CN102013448A - 电池短路部去除装置和方法、以及电池短路部去除电压确定装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池短路部去除电压确定装置，其能够不造成不必要的损坏以有效去除短路部，其确定电池短路部去除装置通过施加反向偏压去除电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极。用于去除短路部而施加的反向偏置电压的值如下那样确定，即，在确定确定所述电池短路部去除电压的确定处理用电池中，当相邻的第二电极间施加的反向偏置电压逐渐上升时，随着反向偏置电压的上升，电流值从上升到急速下降时检测边界电压，上述边界电压确定为用于去除短路部而施加的反向偏置电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池短路部去除装置和方法，例如，适用于去除太阳能电池中的短路部。又，本发明涉及一种确定上述电池短路部去除装置和方法去除短路部所用的电压(电池短路部去除电压)的电池短路部去除电压确定装置和方法。
在制造采用非晶半导体等的薄膜太阳电池的时候，例如，在夹着有助于发电的光电转换半导体层的基板侧电极和背面侧电极这两电极之间，或是，在两个背面侧电极间或各光电转换半导体层内可能会产生短路。例如，薄膜太阳电池中，1片基板上并列设置多个太阳能电池单元。使基板侧电极和光电转换半导体层和背面侧电极在基板上层叠的步骤，在多个太阳能电池单元中是相同的，经过形成对相邻的太阳能电池单元间进行划分的槽(划线槽)的槽划分步骤形成多个太阳能电池单元。该槽划分步骤不妥当的话，相邻的太阳能电池单元之间就会产生短路部，或是同一太阳能电池单元的基板侧电极和背面侧电极之间产生短路。又，例如，由于在制造步骤中还可能在光电转换半导体层中形成针孔，或者由于杂质的混入，会在相邻的太阳能电池单元之间，或同一太阳能电池单元的基板侧电极和背面侧电极之间产生短路部。
为了去除这样的短路部，例如，提出了专利文献1中的太阳能电池的短路部去除方法和短路部去除装置。该太阳能电池的短路部去除方法和短路部去除装置中，通过在产生短路部的电极间施加反向偏压使得电流集中于短路部，通过产生的焦耳热使得短路部的金属散失，或使得金属氧化成为绝缘体，以去除短路部。在专利文献1所记载的技术中，太阳能电池单元的背面侧电极和多个探针接触，或是和线状的施加部件或面状的施加部件接触，以施加反向偏压，使得电流有效地朝短路部流动。从探针或施加部件到短路部的距离缩短则电压下降减小，可稳定地仅去除短路部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开平10-4202号公报
专利文献2日本特开2001-53302号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在现有的太阳能电池的短路部去除方法和短路部去除装置中，需要将反向偏压调节至合适的大小。因为如果施加过大的反向偏压，在去除现有的短路部的同时也可能破坏到其他的部分。
专利文献2提出了对这点进行了改良的技术。在专利文献2所记载的技术中，一边对电极之间施加阶梯状逐渐增大的反向偏压一边测定漏电流，当漏电流到达容许值以下时停止施加反向偏压。这样，作为反向偏压，虽然逐渐施加耐电压以下的电压可去除短路部，但是阶梯状逐渐增大反向偏压，导致到去除为止需要耗费很多时间，效率较低。因此，希望仅施加耐电压以下且能够去除短路部的电压。
但是，对于能够有效去除短路部的电压还有很多不明确的事项，无法仅施加合适的反向偏压。且，对于耐电压也有很多无法控制的地方，如果对太阳能电池单元施加任意的反向偏压，则该施加电压超出耐电压，可能会导致太阳能电池单元坏损。
因此，需要找出太阳能电池的耐电压，而为了找出其耐电压需要破坏太阳能电池单元。因为不这样做，就无法判断其耐电压。
另一方面，如专利文献2所记载的那样，提出了为了不破坏太阳能电池单元而逐渐增大电压以探寻其界限值的技术，但是这样耗时较多，去除处理的效率低下。
又，存在短路部的太阳能电池单元通过施加反向偏压，虽然能够去除短路部，但是对不存在短路部的太阳能电池单元施加反向偏压时，可能会对太阳能电池单元造成损坏，造成发电效率的降低。
