30465;略)。移动开口板68可在一维方向(图9及图10?#26800;?#24038;右方向)上滑动地设在固定开口板67上。此外,开口板驱动机构经由第2控制部18B连接在主控制部19上。
在图的例子中,移动开口板68具有比固定开口板67稍小的外形尺寸,以便能够在固定开口板67上滑动。
在构成第2透射光调整机构66的固定开口板67中,多个开口67A以格状配置在该固定开口板67的整面上。
此外,移动开口板68能够调整固定开口板67的多个开口67A的全部的开口?#30465;?#20855;体而言,能够如图16所示那样使固定开口板67的多个开口67A均匀地成为整体开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图17及图18所示那样使固定开口板67的多个开口67A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在该图的例子中,移动开口板68的多个开口68A具有与固定开口板67的开口67A相同的外径,以与该开口67A的间距相同的间距以格状配置在该移动开口板68的整面上。
此外,在图17及图18中,用箭头表示用来转移到图16所?#38236;?#29366;态的移动开口板68的移动方向。
在这样的结构的第3太阳能电池试验用光照射装置中,在工件W的表面侧设有第1光照射单元61,此外在工件W的背面侧设有第2光照射单元65。并且,第1光照射单元61及第2光照射单元65中,第1紫外线光源及第2紫外线光源由具有不同的分光放射分布的两种紫外线灯A及紫外线灯B构成,并且设有第1透射光调整机构62及第2透射光调整机构66。因此,通过由第1控制部18A及第2控制部18B在第1紫外线光源及第2紫外线光源的各自中使从灯A群及灯B群选择者点灯,能够单独地调整从第1光照射单元61及第2光照射单元65放射的光的分光放射分布,即工件W的表面及背面上的分光放射照度分布。
此外,在第1光照射单元61及第2光照射单元65中,分别由第1控制部18A及第2控制部18B通过开口板驱动机构使移动开口板64、68滑动驱动。这样,通过调整第1透射光调整机构62及第1透射光调整机构66的开口率,能够单独地调整对工件W的表面及背面放射的光的放射强度,即工件W的表面及背面上的放射照度。
另外,在第3太阳能电池试验用光照射装置中,在第1光照射单元61及第2光照射单元65的各自中,通过灯A群及灯B群的点灯控制进行放射的光的分光放射分布。因此,不会通过控制点灯的紫外线灯A的数量及点灯的紫外线灯B的数量、以及控制对紫外线灯A及紫外线灯B供给的电力量来调整对工件W的表面及背面放射的光的放射强度。
根据第3太阳能电池试验用光照射装置,与第1太阳能电池试验用光照射装置10同样,能够对作为工件W的太阳能电池模组的背面也照射光,并且能够对该太阳能电池模组的表面及背面分别照射具有不同的放射强度及分光放射分布的光,并且能够使表面侧空间S1及背面侧空间S2的温度条件及湿度条件不同。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,不论根据太阳能电池模组的种类及设置场所而需要的试验条件是怎样的条件,都能够形成与需要的试验条件对应的试验环境。结果,能够以依据实用使用条件的试验条件进行试验,由此能够依据实用使用条件提高加速度。
进而,根据第3太阳能电池试验用光照射装置,由于对由太阳能电池模组构成的面板的表面照射具有希望的?#25105;?#30340;分光放射分布的光,所以能够对寿命试验的紫外线照射条件(分光放射照度分布条件)不同的结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验。
表示使用该第3太阳能电池试验用光照射装置在沙漠地(沙地面)进行与结晶类太阳能电池模组设置在具有?#25345;?#31243;度的高度的架台上的情形对应的寿命加速试验的情况下的该第3太阳能电池试验用光照射装置的动作的具体的一例。
这里,在表1中表示预先存储在第3太阳能电池试验用光照射装置的主控制部19?#26800;?#35797;验条件表的具体例。
表1是定性地表示试验条件表的例子,实际上是将各条件数值地存储的表。
[表1]

在表1中,“A1”是依据结晶类太阳能电池模组用的分光放射分布的日本工业规格(JIS)的条件,此外,“B1”是依据薄膜类太阳能电池模组用的分光放射分布的日本工业规格(JIS)的条件。此外,“a1?#34180;癮4”是基于条件“A1?#34180;?#32771;虑结晶类太阳能电池模组的设置场所的地面(架台的设置面)、根据该设置场所的地面(架台的设置面)而要求的条件。此外,“b1?#34180;癰4”是基于条件“B?#34180;?#32771;虑薄膜类太阳能电池模组的设置场所的地面(架台的设置面)、根据该设置场所的地面(架台的设置面)而要求的条件。
此外,在表1所?#38236;?#35797;验条件表中,作为工件W的太阳能电池模组的表面侧的分光放射分布(从第1光照射单元61放射的含有紫外线的光的分光放射分布)依存于太阳能电池模组的种类,不论太阳能电池模组的设置场所如何都是一定的。即,在作为工件W的太阳能电池模组是结晶类太阳能电池模组的情况下,太阳能电池模组的表面侧的分光放射分布条件存储为“A1?#20445;?#27492;外,在太阳能电池模组是薄膜类太阳能电池模组的情况下,太阳能电池模组的表面侧的分光放射分布条件存储为“B1?#34180;?
