JP2010212351A - 検査装置、および検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池の不良箇所を特定するためのデータを取得可能な検査装置を提供する。
【解決手段】検査装置1は、太陽電池90の受光面の一部に対して光を照射する光源11と、受光面に沿って光源11を移動させるステージ12と、光の照射によって太陽電池90から出力される電流の電流値を測定する測定装置15と、光の強度と、ステージ12による光源11の移動とを制御する制御装置14とを備える。制御装置14は、光源11の移動に基づき受光面における光の照射領域を順次変更し、かつ、各照射領域において光の強度を変更する制御を行う。測定装置15は、各照射領域に対する光の照射に基づき測定された電流値を出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、太陽電池の出力を検査する検査装置、および検査方法に関する。特に、本発明は、太陽電池の出力を評価する際に用いる検査装置、および検査方法に関する。
従来、太陽電池が知られている。当該太陽電池の製造後の検査や太陽電池の研究開発において、検査者や研究開発者は、太陽電池の出力特性を評価する。当該評価は、重要な検査項目または測定項目の1つである。
太陽電池の出力特性についてのデータを得る場合に、自然太陽光を太陽電池の受光面に照射することが考えられる。しかしながら、自然太陽光の照射は、季節や天候により、当該光の強度が変動する。したがって、自然太陽光を用いて上記データを得るのは現実的でない。
そこで、キセノンランプなどを用いた擬似太陽光が、自然太陽光の代わりに用いられている。擬似太陽光を用いることにより、一定の強度の光を生成できる。その結果、一定の照度で上記受光面に対して光を照射可能になる。
たとえば、特許文献1には、キセノンランプとハロゲンランプとを用いて上記擬似太陽光を実現するソーラーシミュレータが開示されている。また、近年、太陽電池のサイズは大型化しており、当該大型化に伴い、擬似太陽光の発光面を大きくした光源が作製されている。
また、特許文献2には、LED(Light Emitting Diode)を用いて上記擬似太陽光を実現する太陽電池の評価装置(ソーラーシミュレータ)が開示されている。
特許第3500352号公報 特開2004−281706号公報
ところで、特許文献1および特許文献2のソーラーシミュレータは、出力特性のデータを得るために、擬似太陽光を太陽電池の受光面全体に一度に照射する。したがって、このようなソーラーシミュレータを用いた場合、出力特性のデータに異常があったとき、ユーザは、太陽電池の不良箇所を特定することはできない。
また、近年、光利用効率を高めるべく、波長に対する出力特性の異なる発電層を複数備えた太陽電池が開発されている。このような太陽電池に対して上記のソーラーシミュレータを用いた場合、出力特性のデータに異常があったとき、ユーザは、不良な発電層すら特定することはできない。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、太陽電池の不良箇所を特定するためのデータを取得可能な検査装置、および検査方法を提供することにある。他の目的は、太陽電池の不良箇所を特定可能な検査装置を提供することにある。さらに他の目的は、不良な発電層を特定可能であるとともに、特定した不良な発電層における不良箇所を特定可能な検査装置を提供することにある。
本発明のある局面に従うと、検査装置は、太陽電池の出力を検査する検査装置であって、太陽電池の受光面の一部に対して光を照射する第1光源と、受光面に沿って第1光源を移動させるステージと、光の照射によって太陽電池から出力される電流の電流値を測定する測定部と、光の強度と、ステージによる第1光源の移動とを制御する制御部とを備える。制御部は、第1光源の移動に基づき受光面における光の照射領域を順次変更し、かつ、各照射領域において光の強度を変更する制御を行う。測定部は、各照射領域に対する光の照射に基づき測定された電流値を出力する。
好ましくは、検査装置は、照射領域の位置を示した位置情報に対応付けて、当該照射領域に対する前記光の照射に基づき測定された電流値を、照射領域毎に格納する記憶部と、記憶部に格納された電流値と位置情報とに基づいて、太陽電池における不良箇所を特定し、当該特定した箇所を示す情報を出力する演算部とをさらに備える。
好ましくは、太陽電池は、受光面に沿って複数の発電部を備える。検査装置は、複数の発電部を複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断する。nを2以上の自然数とすると、前記第1光源は、波長が互いに異なるn種類の光を照射可能である。制御部は、発光パターンが互いに異なる、第1発光面と第2発光面とを第1光源に設定する。また、制御部は、第1発光面によって、複数のブロックのうちのいずれかのブロックに対して光を照射させ、第2発光面によって、当該ブロックと電気的に接続された他のブロックに対して光を照射させる。さらに、制御部は、第2発光面からは、n種類の光を同時に発光させるとともに、第1面からは、少なくとも、n種類のうち1種類以上の波長の光については強度を変更した状態で光を発光させる制御を行う。また、制御部は、第1光源における第1発光面の設定位置と第2発光面の設定位置とを変更する制御とを行う。測定部は、第1発光面と第2発光面とから照射される光に基づいて出力される電流の電流値を測定する。
好ましくは、太陽電池は、受光面に沿って複数の発電部を備える。検査装置は、複数の発電部を複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断する。検査装置は、擬似太陽光を照射する第2光源をさらに備える。制御部は、第1光源によって、複数のブロックのうちのいずれかのブロックに対して光を照射させ、第2光源によって、少なくとも、第1光源が光を照射したブロックと電気的に接続された他のブロックに対して光を照射させる制御を行う。
好ましくは、mを2以上の自然数とすると、太陽電池は、m層の発電層を含み、各発電層は互いに電気的に直列に接続されている。mよりも大きな自然数をnとすると、第1光源は、波長が互いに異なるn種類の光を照射可能である。制御部は、各照射領域において、各波長の光の強度を順に変更する。
好ましくは、n種類の光の各ピーク波長は、各発電層の分光感度特性が最大となる各波長とは異なる。
本発明の他の局面に従うと、検査方法は、太陽電池の出力を検査する検査方法であって、太陽電池の受光面の一部に対して、光源を用いて光を照射するステップと、受光面に沿って光源を移動させるステップと、光の照射によって太陽電池から出力される電流の電流値を測定するステップと、光の強度と、ステージによる光源の移動とを制御するステップとを備える。制御するステップは、光源の移動に基づき受光面における光の照射領域を順次変更し、かつ、各照射領域において光の強度を変更するステップをさらに含む。検査方法は、各照射領域に対する光の照射に基づき測定された電流値を出力するステップをさらに備える。
太陽電池の不良箇所を特定するためのデータを取得可能となる。太陽電池の不良箇所を特定可能となる。不良な発電層と、当該発電層における不良箇所とを特定可能となる。