然而，在锂离子电池中，为使得蓄电量大，和太阳能电池一样并列设置电池单元。在这样的结构的锂离子电池中，也会产生与上述的太阳能电池的课题一样的课题。
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够避免不必要的损坏地有效去除短路部的电池短路部去除装置和方法。另外，本发明的另一目的在于提供一种能够确定适用于电池短路部去除装置和方法的合适的施加电压的电池短路部去除电压确定装置和方法。
解决问题的手段
为了解决上述课题，第一本发明提供一种电池短路部去除电压确定装置，其确定电池短路部去除装置通过施加反向偏压去除电池的短路部所适用的短路部去除电压，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述电池短路部去除电压确定装置包括边界电压检测单元，在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，该边界电压检测单元对所述电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，所述电池短路部去除电压确定装置将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压确定为所述电池短路部去除电压。
第二本发明提供一种电池短路部去除电压确定方法，其确定电池短路部去除装置通过施加反向偏压去除电池的短路部所适用的短路部去除电压，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，边界电压检测，在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对所述电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，将上述检测得到的边界电压确定为所述电池短路部去除电压。
第三本发明提供一种电池短路部去除装置，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，该电池短路部去除装置具有短路部去除单元，该短路部去除单元将第一本发明的电池短路部去除电压确定装置所确定的所述电池短路部去除电压作为反向偏压施加以去除短路部。
第四本发明提供一种电池短路部去除方法，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，短路部去除单元将第二本发明的电池短路部去除电压确定方法所确定的所述电池短路部去除电压作为反向偏压施加以去除短路部。
第五本发明提供一种电池短路部去除装置，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，该电池短路部去除装置包括：边界电压检测单元，其在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对所述电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，和短路部去除单元，其将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压作为用于去除短路部而施加的所述反向偏压进行施加，以去除短路部。
第六本发明提供一种电池短路部去除方法，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，其特征在于，边界电压检测单元，其在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对所述电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，和短路部去除单元，其将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压作为用于去除短路部所施加的所述反向偏压进行施加，以去除短路部。