另一方面,工件W的背面侧的分光放射分布(从第2光照射单元65放射的含有紫外线的光的分光放射分布)依存于太阳能电池模组的设置场所。例如,在太阳能电池模组的设置场所的地面(架台的设置面)是混凝土面、作为工件W的太阳能电池模组的种类是结晶类太阳能电池模组的情况下,太阳能电池模组的背面侧的分光放射分布条件存储为“a1?#34180;?#27492;外,在设置场所的地面(架台的设置面)是沙地面、作为工件W的太阳能电池 模组的种类是结晶类太阳能电池模组的情况下,太阳能电池模组的背面侧的分光放射分布条件存储为“a2?#34180;?
(1)由试验实施作业者对主控制部19输入“将结晶类太阳能电池设置在沙漠地”的条件。
(2)主控制部19从预先存储的试验条件表,将与“将结晶类太阳能电池设置在沙漠地”的试验条件对应的数据读入,对第1控制部18A和第2控制部18B分别发出驱动指令。
具体而言,对于第1控制部18A,发出对工件W的表面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“A1?#34180;?#25918;射强度(工件W的表面侧的含有紫外线的光的放射照度)为“高?#34180;?#20197;及腔室11的表面侧空间S1?#26800;?#28201;度是“高?#34180;?#28287;度为“低”的驱动指令。
另一方面,对于第2控制部18B,发出对工件W的表面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“a2?#34180;?#25918;射强度(工件W的表面侧的含有紫外线的光的放射照度)为“中?#34180;?#33108;室11的背面侧空间S2的温度为“高”而湿度为“低”的驱动指令。
(3)首先,第1控制部18A及第2控制部18B调整腔?#19994;?#34920;面侧空间S1及背面侧空间S2的气体环境。
具体而言,第1控制部18A将第1送风机构31驱动,进行送风,以使第1循环空气在第1循环风路30及腔室11的表面侧空间S1中流通。
然后,从第1温度监视器35接收在第1循环风路30及腔室11的表面侧空间S1中流通的第1循环空气的温度的测量结果,并从第1湿度监视器36接收第1循环空气的湿度的测量结果。
并且,基于接收到的温度及湿度的测量结果,将第1循环风冷却除湿机构32、第1循环风加热机构33、第1循环风加湿机构34反馈控制,进?#26800;?#25972;以使腔室11的表面侧空间S1的温度为“高”而湿度为“低?#34180;?
另一方面,第2控制部18B将第2送风机构41驱动,进行送风,以使第2循环空气流通到第2循环风路40及腔室11的背面侧空间S2中。
然后,从第2温度监视器45接收在第2循环风路40及腔室11的背面侧空间S2流通的第2循环空气的温度的测量结果,并从第2湿度监视器46接收第2循环空气的湿度的测量结果。
并且,基于接收到的温度及湿度的测量结果,将第2循环风冷却除湿机构42、第2循环风加热机构43、第2循环风加湿机构44反馈控制,进?#26800;?#25972;,以使腔室11的背面侧空间S2的温度为“高”而湿度为“低?#34180;?
(4)接着,第1控制部18A及第2控制部18B调整对工件W照射的含有紫外线的光的分光放射分布、和工件W的表面侧及背面侧的光照射面的放射照度。
具体而言,第1控制部18A对第1电源部24指令以使对工件W的表面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“A1?#20445;?#25511;制第1透射光调整机构62而调整该第1透射光调整机构62的移动开口板64的位置,以使放射强度(工件W的表面侧的光照射面的含有紫外线的光的放射照度)为“高?#34180;?
另一方面,第2控制部18B对第2电源部29指令以使对工件W的背面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“a2?#20445;?#24182;控制第2透射光调整机构66而调整该第2透射光调整机构66的移动开口板68的位置,以使放射强度(工件W的背面侧的光照射面的含有紫外线的光的放射照度)为“中?#34180;?
