I-Vカーブの測定

Peccell IV Curve Analyzer ver. 2.1 は、Keithley 2400型あるいは2420型ソースメータ（以下ソースメータ）を、RS-232Cケーブルで接続した Windows搭載パーソナルコンピュータ（以下パソコン）より制御することで、I-Vデータを取り込みます。測定に際し、 以下のパラメータを設定します。

パラメータの説明 Start / V 測定開始電圧を設定します。（入力例　「0」） Stop / V 測定終了電圧を設定します。（入力例　「0.8」） Step / V 測定間隔を設定します。推奨値は、0.01 Vです。（入力例　「0.01」） Cmpl / A ソースメータの電流リミット(Compliance limit)を設定します。 （入力例 「0.03」(注１)） SrcDs / s 設定電位に到達後、ここに入力した遅延時間（サーチディレイ）ののち、電流値を取り込みます。（入力例「1」） NPLC NPLCとは、number of power line cycleの略です。ソースメータのデータ取得時の積算時間を設定します。ソースメータが50 Hz駆動の場合（東日本の場合）、1NPLCは、1/50 s (= 20 ms)となります。（入力例　「1」） Hold / s 測定開始までの待機時間を設定します。待機時間の間は、太陽電池セルは、短絡状態になります。（入力例「0」） Area / cm2 太陽電池セルの受光面積を設定します。（入力例　「1」） InPw / mW cm-2 照射光強度を設定します。AM1.5の条件では、100 mW cm-2となります。 Segment 往復スキャンでは、2、片道スキャンでは1を設定します。（入力例　「1」）。 ４端子法測定用のチェックボタン 4w 4端子法による測定のときにチェックします。 High Curr 大電流が出力する太陽電池（目安として100 mA以上の短絡電流）を測定するとき、このボタンをチェックします。

「4w」のチェックは、素子に確実に４端子の接続を行ったときのみにしてください。
２端子の接続で、「4w」のチェックをして測定を実行すると、大電流が流れて素子を壊すおそれがあります。

High Currのチェックは、パラメータのCmpl / A （コンプライアンスリミット）を大きく設定しているにも関わらず、IVカーブの測定電流に、リミットがかかっている時に使います。
Compliance limitと、測定可能電圧値等の関係は、Keithley2400型ソースメータのマニュアルをご参照ください。

色素増感太陽電池の場合、セル受光面積が1 cm2の以下の場合は、通常0.03 A (30 mA)を設定して測定することを推奨します。
大面積セルの場合は、面積に応じてCompliance limitを設定してください。設定したCompliance limitと、測定可能電圧値等の関係は、Keithley2400型ソースメータのマニュアルをご参照ください。

色素増感太陽電池の場合、設定例は、Start 0 V, Stop 0.8 V, Step 0.01 V, Cmpl 0.03 A, SrcDs 0.05, NPLC 10, Hold 0, Area (お使いのセルの面積)、InPw 100, Segment 2です。セルの特性により、特にSrcDsを遅くしたほうがよい場合があります。

関連リンク[DSCのIVカーブのスキャン速度依存性]

図２　初期設定パラメータをStart 0 V、 Step 0.01 V、Hold 1 s、SrcDs 1 s、 データ積算時間1NPLCで設定したときのデータ測定チャート