根据本发明，提供了不对电池产生不必要的破坏就能有效去除短路部的电池短路部去除装置和方法。又，根据本发明，提供了能够确定适用于本发明的电池短路部去除装置和方法的施加电压的电池短路部去除电压确定装置和方法。
附图说明
图1是说明实施形态的电池短路部去除电压确定装置连接到处理对象的薄膜太阳能电池的状态的示意图。
图2是显示实施形态的电池短路部去除电压确定装置中I-V特性的测定处理的流程的流程图。
图3是显示施加在具有一个短路部的太阳能电池单元的反向偏压和电流之间的关系的示意图。
图4是显示施加在具有两个短路部的太阳能电池单元的反向偏压和电流之间的关系的示意图。
图5是显示实施形态的电池短路部去除装置的概略结构的框图。
图6是显示实施形态的电池短路部去除装置中的短路部去除控制部所进行的短路部去除处理的流程图。
图7是显示实施形态的电池短路部去除装置中的短路部的存在确认处理的说明图。
具体实施方式
(A)电池短路部去除电压确定装置和方法的实施形态
首先，参照附图对适用于薄膜型太阳能电池的本发明所涉及的电池短路部去除电压确定装置和方法的一个实施形态进行说明。
实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法，是对电池短路部去除装置和方法中用于去除薄膜型太阳能电池的短路部而施加到电池单元的反向偏压(下面称为电池短路部去除电压)进行确定。
图1是显示实施形态的电池短路部去除电压确定装置连接于作为处理对象的薄膜太阳能电池的状态的示意图。又，薄膜太阳能电池的具体构成有多种，本实施形态的电池短路部去除电压确定装置可适用于可能产生短路部的所有薄膜太阳能电池。
在作为出货检查的一环而去除短路部时、或作为收货一环而去除短路部时，采用本实施形态的电池短路部去除电压确定装置确定电池短路部去除电压。又，为了采用本实施形态的电池短路部去除电压确定装置确定电池短路部去除电压而使用的薄膜太阳能电池，在确定处理时有被破坏的可能，又，由于具有短路部是前提条件，因此，例如仅用于确定电池短路部去除电压，确定后，不再作为通常的薄膜太阳能电池使用较为理想。这样的用于确定电池短路部去除电压的薄膜太阳电池，最好是使用后面所述的判定短路部是否存在的方法，预先确认短路部的存在。
在图1中，作为测定对象的薄膜太阳能电池1A是并列设置多个太阳能电池单元6构成的，这些太阳能电池单元6是通过在作为绝缘性基板的玻璃基板2的一个面上将透明电极(第一电极)3、作为通过光电转换产生电力的电力发生部的非晶硅层(光电转换中间层)4和银电极(第二电极)5分别加工成规定的图案并依次层叠而构成的。通过串联连接某个太阳能电池单元的透明电极和相邻的某个太阳能电池单元的银电极，可使得并设的多个太阳能电池单元6串联起来。相邻的太阳能电池单元6、6通过划线槽7隔开。
这里，在非晶硅层4中，为使得能光电转换的光的波段比中心材料(例如硅等)的波段更宽，可混合其他材料(元素)。即，最近，为了通过成膜技术的改善和稳定化，提高发电效率，将重点放置在混合到中心材料的材料的多样化和混合比例，以使广范围的太阳光波长成分参与反应。因此，存在有采用各种材料的太阳能电池。对于每一种薄膜太阳电池，最适合的电池短路部去除电压都是不同的，因此，需要采用实施形态的电池短路部去除电压确定装置确定电池短路部去除电压。
为了确定薄膜太阳能电池1A的电池短路部去除电压，采用电池短路部去除电压确定装置10。电池短路部去除电压确定装置10具有一对电源端子Vo和Gnd，一对测定端子S+和S-。各电源端子Vo、Gnd分别通过导线11、探针12，连接到两个太阳能电池单元6、6的与银电极5、5对应的一侧，以便能在两个银电极5、5之间施加反向偏压。连接探针12、12的两个太阳能电池单元6、6例如，确认存在有短路部。一对测定端子S+和S-分别通过导线13、接触部件14连接到施加有反向偏压的银电极5、5的对应侧，在施加任意反向偏压的情况下，两个银电极5、5之间流过的电流输入电池短路部去除电压确定装置10。
实施形态的电池短路部去除电压确定装置10，首先测定在反向偏压逐渐增大时电流的变化，接着分析测定得到的电流-电压特性(I-V特性)确定电池短路部去除电压。
图2是显示测定I-V特性时，实施形态的电池短路部去除电压确定装置10的处理流程的流程图。