(5)第1电源部24及第2电源部29控制紫外线灯21、26的点灯。
具体而言,第1电源部24进?#26800;?灯A群21A及第1灯B群21B的点灯控制,以使对工件W的表面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“A1?#34180;?
另一方面,第2电源部29进?#26800;?灯A群及第2灯B群21B的点灯控制,以使对工件W的背面照射的含有紫外线的光的分光放射分布为“a2?#34180;?
〔第4实施方式〕
图19是与由被试验的太阳能电池模组构成的面板一起表示有关本发明的第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置的结构的主要部的说明图。
有关第4实施方式的太阳能电池试验用光照射装置(以下,也称作“第4太阳能电池试验用光照射装置”)具备第1光照射单元71及第2光照射单元75,除了第1控制部18A及第2控制部18B具有的功能不同以外,具有与有关图10的第2太阳能电池试验用光照射装置同样的结构。
在第4太阳能电池试验用光照射装置中,第1光照射单元71除了设有位于保持在腔室11内的工件W之间的第1透射光调整机构72、构成第1 紫外线光源的多个紫外线灯21被配置在同一平面上以外,具有与第2太阳能电池试验用光照射装置的第1光照射单元61同样的结构。此外,第2光照射单元75除了设有位于保持在腔室11内的工件W之间的第2透射光调整机构76、构成第2紫外线光源的多个紫外线灯26被配置在同一平面上以外,具有与第2太阳能电池试验用光照射装置的第2光照射单元65同样的结构。此外,第1控制部18A及第2控制部18B除了不具有控制点灯的紫外线灯21、26的数量的功能、以及控制向紫外线灯21、26供给的电力量的功能、而具有控制第1透射光调整机构72及第2透射光调整机构76的动作的功能以外,与第2太阳能电池试验用光照射装置的第1控制部18A及第2控制部18B是同样的。
在该第4太阳能电池试验用光照射装置中,由第1波长选择滤波器52、第1透射光调整机构72及第1控制部18A构成第1光照射单元71的放射光控制机构。此外,由第2波长选择滤波器55、第2透射光调整机构76及第2控制部18B构成第2光照射单元75的放射光控制机构。
在该第4太阳能电池试验用光照射装置中,第1透射光调整机构72及第2透射光调整机构76设在第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55的表面(图11的工件W侧的面)上。
第1透射光调整机构72除了固定开口板81及移动开口板82、83并列地形成多个在紫外线灯21的灯中心轴方向上?#30001;?#30340;带状的开口以外,具有与构成有关图15~图18的第3太阳能电池试验用光照射装置的第1透射光调整机构62同样的结构的。
此外,第2透射光调整机构76除了固定开口板84及移动开口板85、86并列地形成多个在紫外线灯26的灯中心轴方向上?#30001;?#30340;带状的开口以外,具有与构成有关图15~图18的第3太阳能电池试验用光照射装置的第2透射光调整机构66同样的结构。
作为第1透射光调整机构72,可以举出例如图20~图22所示那样的结构、图23~图25所示那样的结构等。
图20~图22所?#38236;?#31532;1透射光调整机构72是固定开口板81及移动开口板82都具有矩形状的开口81A、82A的结构。此外,图23~图25所?#38236;?#31532;1透射光调整机构72是由具有矩形状的开口81A的固定开口板81、 和为大致矩形状而开口缘的两个长边?#26800;?#19968;方(图23~图25?#26800;?#21491;方)具有为锯齿状的开口83A的移动开口板83构成的结构。
这里,在图20~图22及图23~图25的固定开口板81中,多个开口81A并列地配置,以使其全部与构成第1紫外线光源的紫外线灯21对置,即多个开口81A的全部位于与紫外线灯21对应的区域。具体而言,多个开口81A分别具备具有比构成第1紫外线光源的紫外线灯21的外径?#28304;?#30340;短边并具有比该紫外线灯21的全长?#28304;?#30340;长边的矩形状,以与紫外线灯21的间距相同的间距配置。
此外,图20~图22的移动开口板82能够调整固定开口板81的多个开口81A的全部的开口?#30465;?#20855;体而言,能够如图20所示那样使固定开口板81的多个开口81A均匀地成为整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图21及图22所示那样使固定开口板81的多个开口81A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在该图20~图22的例子中,移动开口板82的多个开口82A具有与固定开口板81的开口81A相同的内形尺寸(开口尺寸),以与该开口81A的间距相同的间距配置。
在图21及图22中,用箭头表示用来从图20所?#38236;?#22266;定开口板81的多个开口81A均匀地整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态)向该多个开口81A被均匀地封堵的状态转移的移动开口板82的移动方向。
此外,图23~图25的移动开口板83除了多个开口83A的一方(图23~图25?#26800;?#21491;方)的长边是锯齿状、该移动开口板83的与多个开口83A的锯齿状的边平?#26800;?#20004;个端边的一方(在图23~图25的例子中是左方)是锯齿状以外,具有与有关图20~图22的移动开口板82同样的结构。并且,能够如图23所示那样使固定开口板81的多个开口81A均匀地成为整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图24及图25所示那样使固定开口板81的多个开口81A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在图24及图25中,用箭头表示用来从图23所?#38236;?#22266;定开口板81的多个开口81A均匀地整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态)向该多个开口81A被均匀地封堵的状态转移的移动开口板83的移动方向。
