JP2010232547A

JP2010232547A - 太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、その導通部探査装置、太陽電池の導通部除去方法、その導通部除去プログラム、その導通部除去装置及び太陽電池の製造方法

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Publication number: JP2010232547A
Application number: JP2009080454A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishikawa; 正雄西川; Hideki Okajima; 英樹岡島; Toshiyuki Kimura; 敏幸木村
Original assignee: NF Corp
Current assignee: NF Corp
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14

Abstract

【課題】太陽電池セルの不具合箇所の特定の容易化や迅速化を図ることにある。
【解決手段】複数の太陽電池セル（１２１、１２２・・・１２ｎ）の隣り合う電極（１４）に可動プローブ（ローラープローブ２）を接触させ、電極（１４）に接触させた状態で可動プローブ（ローラープローブ２）の移動により、導通部を探査するとともに、発見された導通部に対して同一の可動プローブを用いて逆方向電圧や逆方向電流を付与することにより、導通部を除去している。
【選択図】図３

Description

本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルのセル内やセル間に生じた導通部（部分的な電極間短絡）の探査（検出）又はその除去に関し、例えば、複数の太陽電池セルを含む太陽電池パネルの製造や検査に用いられる、太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、その導通部探査装置、太陽電池の導通部除去方法、その導通部除去プログラム、その導通部除去装置及び太陽電池の製造方法に関する。

太陽電池の製造工程では、その品質や特性の検査にプランジャーとバネとからなる電気的な探触子（以下、「従来型プローブ」と称する）が用いられている。この従来型プローブでは、特性検査の他に、短絡部の除去等、不具合箇所の修正作業にも使われている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。

太陽電池の大型化は、使用プローブ数の膨大化や高額化をもたらし、使用頻度が高くなると、耐久性によって交換頻度も高まる。プローブ数が増大すると、太陽電池パネルがプローブによって押す力も強大になり、プロ−ブ使用時にパネルやこれを支える部材の歪みも大きくなる。このため、部材剛性を高めるために設備重量が増大し、また、コストも上がるという付随する問題も提起されている。

特開平１０−００４２０２特開昭６３−０８８８６９特開２００１−２２１８１９特開２００１−２３７４４０特開２００５−１３４４２１

太陽電池パネルの生産では、その最終工程での特性評価の他、生産途上の工程の随所で検査を行い、早期に不具合の発見を行って、後工程に流すべきかどうかの判断や、前工程にフィードバックして不具合要因の摘出、要因特定の後、要因を発生の原因が存在する工程の微調整等を行い、不具合を許容レベル以下にすることが行われている。検査工程内でも対処可能な不具合は、当該工程で修正を行うことも行われている。工程途上での検査や修正作業（例えば、特許文献１）により、製品品質の向上や、歩留まりの改善等が図られ、生産量の確保と、コスト低減とが図られている。

ところで、半完成状態の太陽電池パネルについて、セル毎の電圧―電流特性をチェックする工程では、出力端子間に正方向電圧、逆方向電圧を印加し、セルの電圧と電流との間の特性を検査している。ここで、正方電圧とは光を受けたときに太陽電池に流れる電流・電圧の方向（順方向）を指し、逆方電圧はこの逆方向の電圧印加である。逆方向電圧を印加したときに、基準値以上の電流が流れる場合には、セル間に絶縁不良が存在し、導通箇所を取り除くことが行われる。この導通チェックのためのプローブに、従来型プローブが用いられている。このような不具合が発見された場合には、そのプローブを通して逆方向電圧を印加し、不具合箇所に流れる電流のジュール熱で導通箇所を焼き切って正常化することが行われている。

そして、太陽電池パネルの大型化は、セル長の長大化をもたらし、そのセルの長手方向の発電特性も均一とはならない。そのため、不均一の程度を知り、悪いものは工程から外し、斯かる不均一なセルを改善するために上流工程にフィードバックして微調整をしたり、また、その不均一性が導通箇所によることもあるので、基準値以上に性能の悪いものであれば、先ず導通箇所の存在を疑い、修正作業を行う等、面倒な作業が行われる。

この修正作業や検査作業には、太陽電池セルの長手方向に多数のプローブを並べて行う「多点プローブ方式」が採用される。この多点プローブ方式は、プローブ数が多いほど特性の分布状況が精密に把握できるし、導通部の位置の特定精度も向上し、修正時にも導通箇所に近い部位にあるプローブに逆電流を流すことができ、より低い電圧での修正作業ができる。