検査装置の概略構成を示した図である。 ステージの裏面と太陽電池の受光面とを示した図である。 光源の概略構成を示した図である。 検査装置を用いた際における、太陽電池と測定装置との接続関係を説明するための図である。 太陽電池と測定装置との他の接続関係を説明するための図である。 図2のVI−VI線矢視断面図である。 各小光源よる光の照射タイミングと、測定装置が測定する電流値との対応関係を示した図である。 各発電層の分光感度特性を示した図である。 太陽電池における検査対象領域を示した図である。 各検査対象領域に光を照射した場合における出力電流の電流値を示した図である。 検査装置における処理のフローを示したフローチャートである。 各小光源よる光の照射タイミングと、測定装置が測定する電流値との対応関係を示した図である。 ステージの裏面と太陽電池の受光面とを示した図である。 他の検査装置を用いた際における、太陽電池と測定装置との接続関係を説明するための図である。 第1発光面の位置と第2発光面の位置とを、図14の状態から変化させた場合を示した図である。 他の光源の概略構成を示した図である。 発電層が単層である場合における、当該発電層の分光感度特性を示した図である。 制御装置として機能するコンピュータシステムのハードウェア構成を表わすブロック図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
〔実施の形態1〕
本発明に係る検査装置の一実施態様について、図1から図12を参照して説明すると以下のとおりである。
図1は、検査装置1の概略構成を示した図である。図1を参照して、検査装置1は、光源11と、ステージ12と、擬似太陽光源13と、制御装置14と、測定装置15と、演算装置16とを含む。検査装置1は、ステージ12上に載置された太陽電池90の不良箇所を特定する。太陽電池90は、受光面(図2参照)がZ軸の負方向を向いてステージ12に載置される。特定方法の詳細については、後述する。また、太陽電池90は、受光面に沿って、マトリクス状に複数の発電部を備えている。
光源11は、発光面11Aを備える。光源11は、発光面11Aを介して、複数の波長の光を、太陽電池の受光面の一部に対して照射する。また、光源11は、当該光の照射により、太陽電池90の受光面に矩形状の照射領域を形成する。
ステージ12は、2軸ステージである。ステージ12は、第1ガイド12Aと、第2ガイド12Bとを備える。光源11は、第2ガイド12Bによって、X軸方向に移動可能に固定されている。第2ガイド12Bは、第1ガイド12Aによって、Y軸方向に移動可能に固定されている。
擬似太陽光源13は、キセノンランプと光学フィルターとを備える。擬似太陽光源13は、キセノンランプや光学フィルターなどにより、太陽電池90の受光面全体に擬似太陽光を照射する。擬似太陽光源13は、ステージ12に対して太陽電池90とは反対側(Z軸負方向)に設置されている。なお、擬似太陽光源13は、たとえばキセノンランプとハロゲンランプといった複数のランプを用いて擬似太陽光を受光面に照射する構成としてもよい。
制御装置14は、光源11と、ステージ12と、擬似太陽光源13と、測定装置15と、演算装置16とに電気的に接続されている。制御装置14は、光源11の動作と、ステージ12の動作と、擬似太陽光源13の動作と、測定装置15の動作とを制御する。
また、制御装置14は、記憶装置14Aを含む。記憶装置14Aは、少なくとも、光源11の動作、ステージ12の動作、擬似太陽光源13の動作、および測定装置15の動作を制御するためのプログラムが格納されている。なお、制御装置14は、記憶装置14Aを内蔵していてもよい。
制御装置14は、光源11から照射される光の強度および当該光の照射タイミングを制御する。また、制御装置14は、第1ガイド12Aに対する第2ガイド12Bの位置と、第2ガイド12Bに対する光源11の位置とを制御する。つまり、制御装置14は、第2ガイド12Bの移動量と、光源11の移動量を制御する。なお、第2ガイド12Bは第1ガイド12Aによって移動する。また、光源11は、第2ガイド12Bによって移動する。このような制御により、ステージ12は、制御装置14からの指令に応じた位置まで、光源11を太陽電池90の受光面に沿って移動させることができる。さらに、制御装置14は、擬似太陽光源13から照射される光の強度および当該光の照射タイミングを制御する。また、制御装置14は、測定装置15に対して測定のタイミングを指示する。
より具体的には、制御装置14は、光源11の移動に基づき、上記受光面における光の照射領域を順次変更する。さらに、制御装置14は、各照射領域において光の強度を変更する制御を行う。なお、制御装置14による各制御の詳細については、後述する。
測定装置15は、制御装置14からの指令に基づき、太陽電池90から出力される電流(以下、「出力電流」と称する)の電流値を測定する。より詳しくは、測定装置15は、上記各照射領域において照射によって上記出力電流の電流値を測定する。そして、測定装置15は、測定した結果を、制御装置14に対して出力する。また、測定装置15は、測定した結果を数値化し、測定装置15が備える表示部に当該数値を表示(出力)してもよい。あるいは、測定装置15は、測定装置15が備える表示メータを当該測定した結果に応じて動作させることにより、メータ表示(出力)を行なってもよい。
制御装置14は、測定装置15から送られてきた電流値と、当該電流値が得られた照射領域の位置情報とを関連付けて記憶装置14Aに格納する。制御装置14は、記憶装置14Aに格納した、上記位置情報を関連付けた電流値を演算装置16に送る。
演算装置16は、上記電流値と位置情報とに基づいて、太陽電池90における不良箇所を特定する。そして、演算装置16は、当該特定した箇所を示す情報を出力する。たとえば、演算装置16は、演算装置16が備えるディスプレイ(図1参照)に不良箇所を表示する。なお、演算装置16の構成を、演算装置16がディスプレイを備えない構成とするとともに、演算装置16に接続された外部機器であるディスプレイに対して上記不良箇所の表示を実行させる構成としてもよい。
演算装置16は、たとえば、電流値が所定の値よりも低い場合、当該電流値に関連付けられた位置情報により特定される箇所を、上記不良箇所と特定する。あるいは、演算装置16は、電流値が全ての電流値の平均値よりも所定の値以上低い場合、当該低いと判断した電流値に関連付けられた位置情報により特定される箇所を、上記不良箇所と特定する。なお、不良箇所の特定方法は、上記に限定されるものではない。
ところで、太陽電池90の最大出力を測定するためには、太陽電池90の負荷電圧を掃引した状態で出力電流を測定する必要がある。このため、太陽電池90の負荷電圧を掃引する機能を検査装置1が備える構成とすれば、検査装置1は、最大出力についても測定することが可能となる。
図2は、ステージ12の裏面と太陽電池90の受光面90Aとを示した図である。図2を参照して、光源11は、ステージ12の動作により、XY平面内で任意の位置に移動可能となる。
光源11は、実線で示した位置において受光面90Aに対して光の照射を行った後、制御装置14の制御に基づき、X軸正方向へ予め定められた距離だけ移動する。また、当該移動後、光源11は、再度、受光面90Aに対して光の照射を行う。そして、上記X軸正方向への移動と、上記照射とを繰り返す。