此外,第2透射光调整机构76具有与第1透射光调整机构72同样的 结构,可以举出例如图20~图22所示那样的结构者、图23~图25所示那样的结构者等。
图20~图22所?#38236;?#31532;2透射光调整机构76是固定开口板84及移动开口板85都具有矩形状的开口84A、85A的结构。此外,图23~图25所?#38236;?#31532;2透射光调整机构76由具有矩形状的开口84A的固定开口板84、和为大致矩形状、开口缘的两个长边?#26800;?#19968;方(图23~图25?#26800;?#21491;方)具有为锯齿状的开口86A的移动开口板86构成的结构。
这里,在图20~图22及图23~图25的固定开口板84中,多个开口84A并列地配置,以使其全部对置于构成第2紫外线光源的紫外线灯26,即多个开口84A的全部位于与紫外线灯26对应的区域中。具体而言,多个开口84A分别具备具有比构成第2紫外线光源的紫外线灯26的外径?#28304;?#30340;短边并具有比该紫外线灯26的全长?#28304;?#30340;长边的矩形状,以与紫外线灯26的间距相同的间距配置。
此外,图20~图22的移动开口板85能够调整固定开口板84的多个开口84A的全部的开口?#30465;?#20855;体而言,能够如图23所示那样使固定开口板84的多个开口84A均匀地成为整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图24及图25所示那样使固定开口板84的多个开口84A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在该图20~图22的例中,移动开口板85的多个开口85A具有与固定开口板84的开口84A相同的内形尺寸(开口尺寸),以与该开口84A的间距相同的间距配置。
在图21及图22中,用箭头表示从图20所?#38236;?#22266;定开口板81的多个开口81A均匀地整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态)向该多个开口81A均匀地?#29615;?#22581;的状态转移的移动开口板85的移动方向。
此外,图23~图25的移动开口板86除了多个开口86A的一方(图23~图25?#26800;?#21491;方)的长边是锯齿状、该移动开口板86?#26800;?#19982;多个开口86A的锯齿状的边平?#26800;?#20004;个端边的一方(在图23~图25的例子中是左方)是锯齿状以外,具有与有关图20~图23的移动开口板85同样的结构。并且,能够如图23所示那样使固定开口板84的多个开口84A均匀地成为整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态),并且能够如图24及图25所示那样使固 定开口板84的多个开口84A均匀地成为一部分?#29615;?#22581;的状态。
在图24及图25中,用箭头表示用来从图23所?#38236;?#22266;定开口板81的多个开口81A均匀地整体被开口的状态(没有?#29615;?#22581;的状态)向该多个开口81A均匀地?#29615;?#22581;的状态转移的移动开口板85的移动方向。
在这样的结构的第4太阳能电池试验用光照射装置中,在工件W的表面侧设有第1光照射单元71,此外在工件W的背面侧设有第2光照射单元75。并且,第1光照射单元71及第2光照射单元75能够更换第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55而设置,并且设有第1透射光调整机构72及第2透射光调整机构76。因此,通过作为第1波长选择滤波器52及第2波长选择滤波器55而使用具有?#23454;?#30340;波长选择特性者,能够单独地调整从第1光照射单元71及第2光照射单元75放射的光的分光放射分布、即工件W的表面及背面上的分光放射照度分布。此外,在第1光照射单元71及第2光照射单元75中,分别由第1控制部18A及第2控制部18B通过开口板驱动机构使移动开口板82、85(83、86)滑动驱动,由此,通过调整第1透射光调整机构72及第2透射光调整机构76的开口率,能够单独地调整对工件W的表面及背面放射的光的放射强度,即工件W的表面及背面的放射照度。
根据第4太阳能电池试验用光照射装置,与第1太阳能电池试验用光照射装置10同样,能够对作为工件W的太阳能电池模组的背面也照射光,并且能够对该太阳能电池模组的表面及背面分别照射具有不同的放射强度及分光放射分布的光,并且能够使表面侧空间S1及背面侧空间S2的温度条件及湿度条件他。因此,在太阳能电池模组的寿命加速试验中,不论根据太阳能电池模组的种类及设置场所而需要的试验条件是怎样的条件,都能够形成与该需要的试验条件对应的试验环境。结果,能够以依据实用使用条件的试验条件进行试验,由此能够依据实用使用条件提高加速度。
进而,根据第4太阳能电池试验用光照射装置,由于能够对由太阳能电池模组构成的面板的表面照射具有希望的?#25105;?#30340;分光放射分布的光,所以能够对寿命试验的紫外线照射条件(分光放射照度分布条件)不同的结晶类太阳能电池模组及薄膜类太阳能电池模组的两者实施寿命加速试验。
此外,在第4太阳能电池试验用光照射装置中,通过在第1透射光调 整机构72及第2透射光调整机构76中,作为移动开口板而使用图23~图25所示那样的结构者、?#32431;?#21475;是开口缘的两个长边?#26800;?#19968;方为锯齿状的结构者,能够使工件W上的放射照度分布变得更均?#21462;?