しかし、この多点プローブ方式では、比較的デリケートで高価なプローブを多数のセル毎に配置するので、設備コストを押し上げ、一定期間毎にプローブ交換の手間と時間がパネル生産量に影響する。しかも、セルに対する各プローブの押し付け力は、２５グラム程度であるが、プローブ数が増大すると、そのプローブ数に比例して増大することとなる。例えば、セル幅が１センチで、セルの長手方向に５センチ間隔にプローブを配置したとすると、１１０センチ×１４０センチの太陽電池パネルでは、大凡、３０００本のプローブが必要となるので、全プローブからパネル全体が受ける荷重は７５ｋｇにも達する。実際には検査データの信頼性を高める意味で、測定箇所を２倍にする４端子法が採用されており、この場合には、その２倍の荷重となる。このような荷重下で、装置全体の撓みが所要の範囲になるように剛性を確保することは容易なことではない。また、定期的に交換するプローブ数が６０００本に及ぶとなれば、維持管理の費用も増大し、無視できない。

また、この多点プローブ方式では、プローブ配置を一度決めると、後で変えることが事実上できない。これは極めて不都合である。例えば、品質管理が巧妙化して不具合発生の確率も下がり、セルの長手方向の何れで測定してもバラツキが非常に少なくなると、多点で計測することの意味がなくなるし、また、一度設定した各工程のパラメータでパネルを流したときに不具合発生の箇所やその分布が次第に判明すると、その箇所近辺を要チェック領域と捉えておけるし、他の領域では逆に測定地点を間引くこともできるが、このような対応が不可能となる。要チェック領域ではチェック箇所を増やして、より精度の高い計測や修正を行えばよいが、必要性の低いポイントで計測や修正作業を行うことは、プローブの寿命を縮めることとなる。

物理的な固定位置にプローブを配置する多点プローブ方式では、不具合箇所とプローブ間の距離が一定であるため、その位置を変更できないため、不具合箇所を焼き切るには、ある程度の電圧をかけざるを得ないが、位置調整ができないために正常なセルへのダメージを与えてしまうという不都合がある。

このように多点プローブ方式による検査や修復は、プローブ位置が確率的によく起きる不具合箇所に集中するように変更することができないため、不具合箇所を特定し、最適位置から逆方向電圧を印加できない。不具合箇所以外から逆方向電圧を印加する場合には、修復のための電圧を高くしなければならず、正常セルを破損させる危険性がある。従来型プローブで移動機構の設置が困難である。しかも、大型化が進むであろう太陽電池の製造工程では多点プローブ方式、即ち、固定プローブは不向きである。

斯かる課題は上記特許文献１〜５には開示されておらず、その解決手段の開示や示唆もない。

そこで、本発明の目的は、斯かる多点プローブ方式や従来型プローブの欠点に鑑み、太陽電池セルの不具合箇所の特定の容易化や迅速化を図ることにある。

また、本発明の他の目的は、斯かる多点プローブ方式や従来型プローブの欠点に鑑み、太陽電池セルの不具合箇所の修復の容易化や迅速化を図ることにある。

また、本発明の他の目的は、斯かる多点プローブ方式や従来型プローブの欠点に鑑み、太陽電池セルの不具合箇所の修復の容易化や迅速化を図った太陽電池の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の構成は以下の通りである。

本発明は、複数の太陽電池セルの隣り合う電極に可動プローブを接触させ、電極に接触させた状態で可動プローブの移動により、導通部を探査するとともに、発見された導通部に対して同一の可動プローブを用いて逆方向電圧や逆方向電流を付与することにより、導通部を除去している。

そこで、本発明の第１の側面である、太陽電池の導通部探査方法は、太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査方法であって、複数の太陽電池セルの隣り合う電極に可動プローブを接触させる工程と、前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる工程とを含むことを特徴とする。

この第１の側面において、好ましくは、前記電極に前記可動プローブを接触させて逆方向電圧を印加し又は逆方向電流を流した状態で前記可動プローブを移動させる工程と、前記電極上を移動する前記可動プローブを通して電極間にある物理情報を監視する工程と、前記物理情報から前記導通部の有無又はその位置を特定する工程とを含んでもよい。

本発明の第２の側面である、太陽電池の導通部探査プログラムは、太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査プログラムであって、前記太陽電池セルの電極間の物理情報を取り込み、該物理情報を監視する機能と、前記物理情報から前記太陽電池セルの導通部の有無又はその位置を特定する機能とをコンピュータによって実現することを特徴とする。