在测定I-V特性时，操作者设定施加电压范围、阶跃电压和限制电流值(步骤1)。这里，所谓施加电压范围是指为了测定使得反向偏压变化的范围。施加电压范围的上限电压最好小于太阳能电池单元6、6之间的耐电压(预先测定耐电压)。阶跃电压是指将施加电压范围分割为多个(例如1000个等)时一阶的电压，按照该阶跃电压的单位，反向偏压逐渐变大。根据施加电压范围和阶跃电压，可确定施加的反向偏压数，即，可确定反向偏压的变化数。限制电流值是指划分是否终止测定的电流值。
又，施加电压范围、阶跃电压和限制电流值也可以不由操作者设定，也可采用电池短路部去除电压确定装置10保持的固定值。
在设定了施加电压范围、阶跃电压和限制电流值之后，使得反向偏压在施加电压范围内从较小的电压值逐渐以阶跃电压的单位逐渐增大，并测定在各反向偏压下的电流，此时，如果电流值为限制电流值以上，则中止I-V特性的测定(步骤S2～S6)。
随着每一阶跃电压值不同而不同的、对于施加电压范围内所有的反向偏压的电流测定结束后，将得到的I-V特性存储在电池短路部去除电压确定装置10内的存储装置中，并结束一系列的测定处理(步骤S7)。
图3和图4是分别显示所测定的I-V特性的示意图。图3显示了具有一个短路部的情况下的I-V特性，图4显示具有两个短路部的情况下的I-V特性。又，图3和图4显示施加电压范围的一部分范围。
反向偏压逐渐变大则短路电流也逐渐变大。此时反向偏压和短路电流的关系，大致沿着将短路部当作固定阻抗的I-V直线。一旦施加的反向偏压变为能够去除短路部的电压，则短路部被去除，被去除的短路部中流过的短路电流消失，流过的电流为漏电流大小。即，在到达能够去除短路部的反向偏压之前，电流值逐渐变大，一旦到达能够去除短路部的反向偏压，电流值突然减小。这样，从电流值增大的状态到电流值急剧减小的边界处的电压值为可去除短路部的反向偏压。
短路部为一个时，如图3所示，仅有一个电流值变化的边界电压值(图3的V1)。如果由于不同原因或状况，存在两个短路部时，如图4所示，存在两个电流值变化的边界电压值(图4的V11和V12)。在图4的情况下，流过两个短路部的短路电流的合成电流最先流过。反向偏压达到能够去除一个短路部的电压V11时，该短路部被去除，变为仅有另一个短路部中流过短路电流的状态。从两个短路电流的合成值到另一个短路部流过的短路电流的变化也是从电流值逐渐增大状态到电流值突然减小的状态的变化。这两种状态的边界电压为能够去除一个短路部的偏压V11。反向偏压变得更大，到达能够去除剩下的另一个短路部的电压V12时，另一个短路部被去除，因此流过的电流从增大的状态变为急剧减小的状态。
由于针孔引起的短路部、由于混入杂质引起的短路部、相邻太阳能电池单元之间的短路部、同一太阳能电池单元的基板侧电极和背面侧电极之间的短路部等，在原因或状态不同时，其被去除时的反向偏压也发生变化。
实施形态的电池短路部去除电压确定装置10例如具有软件的处理结构，通过图2的处理，对于存储的I-V特性数据，通过软件处理求得所述边界电压。这样求得的边界电压为实施形态的电池短路部去除装置和方法所适用的反向偏压。
又，边界电压也可以操作者设定的数值为上限从较小的值开始探索。
又，在上述说明中，虽然对仅存储一个I-V特性的情况进行说明，但是也可以改变测定用的太阳能电池单元6、6的对，测定多个I-V特性并存储，并根据多个I-V特性的数据确定边界电压。在这种情况下，根据不同的I-V特性的数据得到的边界电压，在不同但大致相同的情况下，将它们的平均值或中央值，或其中的最大值等作为适用于实施形态的电池短路部去除装置和方法的反向偏压。
(B)电池短路部去除装置和方法的实施形态
接着，参考附图对本发明涉及的电池短路部去除装置和方法适用于薄膜太阳能电池的一实施形态进行说明。
实施形态的电池短路部去除装置和方法，判别薄膜太阳能电池是否具有短路部，在有短路部的情况下，采用实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法所确定的电池短路部去除电压去除短路部。实施形态的电池短路部去除装置(可以设置多个)和方法，例如以生产线的所有薄膜太阳能电池作为处理对象。这里，实施形态的电池短路部去除装置和方法将要去除短路部的薄膜太阳能电池1B(参见图5)，是和实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法中已测定I-V特性的薄膜太阳能电池1A(参见图1)同样的类型。