在本发明的太阳能电池试验用光照射装置中,并不限定于上述实施方式,能够加以各种变更。
例如,在第1太阳能电池试验用光照射装置及第3太阳能电池试验用光照射装置中,构成第1光照射单元及第2光照射单元的由两种紫外线灯A及紫外线灯B构成的多个紫外线灯?#37096;?#20197;在同一平面上将紫外线灯A和紫外线灯B交替地并列配置。
此外,在第1太阳能电池试验用光照射装置及第3太阳能电池试验用光照射装置中,构成第1光照射单元及第2光照射单元的两种紫外线灯A及紫外线灯B?#37096;?#20197;具有图5所?#38236;?#20998;光放射分布以外的分光放射分布。
标号说明
10 太阳能电池试验用光照射装置
11 腔室
11A 周壁部
12 工件支承部
13 工件载置用凸部
14 固定用板部件
16A 第1导入用开口
16B 第1排出用开口
17A 第2导入用开口
17B 第2导入用开口
18A 第1控制部
18B 第2控制部
19 主控制部
20 第1光照射单元
21 紫外线灯
21A 多个紫外线灯A(第1灯A群)
21B 多个紫外线灯B(第1灯B群)
22 灯用箱体
22A 光放射口
22B 底部
24 第1电源部
25 第2光照射单元
26 紫外线灯
26A 多个紫外线灯A(第2灯A群)
26B 多个紫外线灯B(第2灯B群)
27 灯用箱体
27A 光放射口
27B 底部
29 第2电源部
30 表面侧循环风路(第1循环风路)
31 第1送风机构
32 第1循环风冷却除湿机构
33 第1循环风加热机构
34 第1循环风加湿机构
35 第1温度监视器
36 第1湿度监视器
40 背面侧循环风路(第2循环风路)
41 第2送风机构
42 第2循环风冷却除湿机构
43 第2循环风加热机构
44 第2循环风加湿机构
45 第2温度监视器
46 第2湿度监视器
51 第1光照射单元
52 第1波长选择滤波器
54 第2光照射单元
55 第2波长选择滤波器
61 第1光照射单元
62 第1透射光调整机构
63 开口板(固定开口板)
63A 开口
64 开口板(移动开口板)
64A 开口
65 第2光照射单元
66 第2透射光调整机构
67 开口板(固定开口板)
67A 开口
68 开口板(移动开口板)
68A 开口
71 第1光照射单元
72 第1透射光调整机构
75 第2光照射单元
76 第2透射光调整机构
81 开口板(固定开口板)
81A 开口
82 开口板(移动开口板)
82A 开口
83 开口板(移动开口板)
83A 开口
84 开口板(固定开口板)
84A 开口
85 开口板(移动开口板)
85A 开口
86 开口板(移动开口板)
86A 开口
100 结晶类太阳能电池模组
101 太阳能电池单元
102 半导体层
103 防反射膜
104A、104B 电极
105 互联件
107 封固部
108 透光板
109 保护片
112 框架
113 密封件
120 薄膜类太阳能电池模组
121 太阳能电池单元单位
122 半导体层
123 透光性基板
124A 透明电极
124B 背面电极
127 封固部
129 保护片
132 框架
133 密封件
141 光照射单元
142 紫外线灯
143 灯用箱体
143A 光放射口
145 腔室
145A 开口
145B 周壁部
147 反射板
S1 表面侧空间
S2 背面侧空间
W 工件

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