上記X軸方向への移動を予め定められた回数行なった後は、制御装置14は、光源11を実線で示した位置に戻す制御を行う。その後、制御装置14は、第2ガイド12Bを予め定められた距離だけY軸正方向へ移動させる制御を行う。そして、上記照射と上記X軸正方向への移動とを繰り返す。
上記のような制御を制御装置14が行うことにより、最終的に、光源11は破線で示す位置まで移動するとともに、当該位置で光を照射する。以上により、測定装置15は、受光面90Aの各照射領域において光を照射した際の出力電流の電流値を測定することができる。なお、光源11の移動方法は、上記に限定されるものではない。また、検査を開始するに当たり、光源11を実線で示した位置(開始位置)まで移動させる必要がある場合には、制御装置14は、光源11から光を照射させたまま移動させる制御を行っても構わない。
図3は、光源11の概略構成を示した図である。図3を参照して、光源11は、それぞれに1つの波長の光を照射する4種類の光源110A,110B,110C,110Dを、それぞれ複数含んでいる。なお、以下では、光源110A、光源110B、光源110C、光源110Dを、それぞれ、「小光源110A」、「小光源110B」、「小光源110C」、「小光源110D」と称する。
小光源110Aは、赤色(R)の光を照射する。小光源110Bは、緑色(G)の光を照射する。小光源110Cは、青色(B)の光を照射する。小光源110Dは、赤外線を照射する。また、光源11においては、小光源110Aと、小光源110Bと、小光源110Cと、小光源110Dとが、偏りのないように順序立てて配列されている。各小光源110A〜110Dとしては、たとえば、LEDを用いることができる。
また、各照射領域においては、光の照射強度が均一であることが望ましいため、多数の小光源110A〜110Dを密に並べておくことが好ましい。なお、各小光源110A〜110Dの配列は、図3に示した配列に限定されるものではない。また、小光源の種類は、4種類に限定されるものではない。測定する太陽電池90の構成や、要求される測定精度などに基づき、小光源の種類を増やしてもよい。各小光源110A〜110Dによる光の照射タイミングの詳細については、後述する(図7)。
図4は、検査装置1を用いた際における、太陽電池90と測定装置15との接続関係を説明するための図である。また、図4は、図2におけるIV−IV線矢視断面図を含む。図4を参照して、太陽電池90は、上記複数の発電部の一部として、発電部91A〜91Fを含む。発電部91A,91B,91C,91D,91E,91Fは、この順に、互いに電気的に直列接続されている。
測定装置15は、測定用のプローブ15A,15Bを備える。プローブ15Aは、発電部91Aに対して発電部91Bとは反対側に配された配線と、接続点92Aにおいて電気的に接続される。プローブ15Bは、発電部91Fに対して発電部91Eとは反対側に配された配線と、接続点92Bにおいて電気的に接続される。このようにプローブを接続することにより、測定装置15は、発電部91A〜91Fが発電した際の電流の電流値を測定する。
ところで、光源11は、発光面11Aから光を照射する。図4の場合、発光面11Aから照射された光は、発電部91Aと91Bとに照射されることになる。この場合、以下の問題が生じる。光源11から発電部91Aと91Bとに光が照射された場合、光源11からは発電部91C〜91Fに光が照射されない。したがって、発電部91Aと発電部91Bは発電を行なうが、発電部91C〜91Fは発電を行なわない。このため、発電部91C〜91Fは、抵抗として機能することになる。発電部91C〜91Fが抵抗として機能すると、接続点92Aおよび92Bから出力される電流の値は、発電部91C〜91Fが抵抗として機能しない場合に比べて小さくなる。このため、測定装置15における測定精度が低下する。
そこで、本実施の形態では、少なくとも光源11が光を照射している間は、制御装置14は、受光面90Aの全体に対して擬似太陽光源13から擬似太陽光を照射する制御を行う。光源11が光を照射している間に、上記のように擬似太陽光源13が擬似太陽光の照射を行なうと、発電部91C〜91Fも発電を行なう。したがって、発電部91C〜91Fが抵抗として機能することがなくなり、測定装置15における測定精度の低下を防止できる。
なお、以下では、光源11により光が照射される各照射領域が、検査装置1による検査対象の領域であるため、当該照射領域を「検査対象領域」とも称する。また、1つの検査対象領域への光源11からの光の照射によって、良否が判断される発電部の集まりを、「ブロック」と称する。このように定義すると、検査装置1は、複数の発電部を複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断する構成といえる。さらには、検査装置1は、複数の発電部を、各検査対象領域に対応した複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断する構成といえる。
図5は、太陽電池90と測定装置15との他の接続関係を説明するための図である。図5を参照して、プローブ15Aは、上述した接続点92Aにおいて電気的に接続される。一方、プローブ15Bは、発電部91Bに対して発電部91Aとは反対側に配された配線と、接続点92Cにおいて電気的に接続される。このようにプローブを接続することにより、測定装置15は、発電部91A,91Bが発電した際の電流の電流値を測定することになる。このように、プルーブ15A,15Bと配線とを接続すれば、少なくとも光源11が光を照射している間は、擬似太陽光源13は擬似太陽光を受光面90Aに照射する必要はない。
しかしながら、図5に示す場合には、光源11を移動することにより検査対象領域を変更する度に、ユーザは、プルーブ15A,15Bの接続先を変更しなければならない。プルーブ15A,15Bの接続先を変更する作業は手間を要する。このため、図4に示したように、プルーブ15A,15Bを接続点A,Bに接続するとともに、擬似太陽光源13から擬似太陽光を照射することが好ましい。
図6は、図2のVI−VI線矢視断面図である。太陽電池90は、より詳しくは、電極93A,93Bと、発電層94A,94B,94Cと、配線95とを含む。発電層94A〜94Cは、互いに対向する電極93Aと電極93Bとの間に配されている。発電層94C,94B,94Aは、この順に、電極93B側から順に積層されている。電極93Aと、電極93Bと、発電層94Aと、発電層94Bと、発電層94Cとは、互いに配線95によって電気的に接続されている。より具体的には、発電層94Aと、発電層94Bと、発電層94Cとは、配線95によって直列に接続されている。なお、本実施の形態では、発電層が3つである場合を例に挙げて説明するが、発電層は3つに限定されるものではない。なお、発電層94Aと発電層94Bと発電層94Cとが電気的に接続されていることを示すために配線95を示したが、実際の太陽電池においては、各層が配線により接続されているわけではない。
以下では、発電層94Aは、赤色(R)の光を照射した場合に発電を行ない、かつ緑色(G)の光および青色(B)の光を照射した場合には発電を殆ど行なわないとする。つまり、発電層94Aは、小光源110Aからの光が照射された場合に、主たる発電を行なうものとする。また、発電層94Bは、緑の光を照射した場合に発電を行ない、かつ赤色の光および青色の光を照射した場合には発電を殆ど行なわないとする。つまり、発電層94Bは、小光源110Bからの光が照射された場合に、主たる発電を行なうものとする。また、発電層94Cは、青色の光を照射した場合に発電を行ない、かつ赤色の光および緑色の光を照射した場合には発電を殆ど行なわないとする。つまり、発電層94Cは、小光源110Cからの光が照射された場合に、主たる発電を行なうものとする。さらに、以下では説明の便宜上、赤外線を照射した場合には発電層94Aで発電するものとする。