本発明の第３の側面である、太陽電池の導通部探査装置は、太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査装置であって、複数の太陽電池セルの隣り合う電極に接触させる可動プローブと、前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる可動機構と、前記可動プローブを通して前記導通部を検出する導通部検出手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第４の側面である太陽電池の導通部除去方法は、太陽電池セルの導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去方法であって、複数の太陽電池セルの隣り合う電極に可動プローブを接触させる工程と、前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる工程とを含むことを特徴とする。

この第４の側面において、前記太陽電池セル内の前記導通部の位置又はその近傍位置に移動させた前記可動プローブにより前記太陽電池セルに逆方向電圧を印加し又は逆方向電流を流し、前記導通部を除去する工程を含んでよい。

本発明の第５の側面である太陽電池の導通部除去プログラムは、太陽電池セルの導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去プログラムであって、前記太陽電池セルの電極間の物理情報を取り込み、該物理情報を監視する機能と、前記物理情報から前記太陽電池セルの導通部の位置を特定する機能と、特定された前記導通部を除去する逆方向電圧又は逆方向電流を前記電極間に付与する指示情報を生成する機能とをコンピュータによって実現することを特徴とする。

本発明の第６の側面である太陽電池の導通部除去装置は、太陽電池セルの導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去装置であって、複数の太陽電池セルの隣り合う電極に接触させる可動プローブと、前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる可動機構と、前記可動プローブを通して前記導通部を逆方向電圧又は逆方向電流の付与によって除去する手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の第７の側面である太陽電池の製造方法は、複数の太陽電池セルを含む太陽電池の製造方法であって、請求項１ないし請求項５に記載の太陽電池の導通部探査方法、上記太陽電池の導通部探査プログラム、上記太陽電池の導通部探査装置、上記太陽電池の導通部除去方法、上記太陽電池の導通部除去プログラム、上記太陽電池の導通部除去装置の何れか又は２以上を用いたことを特徴とする。

本発明の太陽電池の導通部探査方法、導通部探査プログラム又は導通部探査装置によれば、容易かつ迅速に太陽電池セルの導通部を探査できる。

本発明の太陽電池の導通部除去方法、導通部除去プログラム又は導通部除去装置によれば、容易かつ迅速に探査された導通部に逆方向電圧又は逆方向電流を付与し、その導通部を除去でき、設備コストの低減を図ることができる。

また、本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池セル内の導通部を容易かつ迅速に探査でき、その探査に基づいて導通部を除去できるので、製造コストの低減とともに、歩留りの向上や製品品質を高めることができ、大規模太陽電池の製造コストの低減に寄与する。

第１の実施の形態に係るローラープローブを示す図である。ローラーの形状及び接触部の形態を示す図である。太陽電池パネル及びプローブユニットを示す図である。第２の実施の形態に係る導通部の探査、その除去及び電流分布を示す図である。第３の実施の形態に係る導通部の探査又はその除去を示す図である。第４の実施の形態に係る導通部の探査又はその除去を示す図である。第５の実施の形態に係る導通部の探査又はその除去を示す図である。電流分布を示す図である。第６の実施の形態に係る電圧印加装置を示す図である。電流センサを付加した電圧印加装置を示す図である。第７の実施の形態に係る導通部の探査又は除去に用いられる導通部探査・除去システムを示す図である。導通部の探査、その除去に用いられる基本アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。修復作業アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。

〔第１の実施の形態〕

この第１の実施の形態は、太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、その導通部探査装置、導通部除去方法、導通部除去プログラム、導通部除去装置又は太陽電池の製造方法に用いられる導通部探査装置のプローブユニットの構成に関する。

この第１の実施の形態について、図１Ａ、図１Ｂ、図２及び図３を参照する。図１Ａは、第１の実施の形態に係るローラープローブを示す側面図、図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線断面を示す図、図２は、ローラー形状及び接触部を示す図、図３は、太陽電池パネル及びプローブユニットを示す図である。図１Ａ、図１Ｂ、図２及び図３に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。

このローラープローブ２は、導通部探査装置又は導通部除去装置に用いられる可動プローブ及びその可動機構の一例であって、図１Ａ及び図２に示すように、ローラー４を備える。このローラー４は、可動プローブの一例であって、導電性のよい金属で形成されている。

このローラープローブ２は、ローラー４が可動体であるが、このローラー４が可動機構５を以て可動自在に支持されている。即ち、ローラー４は１対のスイングアーム６Ａ、６Ｂに支持軸８により回転自在に支持されているとともに、バネ１０が持つ復元力による所定圧力により、太陽電池セル１２の電極１４に押し付けられ、この電極１４と電気的に接触させる。各スイングアーム６Ａ、６Ｂは回転自在にピボットピン１６によりフレーム１８に取り付けられている。即ち、ローラー４は、可動機構５を以てフレーム１８に回転可能及びスイング可能であるとともに、弾性的に支持されている。