图5是显示实施形态的电池短路部去除装置的概略结构的框图。图5中，电池短路部去除装置30具有短路部去除对象电池搬送机构20、探针单元21、奇偶切换开关组24、奇数位置用短路部去除控制部25、偶数位置用短路部去除控制部26，和信息处理部27。探针单元21具有多个探针22、安装所有探针22的探针单元基板23。
短路部去除对象电池搬送机构20例如由搬送电动机、搬送传送机等构成，在信息处理部27的控制下，薄膜太阳能电池1B被搬送到短路部去除处理位置去除短路部，在短路部去除处理结束后，薄膜太阳能电池1B向下一个步骤的实施装置等搬送。
探针单元21在信息处理部27的控制下，能上下活动。在短路部去除对象电池搬送机构20将薄膜太阳能电池1搬送到短路部去除处理位置时等，探针单元21在上方的待机位置处待机，以避免妨碍薄膜太阳能电池1B的搬送。探针单元21在短路部去除处理时，将探针22电连接到薄膜太阳电池1B的电极。
探针22设置与薄膜太阳能电池1B中太阳能电池单元6的个数相同的个数，在进行短路部去除处理时，所有的探针22与某一个太阳能电池单元6的银电极5(参考图1)电连接。又，在图5中，为了简化图示，省略太阳能电池单元6的层叠结构的图示，另外，也省略了太阳能电池单元6、6之间的串联连接结构的图示。
奇数位置用短路部去除控制部25分别在从薄膜太阳能电池1B的搬送方向顶端侧开始数第奇数(例如6-1)位置的太阳能电池单元6和其接下来的第偶数(例如，6-2)位置处的太阳能电池单元6之间施加反向偏压以去除短路部。例如，奇数位置用的第一个短路部去除控制部25-1是在从薄膜太阳能电池1B的搬送方向顶端侧开始数第一位置的太阳能电池单元6-1和其接下来的第二位置的太阳能电池单元6-2之间施加反向偏压以去除短路部。偶数用短路部去除部26在从薄膜太阳能电池1B的搬送方向顶端侧开始数第偶数(例如6-2)位置的太阳能电池单元6和其接下来的第奇数(例如，6-3)位置的太阳能电池单元6之间施加反向偏压以去除短路部。例如，偶数位置用的第一个短路部去除控制部26-1是在从薄膜太阳能电池1B的搬送方向顶端侧开始数第二位置的太阳能电池单元6-2和其接下来的第三位置的太阳能电池单元6-3之间施加反向偏压以去除短路部。
各短路部去除控制部25、26是在确认短路部是否存在之后，去除短路部的装置。短路部是否存在的判断如后面所述的，根据施加规定的反向偏压时流过的电流来进行判断。这样，各短路部去除控制部25、26除了施加反向偏压的结构，还具有检测施加反向偏压时的流经电流的结构。
奇偶切换开关组24在信息处理部27的控制下，在使探针22连接到奇数位置用的短路部去除控制部25的状态，和使探针22连接到偶数位置用的短路部去除控制部25的状态之间切换。
信息处理部27首先通过奇数位置用的短路部去除控制部25进行短路部去除处理，之后，通过偶数位置用的短路部去除控制部26进行短路部去除处理。各奇数位置用的短路部去除控制部25的短路部去除处理并列进行。例如，奇数位置用的第一个短路部去除控制部25-1以位于第一位置的太阳能电池单元6-1和第二位置的太阳能电池单元6-2为对象进行短路部去除处理时，第二个短路部去除控制部25-2以第三位置处的太阳能电池单元6-3和第四位置处的太阳能电池6-4为对象进行短路部去除处理，其他的奇数位置用短路部去除控制部25也同样进行短路部去除处理。各偶数位置用短路部去除控制部26所进行的短路部去除处理和上述方法一样并列执行。虽然以奇数位置和偶数位置的顺序依次进行短路部去除很有效率，但是也可以其他顺序进行。
在信息处理部27中，输入有实施形态的电池短路部去除电压确定装置10基于薄膜太阳电池1A的I-V特性确定的所有的电池短路部去除电压。例如，实施形态的电池短路部去除电压确定装置10所确定的电池短路部去除电压可通过操作者手动操作输入到信息处理部27，又例如，实施形态的电池短路部去除电压确定装置10可以自动地，或根据操作者的传送指示，将确定了的电池短路部去除电压传送到电池短路部去除装置30(的信息处理部27)。