図7は、各小光源110A〜110Dよる光の照射タイミングと、測定装置15が測定する電流値との対応関係を示した図である。図7を参照して、各小光源110A〜110Dは、期間Ta(時間t0〜時間t1)において、予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioを得る。上記照射の後、期間Tsa(時間t1〜時間t2)において、各小光源110A〜110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110B〜110Dは、期間Tb(時間t2〜時間t3)において、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。つまり、この間、小光源110Aからの赤色の光の照射は行なわない。つまり、制御装置14は、小光源110Aによって照射される光の強度を、「0」に制御する。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioよりも低い電流値Ir′を得る。上記照射の後、期間Tsb(時間t3〜時間t4)において、各小光源110B〜110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110C,110Dは、期間Tc(時間t4〜時間t5)において、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。つまり、この間、小光源110Bからの緑色の光の照射は行なわない。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioよりも低い電流値Ig′を得る。上記照射の後、期間Tsc(時間t5〜時間t6)において、各小光源110A,110C,110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110B,110Dは、期間Td(時間t6〜時間t7)において、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。つまり、この間、小光源110Cからの青色の光の照射は行なわない。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioよりも低い電流値Ib′を得る。上記照射の後、期間Tsd(時間t7〜時間t8)において、各小光源110A,110B,110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110B,110Cは、期間Te(時間t8〜時間t9)において、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。つまり、この間、小光源110Dからの赤外線の照射は行なわない。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioよりも低い電流値Ii′を得る。
以上により、1つの検査対象領域に対する、光源11からの光の照射が完了する。なお、小光源110A〜110Dの発光の切替のための時間として期間Tsa〜Tsdを設けた構成を例に挙げて説明したが、期間Tsa〜Tsdは必ずしも必要ではない。また、各期間Ta〜Teは、互いに同じ長さであってもよい。あるいは、各期間Ta〜Teは、互いに異なる長さであってもよい。あるいは、各期間Ta〜Teは、各期間Ta〜Teで示される5つの期間のうち、2つから4つの期間だけが同じ長さであってもよい。また、測定装置15が測定する電流は、太陽電池90の負荷によって電流値が異なる。したがって、測定装置15は、短絡電流を基準として電流値を測定することが望ましい。
なお、検査装置1は、次の検査対象領域に光源11を移動させる際に、予め、小光源110A〜110Dから光を照射させておく制御を行っても構わない。
制御装置14は、より詳しくは、測定装置15から送られてきた上記各電流値Io,Ir′,Ig′,Ib′,Ii′と、これらの電流値が得られた検査対象領域の位置情報とを関連付けて記憶装置14Aに格納する。制御装置14は、記憶装置14Aに格納した、上記位置情報を関連付けた各電流値Io,Ir′,Ig′,Ib′,Ii′を演算装置16に送る。
演算装置16は、電流値Ioから電流値Ir′を差し引くことにより、小光源110Aのみが光を照射した場合に得られる出力電流の電流値Irを得る。また、演算装置16は、電流値Ioから電流値Ig′を差し引くことにより、小光源110Bのみが光を照射した場合に得られる出力電流の電流値Igを得る。さらに、演算装置16は、電流値Ioから電流値Ib′を差し引くことにより、小光源110Cのみが光を照射した場合に得られる出力電流の電流値Ibを得る。また、演算装置16は、電流値Ioから電流値Ii′を差し引くことにより、小光源110Dのみが光を照射した場合に得られる出力電流の電流値Iiを得る。
演算装置16は、各検査対象領域において光を照射することにより得られた、上記各電流値Ir,Ig,Ib,Iiを用いて、上述した不良箇所の特定を行なう。具体例として、電流値Irが所定の値よりも低い場合、演算装置16は、発電層94Aを不良層と特定する。赤色の光の照射により、主として発電層94Aが発電するためである。さらに、演算装置16は、当該電流値Irに関連付けられた位置情報により特定される箇所(発電層94Aの箇所)を不良箇所と特定する。
同様に、電流値Igが所定の値よりも低い場合、演算装置16は、発電層94Bを不良層と特定する。緑色の光の照射により、主として発電層94Bが発電するためである。さらに、演算装置16は、当該電流値Igに関連付けられた位置情報により特定される箇所(発電層94Bの箇所)を不良箇所と特定する。
また、電流値Ibが所定の値よりも低い場合、演算装置16は、発電層94Cを不良層と特定する。青色の光の照射により、主として発電層94Cが発電するためである。さらに、演算装置16は、当該電流値Ibに関連付けられた位置情報により特定される箇所(発電層94Cの箇所)を不良箇所と特定する。
次に、小光源110A〜110Cが照射する光の波長について、各発電層94A〜94Cの分光感度特性に基づき説明する。なお、分光感度特性とは、太陽電池出力の入射光波長依存性を表した特性である。具体的には、分光感度特性は、短絡電流の入射単色光入力に対する比である。太陽電池90のように発電層が3つある場合には、3つの曲線が描けることになる。なお、太陽電池90全体の分光感度特性は、当該3つの曲線を足し合わせることにより得られる。
図8は、各発電層94A〜94Cの分光感度特性を示した図である。図8を参照して、曲線C1,C2,C3は、それぞれ、発電層94A、発電層94B、発電層94Cの分光感度特性を示している。また、波長λi,λr,λg,λbは、それぞれ、小光源110Dによる赤外線の波長、小光源110Aによる赤色の光の波長、小光源110Bによる緑色の光の波長、小光源110Cによる青色の光の波長を示している。