ローラー４に直流電流を供給するための手段としてスリップ型のブラシ２２が備えられ、このブラシ２２はフレーム１８に設置され、その先端部がローラー４側に延びている。このブラシ２２は、電気的な接続手段の一例であって、ローラー４の回転側面に適切な押圧力で押し付けられて接触しており、フレーム１８側からブラシ２２を介してローラー４に給電され、電圧又は電流が付与される。この電圧又は電流は、ローラー４を介して太陽電池セル１２の電極１４に付与される。フレーム１８はプローブケース２４の内部に設置されている。

電極１４とローラー４との接触部２６について、ローラー４の進行方向をＸ軸に取ると、ローラー４の円周面部１９は、図２に示すように、電極１４の幅方向Ｙ（進行方向と直交方向）に大きな円弧を描くよう円弧面に形成され、太陽電池パネル３０の電極１４の面に対して例えば、二点鎖線で示すようにローラー４が傾いても、太陽電池パネル３０の表面が損傷を受けることがないようになっている。このような円弧面であれば、ローラー４が傾いても太陽電池セル３０の電極１４の表面に対して、ローラー４にはエッジがないので、太陽電池セル３０に損傷を生じさせることがない。

斯かる構成のローラープローブ２は図３に示すように、プローブケース２４に太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの設置数（ｎ個）と同数だけ設置され、複数のローラープローブ２を備えるプローブユニット２８が構成されている。但し、ｎ個は必須条件ではなく、例えば、ｎが偶数のときは２つに分割し、２度に分けて処理してもよい。

太陽電池パネル３０には絶縁基板上に複数（ｎ個）の太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎと、各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの隣り合うセル間には溝部３２が形成されている。各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの電極１４は幅の狭い長方形状である。各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎは電気的に直列に接続されている。

プローブユニット２８の各ローラープローブ２は各電極１４上に個別に接触させ、太陽電池パネル３０の幅をＹ軸に取り、プローブユニット２８をＸ軸方向に進退移動させるものとすれば、各ローラー４は電極１４に弾性的に接触した状態で回転しながら電極１４上を移動する。

プローブユニット２８の駆動機構には、ボールスクリューやタイミングベルトを利用したもの等、多様な形態を利用できる。何れの場合でも、駆動源にはサーボモータを使用すればよく、プローブユニット２８の太陽電池パネル３０、太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎ又は電極１４の移動位置を特定できる位置センサを設置し、この位置センサから得られる位置検出信号を位置情報や移動情報に用いればよい。この位置センサには、サーボモータに設置された例えば、エンコーダを用いてもよい。また、サーボモータに代えてステッピングモータを使う場合には、位置センサを省くことも可能である。

〔第２の実施の形態〕

この実施の形態について、図４Ａ及び図４Ｂを参照する。図４Ａは、太陽電池パネルとプローブユニットの関係を示す図、図４Ｂは、検出電流の推移を示す図である。図４Ａにおいて、図１と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態では、セル間の絶縁状態の検査による導通部の探査（その特定ないし導通を疑わせる個所の特定）と、導通部の除去とを行う。導通部の除去は通電方法により実行され、この場合、導通部位に逆方向電流を流してジュール熱を発生させることにより、その導通部を焼き切る。

導通部の探査では、図４Ａに示すように、プローブユニット２８の各ローラープローブ２から各セル間に逆方向電圧を印加し、所定の電圧差を逆方向（太陽電池セル１２の順方向と反対方向）に生じさせる。この状態を維持しながら、プローブユニット２８を図中、Ｘ軸方向の下方から上方に移動させ、移動中に各セル間の物理量として、セル間に流れる電流ｉ、セル間の電圧Ｖ（電圧降下）、各セル間の抵抗Ｒを計測する。この実施の形態では、これら３つの物理量のうち電流ｉの値をモニターしつつ、プローブユニット２８を移動させているが、これに限定されるものではない。

太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎが正常（導通部が生成されていない欠陥のないもの）であれば、各セル間に流れる電流ｉはｉ＝０、又はこの電流ｉに正常とみなす基準値ｉ_REFを設定するのであれば、その基準値ｉ_REF以下となる。太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの内部に導通箇所があれば、その導通箇所を持つセル間には基準値ｉ_REF以上の電流ｉが観測される。この導通箇所は多様なケースが考えられるが、修正可能な導通部として例えば、セル間を絶縁するための溝部３２の加工不良によるもの等が存在する。