图6为显示各短路部去除控制部25、26的处理的流程图。奇数位置用的短路部去除控制部25进行的短路部去除处理和偶数位置用的短路部去除控制部26进行的短路部去除处理，虽然处理的时机不同，但是处理本身相同，可通过图6的流程图来表示。
短路部去除控制部(25、26)通过信息处理部27启动短路部去除处理，开始图6所示的处理，首先，进行初始设定处理(S11)。在初始设定处理中，从信息处理部27赋予设定电池短路部去除电压的值、好坏判定电流的值、开路电压值Voc等。电池短路部去除电压值由实施形态的电池短路部去除电压确定装置10确定。好坏判定电流值由操作者通过键盘输入装置等输入到信息处理处27。好坏判定电流值为用于判定短路部是否存在的阈值，且是判定原来存在的所有短路部是否已经去除的阈值。另外，用于判定短路部是否存在的阈值和判定是否去除了所有存在的短路部的阈值可以是不同的值。众所周知，开路电压值Voc是在太阳能电池单元6受光照射的情况下，端子开路时的输出电压。在薄膜太阳能电池1B的量产阶段，已检测好开路电压值Voc等薄膜太阳能电池1B的额定特性，例如由操作者通过键盘输入装置将开路电压值Voc输入到信息处理部27。
短路部去除控制部(25、26)结束初始设定处理后，判定作为处理对象的两个太阳能电池单元6、6(的银电极5、5)之间的通路上是否存在短路部。这样的判别，通过在两个太阳能电池单元6、6之间施加和开路电压值Voc相等的电压作为反向偏压(由于施加在反向可记为-Voc)(S12)，将此时流过的电流和好坏判定电流值比较确认短路部的存在(S13)。
如果短路部存在，如上所述，由于施加了反向偏压而流过短路电流。从而，可通过施加反向偏压后是否有短路电流流过来确认短路部的存在。但是，为了确认，而施加较大的反向偏压时，薄膜太阳能电池可能遭到破环。因此，在本实施形态中，施加确保为薄膜太阳能电池1B的耐电压的、和开路电压值Voc相等的电压-Voc作为反向偏压。图7是显示这样的确认处理的说明图。在存在短路部的情况下，随着反向偏压增大，电流(短路电流)以较大的倾斜度增大。另一方面，不存在短路部的情况下，随着反向偏压的增大，虽然电流(漏电流)增大，但是由于此时的电流是漏电流，增大的倾斜度较小。反向偏压为较小的值时，难以辨别短路电流还是漏电流，但是如果反向偏压为-Voc左右，则短路电流和漏电流的差别变大，通过和好坏判定电流值比较，可判别短路部的有无。
施加反向偏压-Voc时流过的电流小于好坏判定电流值的话，即认为短路部不存在，而转移到后述的步骤S16。
另一方面，施加反向偏压-Voc时的电流如果在好坏判定电流值以上，则进行去除短路部的处理。在短路部的去除处理中，所设定的电池短路部去除电压的值从较小开始依次作为反向偏压施加，每次施加，都将施加后的电流与好坏判定电流的值进行比较并确认去除所有短路部的步骤是否结束(步骤S14、S15)。
假设所设定的电池短路部去除电压的值为Va，Vb，Vc(Va＜Vb＜Vc)三种。首先，施加反向偏压Va，确认施加后的电流Ia。如果施加后的电流Ia不到好坏判定电流值，则判定所有的短路部不存在。另一方面，如果施加后的电流Ia在好坏判定电流值以上，由于存在无法去除的短路部，接着施加比反向偏压Va大的反向偏压Vb，确认施加后的电流Ib。施加后的电流Ib不到好坏判定电流值的话，判定为已去除所有的短路部。另一方面，如果施加后的电流Ib在好坏判定电流值以上，由于存在无法去除的短路部，再施加剩下的反向偏压Vc，确认施加后的电流Ic。施加后的电流Ic不到好坏判定电流值的话，判定为去除了所有短路部。另一方面，如果施加后的电流Ic在好坏判定电流值以上的话，判定为存在无法去除的短路部。但是，设定的电池短路部去除电压值只有Va，Vb，Vc，因此不会施加比反向偏压Vc更大的反向偏压。虽然在图6省略了从步骤S15到步骤S16的转移，但是施加最大的反向偏压之后的电流在好坏判定电流值以上时也会发生这样的转移。
在不存在短路部的情况或已去除了短路部的情况、虽然依次施加了所设定的电池短路部去除电压的所有的值也无法去除短路部的情况下，存储表示各情况的短路部的去除处理结果(S16)，结束图6所示的一系列处理。
信息处理部27从所有短路部去除控制部25、26收集短路部的去除处理结果，判断是否可以将作为短路部去除处理对象的薄膜太阳能电池1B作为合格品。收集的短路部的去除处理结果中只要有一个表示无法去除短路部，则认定短路部去除对象薄膜太阳能电池1B为不合格品，如果没有一个短路部去除处理结果表示无法去除短路部，则认定为合格品。