小光源110Aが照射する光の波長は、図8に示すとおり、発電層94Aの分光感度特性の曲線C1において、波長の変化に対する感度の変化が大きい箇所に設定することが好ましい。同様に、小光源110Bが照射する光の波長は、発電層94Bの分光感度特性の曲線C2において、波長の変化に対する感度の変化が大きい箇所に設定することが好ましい。また、小光源110Cが照射する光の波長は、発電層94Cの分光感度特性の曲線C3において、波長の変化に対する感度の変化が大きい箇所に設定することが好ましい。これは、以下の理由による。
各曲線C1〜C3の最大値付近では、波長の変化に対する感度の変化が小さい。このような波長を各小光源110A〜110Cが照射する光の波長として選択すると、以下の問題を生じる。
たとえば、発電層94Aに不良箇所が存在し、当該不良箇所によって、発電層94Aの分光感度特性が短波長側あるいは長波長側にシフトしたとする。この場合には、設定された波長λrの光を不良箇所に照射しても、分光感度は、不良箇所がない場合に近い値の感度となる。このため、不良箇所における電流値Irは、正常箇所の電流値Irと近い値となる。それゆえ、検査装置1において、不良箇所の特定が困難となる。このため、上記波長λrは、発電層94Aの分光感度特性が傾きが大きな領域に設定することが好ましい。つまり、波長λrは、曲線C1で示される山における傾斜部に対応する値とすることが好ましい。波長λg、波長λbについても、波長λrと同様である。
ただし、山の頂上(ピーク)から外れすぎると、たとえば、発電層94Bの分光感度特性の影響を大きく受けることになる。このため、波長λrを、曲線C1で示される山の裾付近に対応する値とすることは、好ましくない。波長λg、波長λbについても、波長λrと同様である。
さらに、図8に示すとおり、曲線C1で示される山の両側の各傾斜部に対応する値に、波長λiと波長λrとが設定されることが好ましい。また、曲線C2で示される山の両側の各傾斜部に波長λrと波長λgとが設定されることが好ましい。また、曲線C3で示される山の両側の各傾斜部に対応する値に、波長λgと波長λbとが設定されることが好ましい。これは、以下の理由による。
各曲線C1〜C3の両側では、分光感度特性の変動要因が異なる。したがって、測定対象領域の特性の変動を詳細に把握するためには、山の両側の傾斜部に対応する値に2つの光の波長を設定することが好ましい。
図9は、太陽電池90における検査対象領域を示した図である。図9を参照して、検査対象領域は、太陽電池90の受光面90Aに対してマトリクス状に設定されている。検査装置1は、受光面90Aを6つの検査対象領域A−1〜A−6に分けて上記出力電流を測定する。つまり、検査装置1は、太陽電池90に含まれる複数の発電部を、各検査対象領域A−1〜A−6に対応する6つのブロックに分割し、各ブロックの良否を判断する。
なお、検査対象領域の数は、一例であり、6個に限定されるものではない。検査対象領域の数は、光源の発光面11Aの大きさや、太陽電池90の受光面90Aの大きさなどにより異なる。
図10は、各検査対象領域A−1〜A−6に光を照射した場合における出力電流の電流値を示した図である。たとえば、検査対象領域A−1に光源11から光を照射した場合、演算装置16が、上記電流値Ir、電流値Ig、電流値Ib、電流値Iiとして、それぞ、電流値Ir1、電流値Ig1、電流値Ib1、電流値Ii1を得たことを示している。
演算装置は、図10に示す各電流値に基づき、太陽電池90における不良箇所(詳しくは、不良発電層および当該発電層における不良箇所)を特定する。また、複数の太陽電池において、図10に示すような電流値のデータを収集しておくことにより、不良箇所が発生しやすい部位を予測できる。したがって、収集されたデータは、製造現場における、太陽電池の工程管理などに役立つ。
図11は、検査装置1における処理のフローを示したフローチャートである。具体的には、図11は、測定装置15が、各検査対象領域において出力電流の電流値(図7参照)を測定するまでの処理を示したフローチャートである。
図11を参照して、ステップS2において、検査装置1は、擬似太陽光源13を点灯する。ステップS4において、検査装置1は、太陽電池90のI−V特性を測定する。I−V特性とは、太陽電池90に光を当てて負荷を変化させたときの、電流−電圧特性である。なお、ステップS2およびS4の処理は、太陽電池90全体の特性を測定するための処理である。検査装置1は、当該処理により、太陽電池90全体の品質検査を行なうことができる。
ステップS6において、検査装置1は、擬似太陽光源13を消灯する。ステップS8において、検査装置1は、ステージ12によって光源11を検査対象領域へ移動する。ステップS10において、検査装置1は、擬似太陽光源13を点灯する。ステップS12において、検査装置1は、図7に示したとおり各小光源110A〜110Dの点灯および消灯を行い、出力電流の電流値を測定する。
ステップS14において、検査装置1は、擬似太陽光源13を消灯する。ステップS16において、検査装置1は、ステージ12によって光源11を次の検査対象領域へ移動する。ステップS18において、検査装置1は、全ての検査対象領域において出力電流の電流値を測定したか否かを判断する。検査装置1は、測定したと判断した場合(ステップS18においてYES)、一連の処理を終了する。一方、検査装置1は、終了していないと判断した場合、ステップS10に処理を進める。
なお、太陽電池90のI−V特性を測定する際には、光源11やステージ12が擬似太陽光を遮光しないように、光源11およびステージを退避しておく必要がある。退避させる必要があるのは、後述する実施の形態2においても同様である。
ところで、上記においては、図7に示すように、4つの小光源110A〜110Dのうち、1つの小光源(たとえば、小光源110A)からは光を照射せずに残りの3つの小光源から光を照射する期間を設けた。しかしながら、各小光源110A〜110Dの光の照射の手法は、図7に限定されるものではない。以下、図7とは異なる照射手法について、図12に基づき説明する。
図12は、各小光源110A〜110Dよる光の照射タイミングと、測定装置15が測定する電流値との対応関係を示した図である。図12を参照して、各小光源110A〜110Dは、期間Taにおいて、予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。この場合、測定装置15は、出力電流の測定の結果として、電流値Ioを得る。上記照射の後、期間Tsaにおいて、各小光源110A〜110Dは光の照射を停止する。ここまでは、図7の処理と同じである。
その後、各小光源110B〜110Dは、期間Tbにおいて、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。一方、この間、小光源110Aは、上記強度よりも低い強度の光を発光面11Aから照射する。上記照射の後、期間Tsbにおいて、各小光源110A〜110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110C,110Dは、期間Tcにおいて、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。一方、この間、小光源110Bは、上記強度よりも低い強度の光を発光面11Aから照射する。上記照射の後、期間Tscにおいて、各小光源110A〜110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110B,110Dは、期間Tdにおいて、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。一方、この間、小光源110Cは、上記強度よりも低い強度の光を発光面11Aから照射する。上記照射の後、期間Tsdにおいて、各小光源110A〜110Dは光の照射を停止する。