そこで、図４Ａに示すように、加工不良のある溝部３２を実線Ｋ、不良導通個所を点Ｐとする。溝部Ｋを挟む２つのローラー４と太陽電池セル１２との接触点をＱ、Ｑ′とする。太陽電池セル１２の長手方向には当然セル自体の持つ電気抵抗Ｒが存在し、Ｐ〜Ｑ間、Ｐ〜Ｑ′間の抵抗Ｒが等しいものとすれば、導通部の持つ固有抵抗ｒに２Ｒを加えた抵抗Ｒｏ（＝ｒ＋２Ｒ）に電流ｉが流れる。この電流ｉの値は抵抗Ｒｏに逆比例するし、Ｒは移動距離ｘに関連して決まる。従って、ローラー４が導通部Ｐに近づくにつれ、これら一対のローラー間に流れる電流ｉは、図４Ｂに示すように、徐々に増大し、ローラー４が導通部に一番近づいた場所で最大値を呈し、また、ローラー４が導通部Ｐを通り過ぎると、その遠ざかる距離に応じて電流ｉは減少する。この電流ｉの最大値を示す場所は導通部Ｐのｘ方向の位置に対応しているから、電流ｉによって導通部Ｐが特定される。そこで、プローブユニット２８の駆動モータに取り付けた位置センサの検出信号と、この電流ｉの最大値とから導通部Ｐの箇所を特定できる。溝部Ｋの他にも導通箇所を持つ溝部３２があれば、同様に電流ｉの挙動（電流値）を観測できるから、プローブユニット２８が太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの上端に到達したとき、導通を疑わせる１又は複数の箇所を検出でき、その導通部を特定することができる。

太陽電池の製造工程における品質管理が厳しく設定されていれば、１本の溝部３２に複数の導通箇所が存在することは稀であるものの、このような稀な事象が起きている場合にも、それぞれの導通箇所の近傍をローラー４が通過する場合、電流ｉの値が極大値を呈するので、既述の検出原理を以て導通箇所の特定が行える。

プローブユニット２８を太陽電池パネル３０の図中（図４Ａ）の下方向に移動する戻り工程では、行きに特定された導通箇所でプローブユニット２８を静止させ、逆方向電流を徐々に増大させて流せば、その電流ｉによるジュール熱により当該導通箇所を焼き切ることができる。焼き切れたか否かは、焼き切れた瞬間に流れる電流値が０になるか、あるいは激減するかにより、判定できる。導通箇所が複数ある場合にはプローブユニット２８の静止及び焼き切り動作をその箇所毎に繰り返せばよい。

このように導通箇所の探査と、導通箇所の除去とをプローブユニット２８の１往復動作によって行うことができ、導通箇所の修復により、全ての太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎを正常化でき、太陽電池パネル３０の品質を高めることができる。

〔第３の実施の形態〕

この第３の実施の形態について、図５を参照する。図５は、第３の実施の形態に係る導通部の探査及び除去を示す図である。図５において、図３と同一部分には同一符号を付してある。

この場合、各ローラー４に加えられる電圧の向きを切り替え、各セル間には正方向に電圧を印加する。この状態で、各セル間に流れる電流と、印加電圧との関係を、電圧レベルを変えながら計測する。この計測作業は必ずしもローラー４を移動させながら連続的に計測する必要はなく、図５に示すように、太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの長手方向に沿って数ケ所、ローラー４を静止させて計測すればよい。この場合、５ケ所で計測している。

計測時にはローラー４を静止することは計測精度を高める上で望ましいが、静止は絶対的な条件ではない。得られたデータは、太陽電池パネル３０や太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの生産工程の後工程で、当該パネルを生産品として出荷しても良いか否かの判断に使われる。また、製品全体の品質管理にも適用でき、また、上流の製作工程における製造条件の策定等、パラメータの見直し等に利用することができる。

また、各セル毎に配置されたプローブユニット２８をセルの長手方向に移動させつつ、セル間の導通不良を検査でき、戻り工程で発見された当該導通箇所を同じローラープローブで修復作業も行うことができる。

プローブユニット２８をセルの長手方向にステップ状に移動して停止させ、セル毎の特性の検査にも利用できる。また、図５に破線及び一点鎖線で示すように、第１のプローブユニット２８１と、第２のプローブユニット２８２とを設置し、特性検査では、第１のプローブユニット２８１の後を追う形で、第２のプローブユニット２８２を移動、停止させればよい。このように２つのプローブユニット２８１、２８２を併用することで、接触箇所の数が２倍に増え、計測精度を向上させることができるし、更に、「４端子法」と呼ぶ手法を採用すれば、特性検査の精度を一層高めることができる。また、この実施の形態による場合には、プローブユニット２８１、２８２が１往復半することで、修復及び特性検査の双方を同じ製造工程で行うことができる。