(C)实施形态的效果
根据实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法，以及实施形态的电池短路部去除装置和方法，由于作为短路部去除处理对象的薄膜太阳能电池上施加的反向偏压被限定为电池短路部去除电压确定装置和方法所确定的电压值，因此相比施加多个电压值作为反向偏压的现有技术，能够快速地进行短路部的去除处理。
根据实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法，由于确定使短路消除短路电流消失的电压值作为电池短路部去除电压，因此根据实施形态的电池短路部去除装置和方法能够有效地去除短路部。
又，实施形态的电池短路部去除电压确定装置和方法，即使确定电池短路部去除电压时的处理中超过耐电压，也能够保证所确定的电池短路部去除电压在耐电压以下，从而能够防止实施形态的电池短路部去除装置和方法所进行的短路部的去除导致作为短路部去除处理对象的薄膜太阳能电池被破环。
根据实施形态的电池短路部去除装置和方法，由于在确认短路部的存在后转移到去除动作，因此可有效地进行去除动作。由于为了判别短路部有无而施加的反向偏压为开路电压Voc×(-1)，因此在判别时，能够防止破坏作为短路部去除对象的薄膜太阳能电池。
(D)其他实施形态
在上述实施形态中，示出了电池短路部去除电压确定装置和电池短路部去除装置为独立装置的情形，但是也将两种装置的功能集中在一种装置上。例如，可使图5所示的信息处理部27指示确定模式或去除模式，在去除模式中，进行如上述实施形态那样的控制，在确定模式中，各短路部去除控制部(25、26)测定I-V特性，收集测定到的I-V特性数据，并对收集得到的I-V特性数据进行上述那样的分析，从而确定电池短路部去除电压。
相反的，可将上述所说明的作为一种装置的功能分成多个装置的功能。例如，实施形态中的电池短路部去除电压确定装置所进行的I-V特性测定处理，和对I-V特性数据进行分析后确定电池短路部去除电压的处理可由不同的装置实行。又，例如，实施形态的电池短路部去除电压确定装置所进行的短路部存在确认处理和短路部去除处理也可由不同的装置进行。
在上述实施形态的电池短路部去除装置中，虽然同时进行短路部存在确认处理和短路部去除处理，但是也可仅进行短路部去除处理而不进行短路部存在确认处理。
另外，在电池短路部去除电压确定装置中，在测定I-V特性之前，也可通过上述方法确认短路部的存在。
在上述实施形态的电池短路部去除电压确定装置中，示出了在规定范围内测定I-V特性之后分析I-V特性数据从而确定电池短路部去除电压的情形，但是测定I-V特性和分析I-V特性的数据分析(探寻最大值)也可并行处理。
在上述实施形态中，虽然对电池单元为一层的薄膜太阳能电池进行了说明，但是电池单元为两层的串联结构的薄膜太阳能电池也可适用本发明，进一步的电池单元为三层以上的结构的薄膜太阳能电池也可适用本发明。
本发明不限于薄膜太阳能电池，而可适用于电池单元的一部分可能产生短路部的所有电池。
产业上的可利用性
本发明的电池短路部去除装置和方法，以及电池短路部去除电池确定装置和方法适用于需要去除短路部的所有电池。
符号说明
1A、1B：薄膜太阳能电池
2：玻璃基板
3：透明电极(第一电极)
4：非晶硅层(中间层)
5：银电极(第二电极)
6：太阳能电池单元
10：电池短路部去除电压确定装置
12：探针
14：接触部件
20：短路部去除对象电池搬送机构
21：探针单元
22：探针
23：探针单元基板
24：奇偶切换开关组
25：奇数位置用短路部去除控制部
26：偶数位置用短路部去除控制部
27：信息处理部
30：电池短路部去除装置。
Claims (10)
1.一种电池短路部去除电压确定装置，其确定电池短路部去除装置通过施加反向偏压去除电池的短路部所适用的短路部去除电压，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，其特征在于，