その後、各小光源110A,110B,110Cは、期間Teにおいて、上記予め定められた強度の光を発光面11Aから照射する。一方、この間、小光源110Dは、上記強度よりも低い強度の光を発光面11Aから照射する。
図12のような照射を行なうことにより、以下のメリットが得られる。たとえば、図12においては、期間Tbにおいて、全ての発電層94A〜94Cが発電を行なう。このように、期間Tbにおいても発電層94Aが発電を行なうため、期間Tbにおいて発電層94Aが抵抗として機能してしまうことを防止できる。また、期間Tc、期間Td、期間Teについても、期間Taと同様のことが言える。したがって、検査装置1は、図12に示したタイミングで光源11から光を照射する方が、図7に示したタイミングで光源11から光を照射するよりも高い精度で不良箇所を特定できる。
〔実施の形態2〕
本発明に係る検査装置の他の実施態様について、図13から図15を参照して説明すると以下のとおりである。
本実施の形態にかかる検査装置1A(図13参照)は、後述する光源211を備える点において、光源11を備える検査装置1と異なる。また、検査装置1Aは、光源11と異なる光源211を備えるため、制御装置14による制御も検査装置1における制御とは異なる。
検査装置1Aは、光源211から検査対象領域に対して光を照射している際には、擬似太陽光源13からの照射が必要ない。つまり、図11におけるステップS10およびステップS14の処理が不要である。たとえば、この点において、検査装置1Aと検査装置1とは、擬似太陽光源13に対する制御が異なる。
光源211は、光源11と同様、複数の波長の光を、太陽電池の受光面の一部に対して光を照射する。また、光源211は、光の照射により、光源11と同様、太陽電池90の受光面に矩形状の照射領域を形成する。光源211は、実施の形態1と同様、図3に示すような配列で各小光源110A〜110Dを備えている。光源211の発光面は、光源11の発光面11Aよりも広い。このため、光源211は、光源11よりも多くの小光源110A〜110Dを備える。
図13は、ステージ12の裏面と太陽電池90の受光面90Aとを示した図である。図13を参照して、光源211は、ステージ12の動作により、Y方向に移動可能となる。
光源211は、実線で示した位置において受光面90Aに対して光の照射を行った後、制御装置14の制御に基づき、Y軸正方向へ予め定められた距離だけ移動する。また、当該移動後、光源11は、再度、受光面90Aに対して光の照射を行う。そして、上記Y軸正方向への移動と、上記照射とを繰り返す。
上記のような制御を制御装置14が行うことにより、最終的に、光源211は破線で示す位置まで移動するとともに、当該位置で光を照射する。以上により、測定装置15は、受光面90Aの各照射領域において光を照射した際の出力電流の電流値を測定することができる。
図14は、検査装置1Aを用いた際における、太陽電池90と測定装置15との接続関係を説明するための図である。また、図14は、図13におけるXIV−XIV線矢視断面図を含む。
プローブ15Aは、発電部91Aに対して発電部91Bとは反対側に配された配線と、接続点92Aにおいて電気的に接続される。プローブ15Bは、発電部91Fに対して発電部91Eとは反対側に配された配線と、接続点92Bにおいて電気的に接続される。
制御装置14は、発光パターンが互いに異なる、第1発光面211Cと第2発光面211Dとを光源211の発光面に設定する。また、制御装置14は、第1発光面211Cの設定位置と、第2発光面211Dの設定位置とを変更する制御を行う。つまり、制御装置14の制御に伴い、光源211の発光面内において、第1発光面211Cの位置と第2発光面211Dの位置とが変化する。なお、以下では、第1発光面211Cから光を照射する、光源211の部位を、「第1光源部211A」と称する。また、第2発光面211Dから光を照射する、光源211の部位を、「第2光源部211B」と称する。
太陽電池90は、実施の形態1で述べたとおり、複数の発電部は、各検査対象領域に対応する各ブロックに分割されている。また、1つのブロックに着目すると、当該ブロックに電気的に接続されたブロックと、当該ブロックとは電気的に接続されていないブロックとがある。再び、実施の形態1の図4を参照して、太陽電池90は、少なくとも発電部91Aと発電部91Bとを含むブロック(以下、「第1ブロック」と称する)と、少なくとも発電部91Cと発電部91Dとを含むブロック(以下、「第2ブロック」と称する)と、少なくとも発電部91Eと発電部91Fとを含むブロック(以下、「第3ブロック」と称する)とを、少なくとも含んでいる。第1ブロックは、図4に示した配線によって、第2ブロックと第3ブロックと電気的に接続されている。
再び図14を参照して、光源11は、第1発光面211Cによって、第1ブロックに対して光を照射する。より詳しくは、光源11は、第1発光面211Cを介して、第1光源部211Aが発光した光を、第1ブロックに含まれる各発電部に照射する。また、光源11は、第2発光面211Dによって、第1ブロックと電気的に接続された、第2ブロックおよび第3ブロックに対して光を照射する。より詳しくは、光源11は、第2発光面211Dを介して、第2光源部211Bが発光した光を、第2ブロックおよび第3ブロックに含まれる各発電部に照射する。
制御装置14は、図7あるいは図12に従ったタイミングおよび強度で、第1発光面211Cから光を照射させる制御を行う。つまり、制御装置14は、4種類の波長の光(R,G,B,赤外)のうち1種類の波長の光(たとえば、期間Taにおいては赤色(R)の光)についての強度を変更した状態で、第1発光面211Cから光を発光させる制御を行う。また、制御装置14は、図7または図12における時間t0から時間t9までの期間において、第2発光面211Dからは、4種類の波長の光(R,G,B,赤外)を同時に発光させる制御を行う。第2発光面211Dからの光の照射により、発電部91C〜91Fも発電を行なう。測定装置15は、第1発光面211Cと第2発光面211Dとから照射される光に基づいて出力される電流の電流値を測定する。
したがって、図14の状態においては、発電部91C〜91Fが抵抗として機能することがなくなり、測定装置15における測定精度の低下を防止できる。このように、検査装置1Aは、検査対象領域に対して光源211を照射する際、擬似太陽光源13を用いなくても、測定精度を維持することができる。
図15は、第1発光面211Cの位置と第2発光面211Dの位置とを、図14の状態から変化させた場合を示した図である。図15を参照して、制御装置14は、第1発光面211Cによる第1ブロックに対する光の照射が終了した後、第1発光面211Cが上記第2ブロックに対して光を照射するように、第1発光面211Cの位置と第2発光面211Dの位置とを変更する制御を行う。この場合、光源11は、第2発光面211Dによって、第1ブロックおよび第3ブロックに対して光を照射する。