このような実施の形態に関し、従来では多数の従来型プローブを各セルの長手方向に配置して修復していたのに対し、プローブ数が多いことに起因する故障頻度の高さや、押圧力の大きさに起因する装置の撓みの大きさ、この撓みを抑え込むのに必要な装置全体の剛性確保設計とその結果のコストアップ等の不利益は、上記実施の形態によって解消できる。

〔第４の実施の形態〕

次に、第４の実施の形態について、図６を参照する。図６は、導通部の探査及び除去を示す図である。図６において、図５と同一部分には同一符号を付してある。

プローブユニット２８は太陽電池パネル３０を図中で下方から上方にステップ状に移動させて、複数個所で静止させ、その静止状態で逆方向電圧を各ローラー４から各セルに与え、流れる電流ｉを計測する。このとき流れる電流ｉの値が基準値ｉ_REF以上ある一対のセルが発見された場合には、当該セル間の絶縁状態が不良である。そこで、その電圧レベルから次第に電圧を上昇させ、当該導通箇所をジュール熱で焼き切る。

この手順を経れば、製品数に応じて不良導通箇所の発生頻度が統計的に判明し、即ち、どの位置で導通箇所が多く、どの位置では少ないかが判明する。統計的に多くの回数が観測された場所では、測定及び修正ポイントを増加させ、不良導通箇所がほとんど観測されない場所では上記作業ポイントを減じればよい。

そこで、この実施の形態では、３番目と４番目の測定箇所Ｎ−３、Ｎ−４で導通不良の発生が多く見られた場合に、この２つの測定箇所の中間に実線で表示する測定箇所Ｎ−ＡＤを新たに設定する例である。このように新規測定及び修正箇所を追加すれば、予想される導通箇所とプローブユニット２８との間の距離が縮まり（即ち、統計的には半分になる）、既述の抵抗値Ｒも小さくなるから、導通箇所を焼き切るのに必要な電圧はより低いレベルで済む。低い電圧で焼き切れば、正常なセルを破壊する確率も小さくなり、生産性の向上が期待できる。また、測定箇所を増加するだけでなく、不良導通箇所が確率的に殆どない状態が続いた場所では、逆に測定及び修正の必要性は薄くなるから、その場所を間引いて測定及び修正を行えばよい。測定回数を減少させれば、その分だけ生産速度を向上させることができ、生産性を向上させることができる。

測定箇所及び修正箇所の増減について、その方法は手動で行ってもよいし、コンピュータに判断させ、自動的にプローブユニット２８の駆動プログラムを変えるようにしてもよい。この実施の形態では、従来技術では変更できなかった不良箇所の検査及び修正箇所を不良発生の頻度に関連付けて変更でき、太陽電池パネル３０の生産性の向上を図ることができる。

〔第５の実施の形態〕

次に、第５の実施の形態について、図７及び図８を参照する。図７は、導通部の探査及び除去を示す図、図８は、電圧−電流特性を示す図である。図７において、図１、図５と同一部分には同一符号を付してある。

第１の実施の形態では、１つのローラープローブ２（図１）に１つのローラー４を設置しているが、複数のローラーとして例えば、２つのローラー４Ａ、４Ｂに分けて同一セル中で並列に配列する構成としてもよいし、２つのローラープローブ２Ａ、２Ｂを縦列に配列してもよい。この実施の形態では、２つのローラープローブ２Ａ、２Ｂが縦列状態で配列されている。このようにプローブユニット２８に各ローラープローブ２Ａ、２Ｂを設置すれば、１つのセルに２つのローラープローブ２Ａ、２Ｂを同時に接触させることができる。

このプローブユニット２８を図中上下方向（Ｘ軸）に設定された単位距離ずつ移動し、停止させる。停止期間中に正逆方向に電圧を印加して流れる電流の特性検査を実行し、図８に示すように、検査データが逆方向電圧をかけた領域Ｄａで基準値ｉ_REF以上の電流を観測した場合に限って、逆電圧を段階的に大きく印加していき、結果的に増大した電流が導通部を流れることで、導通部を焼き切ることができる。この場合、領域Ｄｂは、順方向（正方向）電圧の印加による電流である。