所述电池短路部去除电压确定装置包括边界电压检测单元，在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，该边界电压检测单元对电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，
所述电池短路部去除电压确定装置将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压确定为所述电池短路部去除电压。
2.一种电池短路部去除电压确定方法，其确定电池短路部去除装置通过施加反向偏压去除电池的短路部所适用的短路部去除电压，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，其特征在于，
边界电压检测，在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，
将上述检测得到的边界电压确定为所述电池短路部去除电压。
3.一种电池短路部去除装置，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，其特征在于，
该电池短路部去除装置具有短路部去除单元，该短路部去除单元将权利要求1所述的电池短路部去除电压确定装置所确定的所述电池短路部去除电压作为反向偏压施加以去除短路部。
4.如权利要求3所述的电池短路部去除装置，其特征在于，进一步具有：
短路部有无判定单元，其根据在作为去除处理对象的电池的相邻的所述第二电极间施加规定的反向偏压时的电流值是否为阈值电流值以上，判定有无短路部，
当所述短路部有无判定单元判定存在短路部时，所述短路部去除单元进行去除处理。
5.如权利要求4所述的电池短路部去除装置，其特征在于，所述短路部有无判定单元所施加的规定电压为与所述电池单元的开路电压相等的电压值且施加方向为反向偏置方向。
6.一种电池短路部去除方法，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，其特征在于，
短路部去除单元将权利要求2所述的电池短路部去除电压确定方法所确定的所述电池短路部去除电压作为反向偏压施加以去除短路部。
7.如权利要求6所述的电池去除方法，其特征在于，
短路部有无判定单元，根据在作为去除处理对象的电池的相邻的所述第二电极间施加规定的反向偏压时的电流值是否为阈值电流以上，判定有无短路部，
当判定存在短路部时，所述短路部去除单元进行去除处理。
8.如权利要求7所述的电池短路部去除方法，其特征在于，所述短路部有无判定单元所施加的规定电压为与所述电池的开路电压相等的电压值且施加方向为反向偏置方向。
9.一种电池短路部去除装置，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，其特征在于，
该电池短路部去除装置包括：
边界电压检测单元，其在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，和
短路部去除单元，其将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压作为用于去除短路部而施加的所述反向偏压进行施加，以去除短路部。
10.一种电池短路部去除方法，其通过施加反向偏压以去除作为去除处理对象的电池的短路部，所述电池具有一个或多个电池单元，所述电池单元在基板上依次层叠有第一电极、作为电力发生部的中间层、和第二电极，所述反向偏压施加在电池的相邻的所述第二电极之间，其特征在于，
边界电压检测单元，其在用于确定该电池短路部去除电压的确定处理用的电池的相邻的所述第二电极之间施加的反向偏压逐渐提高的情况下，对电流值随着所述反向偏压的提高从上升到急速下降时的边界电压进行检测，和
短路部去除单元，其将所述边界电压检测单元检测到的上述边界电压作为用于去除短路部所施加的所述反向偏压进行施加，以去除短路部。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121212 Termination date: 20190831 |
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