動作モードの検討
太陽電池を光電力計に使うにあたって、動作モードは電圧モードと電流モードの２種類が考えられます。
電圧モードは、
太陽電池に抵抗をつなぎ、太陽電池から出力される電流を電圧に変換し、
その電圧を電圧計で読み取ります。
構成は、こんな感じです。
ＥＴＭＰ２５０−０．５Ｖは、使った太陽電池、
P-16は、使った電圧計（テスター）です。
１０ｋΩの抵抗は、後で述べますように、受光する光量に応じて、調整する必要があります。
電流モードは、
太陽電池から出力される電流を電流計で読み取ります。
負荷抵抗はありません。
構成は、こんな感じです。
ＬＥＤにＯＳ５ＲＡＡ３１３１Ａを用い、電圧モードで、太陽電池の出力特性を見てみました。
結果は、悲惨です。
出力電圧が２００ｍＶを超えると、明らかに出力電圧が飽和する傾向が伺えます。
この図では、低域の特性がよく分からないので、両対数で図を書き換えてみました。
低域の直線性は、良いようです。
出力が飽和する傾向は、１００ｍＶを超えた辺りからあるようです。
太陽電池はシリコンからできていますので、この傾向は仕方がないですね。
電圧モードで、直線性を保って測定するには、
太陽電池が受光する光量に応じて、負荷抵抗の値を切り替え、
出力電圧を１００ｍＶ以下にすればよい
です。
しかし、これはちょっと面倒ですね。
次に、電流モードで太陽電池の出力特性を見てみました。
こちらは、とても良好な特性です。
ＬＥＤの駆動電流に対し、
太陽電池から出力される電流は、素直に比例しています。
この特性なら、ＬＥＤの出力電力の相対評価には十分使えそうです。
以上の結果を踏まえて、光電力計は、電流モードで動作させることにします。