WSL-2000 スクリムス



SCREMS(Solar Cell Radioactive Efficiency Measurement System)は太陽電池の発光現象(エレクトロルミネッセンス)を撮影し、発電効率を計測するシステムです。
| 製品名 | WSL-2000 スクリムス | 
|---|---|
| コード | 3602006 | 
| 価格 | ¥3,000,000 | 
製品概要
- 太陽電池の発光現象(エレクトロルミネッセンス)の撮影
- 撮影画像から、絶対値を計測し発電効率(W)を計測
- 太陽光発電パネルの新規開発・評価用システム
データ・資料
太陽電池の絶対値モノサシ「SCREMS」
太陽電池の効率はこれまではIV特性で評価されてきましたが、2007年にUwe Rauによって効率とエレクトロルミネッセンス(EL)との関係が明らかにされ、太陽電池の発光性能が有用な指標となることが示されました(相反関係式, Reciprocity Relation)*。この原理を有効に活用するために、EL量をフォトン数として計測できるようにしたシステムがSCREMSです。SCREMSは、相対波長感度特性が実測されているため、基準光源による特定波長の絶対感度校正によって、様々な波長のフォトン計測が可能になります。この絶対感度校正されたSCREMSでは注入電流と太陽電池のEL量(フォトン数)から外部発光効率が簡単に計測できます。可視域から1200nmまで測定できますので、様々な太陽電池の評価にご活用下さい。
本製品は、国立大学法人京都大学が出願した特許出願のライセンスを受けて当社が開発しました。
 
*Uwe Rau  PHYSICAL REVIEW B 76, 085303, 2007
 Reciprocity relation between photovoltaic quantum efficiency and electroluminescent emission of solar cells.
20 x 20mmの太陽電池を乗せる銅製試料台

ペルチェによる試料台の温度制御
単層型太陽電池評価例(セルサイズ 20 x 20mm)

写真提供 : 東京大学物性研究所 秋山英文先生 吉田 正裕先生
半導体素子用メタル基板S

単結晶シリコン太陽電池は厚みは200μmと薄く非常にもろいものです。この太陽電池の性能を評価する場合、ソーラーシミュレーター(疑似太陽光)のもとで、電圧と電流を測定するのですが(IV特性)工夫して電極線を引き出す必要があります。特性評価は温度管理も必要なため、アルミ製基板を用意しました。

電極にセットできる太陽電池は研究用の20mm角と10mm角で、それぞれ専用サイズの「半導体素子用メタル基板」をラインナップしています。
 
20mm用:半導体素子用メタル基板S
10mm用:半導体素子用メタル基板SS

アルミ基板(図右端)に太陽電池の裏面を銀ペーストで基板に接着し、表面の電極(銀色部)から基板の陽極部に半田またはワイヤボンディングすることで、評価が容易になります。
基準光源による絶対感度校正
これまでのイメージングシステムの画像の明暗情報は、A/D変換によって得られた相対的な値(輝度値)があるだけで、値が大きければ明るく、小さければ暗いことの他に意味はありませんでした。当社では、東京大学物性研究所・産業技術総合研究所のご指導により、輝度値にかわる絶対光量を表示する方法を検討し、基準光源を用いた絶対感度校正法を提示できるようになりました。SCREMSは、全放射光量と配光特性が実測されている基準光源を撮影することで、この撮影画像と撮影に使われた光量とから絶対感度校正を行うことができ、この校正によって太陽電池の絶対光量(photon/pixel/secなど)を簡単に計測できるようになります。
基準光源の撮影画像例

・絶対値計測用SCREMSコントロールプログラ
 ImageSaver6
・画像解析プログラム
 CS Analyzer 4
製品仕様
| 型式・名称 | WSL-2000スクリムス(SCREMS) | 
|---|---|
| カメラ | CMOSタイプ モノクロカメラ | 
| レンズ | F0.95 単焦点レンズ(フィルター径 27mm/アイリス径 10mm) | 
| フィルター | ショートパス750nm ロングパス750nm NDフィルター(1%透過) | 
| 露光時間 | 1/30~90sec | 
| A/Dコンバーター | 12bit(4,096階調) | 
| I/O | USB 3.0 | 
| カメラ制御 | ソフトウエア:ImageSaver6 SCREMS(絶対感度校正機能付) Windows PC OS:Windows10/8.1/7 | 
| 発光量測定 | ソフトウエア:CS Analyzer 4(Photon計測表示機能付) Windows PC OS:Windows10/8.1/7 | 
| 寸法・質量 | 360mm(W)×280(D)×500mm(H) ・ 19.0kg | 
| 電源・消費電力 | AC85~265V 50/60Hz ・ 50W | 
価格表
| 製品コード | 製品名 | 価格 | 数量 | 
|---|---|---|---|
| 3602006 | WSL-2000 SCREMS本体 1台 | 3,000,000円 | |
| 3602002 | WSL-2000 SCREMS(試料台A・CSA4・PC) 1式 | 3,860,000円 | |
| 3602003 | WSL-2000 SCREMS(試料台B・CSA4・PC) 1式 | 4,060,000円 | |
| 3602004 | WSL-2000 SCREMS(試料台A) 1式 | 3,300,000円 | |
| 3602005 | WSL-2000 SCREMS(試料台B) 1式 | 3,500,000円 | |
| 3602019 | 半導体素子用メタル基板 S(100枚) 1セット | 100,000円 | |
| 3602020 | 半導体素子用メタル基板 S(10枚) 1セット | 15,000円 | |
| 3602021 | 半導体素子用メタル基板 SS(10枚) 1セット | 20,000円 | |
| 3602001 | WSL-2000 SCREMS(試料台B・CSA4) 1式 | 3,780,000円 | |
| 3602010 | SCREMS用試料台A(4×4cm) 1 | 300,000円 | |
| 3602011 | SCREMS用試料台B(4×8cm) 1 | 500,000円 | 
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