そして、流れていた電流値が急激に低下して焼き切れたことが判断できたら、再度、電圧−電流特性を検査した後、再びプローブユニット２８を駆動して次の検査ポイントまで移動させる。これを繰り返すことで、プローブユニット２８が図中上縁まで移動し終えれば、この工程は終了し、太陽電池パネル３０は次工程へと送り出される。

この実施の形態によれば、プローブユニット２８が導通部の位置に停止するとは限らないが、その近傍位置に停止させることができる。この場合、導通部を焼き切るのに必要な逆方向電圧も第２の実施の形態に比較すれば、若干高くなるものの、太陽電池パネル３０の不具合箇所の修正と特性検査とを行うのに、プローブユニット２８が太陽電池パネル３０上を動く回数が片道の１回で済み、ローラープローブ２Ａ、２Ｂの耐久性を向上させる利点がある。

この実施の形態では、ローラープローブ２Ａ、２Ｂを２列に装着するものを例示したが、原理的には１列でも成立することは言うまでもない。２列の方がデータの信頼性を高められる利点がある。

以上詳述したように、従来型プローブに対し、ローラープローブ２Ａ、２Ｂを備えるプローブユニット２８を使用すれば、使用プローブ数を大幅に減らすことができ、コスト低減に貢献できるだけでなく、太陽電池パネル３０に加わる荷重を大幅に軽減でき、生産装置の剛性を低く設計できる等、生産装置の設計の自由度が向上し、生産装置全体のコストも軽減できる。

ローラー４による移動の自由度が得られることで、導通箇所の位置を精度良く特定でき、導通部の修正時の印加電圧も低くできる等、修正作業で予想される正常セルへのダメージも無視できる程度に軽減できる。

さらに、導通部の除去作業は、各セルの特性検査の前後の何れでも実行可能であり、製造ライン構成の自由度を高くできる。最も顕著な点として、導通部の探査と除去の２つの作業を同一工程中に行え、探査や除去の自由度を飛躍的に高めることができる。

〔第６の実施の形態〕

次に、第６の実施の形態について、図９及び図１０を参照する。図９は、印加電圧装置の構成例を示す図、図１０は、センサが付加された印加電圧装置を示す図である。図９及び図１０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図９及び図１０において、図３と同一部分には同一符号を付してある。

この電圧印加装置４０は、電圧印加手段の一例であって、抵抗分圧回路４２と、切替スイッチ４４と、電源４６とを備えている。抵抗分圧回路４２は、同一抵抗値からなる複数の抵抗Ｒｉを備え、各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの隣り合う電極１４−電極１４間に電圧を印加する。切替スイッチ４４は、これら太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの隣り合う電極１４−電極１４間の電圧について、正方向電圧、逆方向電圧又は電圧オフの３モードを選択可能な切替手段であって、電圧接点ａ、ｂ、ｃと中立接点ｄ、ｅを備える。この切替スイッチ４４の作動は手動で行ってもよいし、自動でもよい。電源４６は、可変電源の一例であって、例えば、電圧発生デバイスで構成し、任意の電圧レベルを出力することができる。この電源４６の電圧レベルは可変に構成されているものとし、その可変制御は、自動でもよいし手動でも構わない。

そこで、切替スイッチ４４が接点ａ、ｂに切り替えられ、電流ｉが抵抗Ｒｉを通過する場合、各抵抗Ｒｉの前後で電圧落差ΔＶが生じる。各抵抗Ｒｉの前後から分岐して電圧をローラープローブ２のブラシ２２（図１）に導けば、隣り合う太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの間には一定の電圧落差ΔＶが生じる。各抵抗Ｒｉの抵抗値を等しく選べば、隣り合うセル間にも同レベルの電圧が印加される。この電圧落差ΔＶは電源４６の電圧Ｖに比例するので、電源４６の電圧レベルが増減されると、その増減に応じて落差電圧ΔＶも増減することになる。

この実施の形態では、電源４６は電圧発生デバイスとしたが、電流の可変発生装置であってもよい。この場合、電流値を任意に増減できるものとして、例えばモータの増幅器がある。

各セル間に流れる電流を検出又は測定する手段として、図１０に示すように、各ローラープローブ２に直列に電流センサ４８を接続して電流を検出する構成としてもよい。電流センサ４８は、各セル間の電流を個別に検出する手段である。この電流センサ４８は、電流計であってもよい。また、この電流センサ４８に代え、隣接する各ローラープローブ２の間に電圧検出手段を設置し、電圧を検出する構成としてもよい。