また、制御装置14は、第1発光面211Cによる第2ブロックに対する光の照射が終了した後、第1発光面211Cが上記第3ブロックに対して光を照射するように、第1発光面211Cの位置と第2発光面211Dの位置とを変更する制御を行う。
以上のように、検査装置1は、第1ブロック、第2ブロック、および第3ブロックのそれぞれが不良箇所であるか否かを判断するための出力電流の電流値を、光源211を移動させることなく測定することができる。なお、制御装置14は、第1発光面211Cによる第3ブロックに対する光の照射が終了した後、ステージ12によって光源211をY軸正方向に移動させる制御を行う。その後、制御装置14は、上述したとおり、第1発光面211Cの位置と第2発光面211Dの位置とを変更する制御と、第1発光面211Cと第2発光面211Dとから照射される光の強度や照射タイミングの制御を行う。
ところで、上記においては、光源211の発光面を2つの発光面211C,211Dに分割した例を挙げて説明したが、光源211の発光面を3つ以上の発光面に分割してもよい。検査装置1は、測定により得られたデータの使用方法や、測定におけるタクトタイムに基づいて、上記分割数を決定すればよい。
また、光源211の上記X方向のサイズを小さくして、光源211を実施の形態1と同様にX軸方向に移動させるよう、検査装置を構成してもよい。
光源211の上記Y方向のサイズを大きくし、太陽電池90の受光面90Aと同じサイズにすれば、ステージ12は不要となる。しかしながら、この場合、検査装置1は、擬似太陽光源13からの擬似太陽光を受光面90Aに照射できない。このため、検査装置1は、太陽電池90全体の特性を測定できなくなる。また、LEDにより構成されている光源211によって、擬似太陽光を作ることは非常に困難である。したがって、光源211を太陽電池90の受光面90A沿って移動させる構成の方が好ましい。
<変形例>
(1)図16は、光源311の概略構成を示した図である。実施の形態1における光源11、および実施の形態2における光源211を、光源311に置き換えてもよい。図16を参照して、光源311は、導光板317と、光源318A〜318Dとを備える。
光源318Aは、赤色の光を導光板317の第1側面に対して照射する。光源318Bは、緑色の光を導光板317の第2側面に対して照射する。光源318Cは、青色の光を導光板317の第3側面に対して照射する。光源318Dは、赤外光を導光板317の第4側面に対して照射する。導光板317は、各側面から入射した光に基づいた略均一な光を、表面から図16の矢印方向へと照射する。
光源311を用いる場合、光源11および光源211よりも、小光源の数を減らすことができる。したがって、光源311を用いることにより、光源11,211を用いる場合よも、小光源の故障率を低くすることができる。また、光源11および光源211ではLEDが1つでも壊れると、照度にムラが生じる。このため、光源11,211よりも光源311を用いる方が、検査装置1,1Aの信頼性は向上する。
さらに、光源311は導光板317を備えた構成であるため、光源11,211よりも照度ムラを低減できる。さらに、光源318A〜318Dは、導光板317の外部に配置されるため、ユーザは、光源318A〜318Dの取換えが容易となる。
(2)擬似太陽光源13が擬似太陽光をパルス発光を行なう構成の場合、図11におけるステップS2の処理およびステップS4の処理は不要である。その代わり、ステップS4におけるI−V特性の測定において、擬似太陽光源13が擬似太陽光をパルス発光すればよい。
(3)上記においては、太陽電池90が複数の発電層を備えた構成を例に挙げて説明した。太陽電池90の発電層は、単層であってもよい。また、太陽電池90が単層の場合であっても、出力電流の電流値を大きくすることにより測定装置15における測定感度を向上させる観点から、図7および図12のように複数の波長の光を受光面90Aに照射させることが好ましい。
図17は、発電層が単層である場合における、当該発電層の分光感度特性(つまり、太陽電池の分光感度特性)を示した図である。図17を参照して、単層の場合にも、分光感度特性を示した曲線で示される山の両側では、分光感度特性の変動要因が異なる。したがって、単層の場合にも、測定対象領域の特性の変動を詳細に把握するためには、山の両側の傾斜部に対応する値に2つの光の波長を設定することが好ましい。
(4)実施の形態1および2においては、図7および図12に示したように、期間Ta,Tb,Tc,Td,Teにおいて、いずれか1つの波長の光を消灯、あるいは当該波長の光の強度を弱めて、出力電流を測定した。しかしながら、検査装置1が行なう測定手法は、図7および図12に示す測定手法に限定されない。受光面90Aにおける照度を上げることにより測定装置15において十分な測定感度が得るのなら、制御装置14は、小光源110A〜110Dを、それぞれ順に点灯および消灯する制御を行って、測定装置15が各電流値Ir,Ig,Ib,Iiを直接測定してもよい。
(5)検査装置1は、光源11、ステージ12、擬似太陽光源13、制御装置14、測定装置15、および演算装置16のうち、いずれか2つ以上を1つの装置として構成してもよい。たとえば、検査装置1は、制御装置14と演算装置16とを1つの装置として構成してもよい。また、たとえば、検査装置1は、制御装置14と、演算装置16(ディスプレイ含む)とを、1つの装置(たとえば、パーソナルコンピュータ)として構成してもよい。なお、検査装置1Aについても、検査装置1と同様であるため、説明は繰り返さない。
<その他>
(1)図18は、制御装置14として機能するコンピュータシステム1800のハードウェア構成を表わすブロック図である。
コンピュータシステム1800は、主たる構成要素として、プログラムを実行するCPU1810と、コンピュータシステム1800の使用者による指示の入力を受けるマウス1820およびキーボード1830と、CPU1810によるプログラムの実行により生成されたデータ、又はマウス1820若しくはキーボード1830を介して入力されたデータを揮発的に格納するRAM1840と、データを不揮発的に格納するハードディスク1850と、DVD−ROM駆動装置1860と、モニタ1870と、通信IF1880とを含む。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。DVD−ROM駆動装置1860には、DVD−ROM1861が装着される。
コンピュータシステム1800における処理は、各ハードウェアおよびCPU1810により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ハードディスク1850に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、DVD−ROM1861その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、DVD−ROM駆動装置1860その他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信IF1880を介してダウンロードされた後、ハードディスク1850に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU1810によってハードディスク1850から読み出され、RAM1840に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU1810は、そのプログラムを実行する。
