本文摘要：化合物多结型太阳能电池在聚光照射的条件下，单元转换效率可达到40％以上。为了进一步提高其转换效率，东京大学的冈田研究室和从事检测...

　　化合物多结型太阳能电池在聚光照射的条件下，单元转换效率可达到40％以上。为了进一步提高其转换效率，东京大学的冈田研究室和从事检测装置等业务的Takano公司联合开发出了新的评测方法——“SR-V法”。该方法以实现聚光时单元转换效率达到50％强的理论值为目标，化合物多结型光伏电池的开发速度有望进一步加快。
 
　　化合物多结型光伏电池的效率之所以较高，是因为重叠了具有不同带隙的材料，能充分利用广泛波长范围的太阳光。比如，2013年5月夏普研发的达到44.4％的全球最高单元转换效率的单元，就是重叠了InGaAs、GaAs和InGaP三种子单元的三结型注1）电池。
 
　　注1）聚光倍率为302倍的条件下测量的数值。单元面积约为0.165cm2。测量机构为德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所。
 
　　但由于化合物多结型光伏电池是在真空中连续形成薄膜，即便能够测量最终制成的整个光伏电池的特性，但也无法准确测量各子单元的特性，这是化合物多结型光伏电池面临的一个课题。
 
　　化合物多结型光伏电池是将各个子单元串联起来，因此，电流量最小的子单元会限制整体的电流量。如果无法准确测量各子单元的特性，就很难对其进行调整。以前只能根据整体的I-V特性及各子单元的光谱灵敏度等，推测各子单元的特性，然后再确定开发方针。
 
　　此次，东京大学和Takano开发出了可解决这一问题的测评方法。除了化合物多结型光伏电池以外，有机类及薄膜硅型等产品也在推进多结化，估计新的测评方法能为多种方式的光伏电池的开发作出贡献。
  
　　SR-V法可在不连续地照射与被测子单元相对应的光的同时，通过改变偏压来测量电流值。与此同时，还会预先连续照射与被测对象以外的子单元相对应的光。对每个子单元都要反复进行这一操作。
 
　　然后，再根据获得的各个子单元的偏压和电流值测量结果，计算出各子单元的串联电阻和并联电阻等特性。具体方法是，在适当地确定串联电阻等特性值之后，将据此推定的偏压和电流值的关系与实际测量结果比较，然后修改特性值以使二者之间的误差缩小。反复进行这一操作，直到误差变得足够小之后，再利用“Powell混合法”计算特性值。如果使用电脑，双结型光伏电池的计算可在约10个小时内完成。据东京大学介绍，此次根据获得的数据计算出了整体的I-V特性，其结果与实验值基本一致。
 
　　除了研发用途之外，新的测评方法还有望用于产品检查用途。用新方法测评其他国家厂商的化合物多结型光伏电池晶圆时发现，位于晶圆面内不同位置的子单元之间的特性存在偏差，而采用原来测量整体I-V特性的方法时，则看不到这一特性差别。据东京大学介绍，这种特性不均有可能会对光伏电池的长期可靠性造成影响。