同図に示されるコンピュータシステム1800を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、RAM1840、ハードディスク1850、DVD−ROM1861その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、コンピュータシステム1800の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD−ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
なお、演算装置16も、制御装置14と同様なハードウェア構成を有するため、演算装置16のハードウェア構成についての説明は繰り返さない。
(2)特許文献2では、LED光の周波数や振幅を変調することにより、太陽電池の分光感度特性を得ている。したがって、当該文献に記載の評価装置では、変調手段が必須である。また、太陽電池の機種毎に太陽電池の特性が異なる場合には、ユーザは、変調周波数や変調振幅などを調整しなければならない。したがって、当該文献に記載の評価装置は、コストが高くつき、調整の煩わしい。一方、本実施の形態に係る検査装置1,1Aは、変調手段が不要である。また、検査装置1,1Aは、上記のような、変調周波数や変調振幅などの調整作業は必要ない。
(3)今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 検査装置、1A 検査装置、11 光源、11A 発光面、12 ステージ、12A 第1ガイド、12B 第2ガイド、13 擬似太陽光源、14 制御装置、14A 記憶装置、15 測定装置、15A プローブ、15B プローブ、16 演算装置、90 太陽電池、90A 受光面、91A 発電部、91B 発電部、91C 発電部、91D 発電部、91E 発電部、91F 発電部、93A 電極、93B 電極、94A 発電層、94B 発電層、94C 発電層、95 配線、110A 小光源、110B 小光源、110C 小光源、110D 小光源、110D 小光源、211 光源、211A 第1光源部、211B 第2光源部、211C 第1発光面、211D 第2発光面、311 光源、317 導光板、318A 光源、318B 光源、318C 光源、318D 光源。

Claims (7)

  1. 太陽電池の出力を検査する検査装置であって、
    前記太陽電池の受光面の一部に対して光を照射する第1光源と、
    前記受光面に沿って前記第1光源を移動させるステージと、
    前記光の照射によって前記太陽電池から出力される電流の電流値を測定する測定部と、
    前記光の強度と、前記ステージによる前記第1光源の移動とを制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記第1光源の移動に基づき前記受光面における前記光の照射領域を順次変更し、かつ、各照射領域において前記光の強度を変更する制御を行い、
    前記測定部は、各照射領域に対する前記光の照射に基づき測定された前記電流値を出力する、検査装置。
  2. 前記検査装置は、
    前記照射領域の位置を示した位置情報に対応付けて、当該照射領域に対する前記光の照射に基づき測定された前記電流値を、照射領域毎に格納する記憶部と、
    前記記憶部に格納された前記電流値と前記位置情報とに基づいて、前記太陽電池における不良箇所を特定し、当該特定した箇所を示す情報を出力する演算部とをさらに備える、請求項1に記載の検査装置。
  3. 前記太陽電池は、前記受光面に沿って複数の発電部を備え、
    前記検査装置は、前記複数の発電部を複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断するものであり、
    nを2以上の自然数とすると、前記第1光源は、波長が互いに異なるn種類の光を照射可能であり、
    前記制御部は、
    発光パターンが互いに異なる、第1発光面と第2発光面とを前記第1光源に設定し、
    前記第1発光面によって、前記複数のブロックのうちのいずれかのブロックに対して光を照射させ、前記第2発光面によって、当該ブロックと電気的に接続された他のブロックに対して光を照射させ、
    さらに、前記第2発光面からは、前記n種類の光を同時に発光させるとともに、前記第1面からは、少なくとも、前記n種類のうち1種類以上の波長の光については強度を変更した状態で光を発光させる制御と、
    前記第1光源における前記第1発光面の設定位置と第2発光面の設定位置とを変更する制御とを行い、
    前記測定部は、前記第1発光面と前記第2発光面とから照射される光に基づいて出力される電流の電流値を測定する、請求項2に記載の検査装置。
  4. 前記太陽電池は、前記受光面に沿って複数の発電部を備え、
    前記検査装置は、前記複数の発電部を複数のブロックに分割し、各ブロックが不良箇所か否かを判断するものであり、
    前記検査装置は、擬似太陽光を照射する第2光源をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記第1光源によって、前記複数のブロックのうちのいずれかのブロックに対して光を照射させ、
    前記第2光源によって、少なくとも、前記第1光源が光を照射したブロックと電気的に接続された他のブロックに対して光を照射させる制御を行う、請求項2に記載の検査装置。
  5. mを2以上の自然数とすると、前記太陽電池は、m層の発電層を含み、各発電層は互いに電気的に直列に接続されており、
    mよりも大きな自然数をnとすると、前記第1光源は、波長が互いに異なるn種類の光を照射可能であり、
    前記制御部は、各照射領域において、各波長の光の強度を順に変更する、請求項1から4のいずれか1項に記載の検査装置。
  6. 前記n種類の光の各ピーク波長は、前記各発電層の分光感度特性が最大となる各波長とは異なる、請求項5に記載の検査装置。
  7. 太陽電池の出力を検査する検査方法であって、
    前記太陽電池の受光面の一部に対して、光源を用いて光を照射するステップと、
    前記受光面に沿って前記光源を移動させるステップと、
    前記光の照射によって前記太陽電池から出力される電流の電流値を測定するステップと、
    前記光の強度と、前記ステージによる前記光源の移動とを制御するステップとを備え、
    前記制御するステップは、前記光源の移動に基づき前記受光面における前記光の照射領域を順次変更し、かつ、各照射領域において前記光の強度を変更するステップをさらに含み、
    前記検査方法は、各照射領域に対する前記光の照射に基づき測定された前記電流値を出力するステップをさらに備える、検査方法。
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