〔第７の実施の形態〕

次に、第７の実施の形態について、図１１を参照する。図１１は、第７の実施の形態に係る導通部探査・除去システムを示す図である。図１１に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１１において、図９、図１０と同一部分には同一符号を付してある。

この導通部探査・除去システム５０は、太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、その導通部探査装置、太陽電池の導通部除去方法、その導通部除去プログラム、その導通部除去装置及び太陽電池の製造方法に用いられるシステムの一例である。この導通部探査・除去システム５０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）５２と、メモリ５４と、駆動アンプ５６と、モータ５８と、距離計６０と、タイマカウンタ６２と、電圧印加装置４０と、電流センサ４８とを備える。

メモリ５４は、データ記憶部６４と、プログラム記憶部６６と、ＲＡＭ（Random-Access Memory）６８とを備える。データ記憶部６４には、移動情報としての移動距離、電流値等のデータが格納され、プログラム記憶部６６には、ＯＳ（Operating System）や導通部探査プログラムや導通部除去プログラム等のアプリケーションが格納される。

この導通部探査・除去システム５０の制御システムの前提条件として、ＣＰＵ５２に接続されたメモリ５４には、計画されたプローブユニット２８の目標移動距離Ｘ_D(t) や、逆方向に電圧を印加したときに流れる電流の計測値から加工した期間で平準化された電流値ｉ(t) 等が格納される。

プローブユニット２８を駆動するモータ５８には、エンコーダ等の距離計６０が設置されるとともに、ＣＰＵ５２の指令に応じて供給する電流値を決めてモータ５８へ供給する駆動アンプ５６が備えられている。モータ５８は駆動アンプ５６から付与される電流値により回転トルクを発生し、プローブユニット２８を駆動する。その結果、距離計６０には、移動距離を表す距離Ｘ_R(t) が計測され、ＣＰＵ５２にフィードバックされる。また、ＣＰＵ５２には電流センサ４８の計測値ｉ(t) が入力される。

次に、制御アルゴリズムの基本アルゴリズムについて、図１２及び図１３を参照する。図１２は、基本アルゴリズムの処理手順を示すフローチャート、図１３は、修復作業アルゴリズムの処理手順を示すフローチャートである。図１２及び図１３において、α及びβは、フローチャート間の連結子を示している。

この基本アルゴリズムの説明に当たり、使用用語について、次のように定義する。

(1) Flag-repair.：修復作業中は「１」、そうでないときは「０」を示す指標である。

(2) Flag-meas.：正方向電圧を印加しつつセル特性を計測しているときは「１」、そうでないときは「０」を示す指標である。

(3) Ｋ_P：位置制御偏差に比例したトルク（モータ電流）を流すときに使う比例定数である。

(4) Ｋ_V：速度制御偏差に比例したトルク（モータ電流）を流すときに使う比例定数である。

(5) Ｌ：プローブユニット２８の最大移動距離である。

この基本アルゴリズム及び修復作業アルゴリズムは、太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、太陽電池の導通部除去方法、その導通部除去プログラム又は太陽電池の製造方法の一例であって、基本アルゴリズムには図１２に示す処理手順が構築され、また、修復作業アルゴリズムには図１３に示す処理手順が構築されている。この処理手順において示す各ステップＳ１０〜Ｓ３０（図１２）、ステップＳ５０〜Ｓ７５（図１３）、処理Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、処理の段階、機能等、プログラムのルーティンを示している。

そこで、基本アルゴリズムの最初の状態では、各セル間には所定の大きさの逆方向電圧が印加された状態にあるものとする。そこで、この基本アルゴリズムにおいて、ＣＰＵ５２は決められた一定の周期毎に起動され、以下の処理手順を実行する。この処理手順の時間管理手段としてタイマーが設けられており、起動周期が到来する度にタイマー割り込みを行う。

ステップＳ１０では現在の状況判断として、修復作業中か否かが確認される。ここで修復作業中のときはFlag-repair は「１」を示すものとしておく。最初は「１」ではないからステップＳ１１に進み、特性測定中か否かを判別する。ここで、特性測定中にFlag-meas.は「１」を示すものとする。最初は「１」ではないからステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、各セル間に流れる電流値ｉ(t) の読み込みが行われる。

ステップＳ１３では、ｉ(t) が前回の電流値に比べてどれだけ増減したのか、その変化量Δｉ(t) を算出する。この算出には、
Δｉ(t) ＝ｉ(t) −ｉ(t−１) ・・・(1)
を用いればよい。最初では前回の測定値がないために、前回の測定値は０として扱う。

ステップＳ１４では、変化量Δｉ(t) の絶対値が閾値としての電流ｉ₀と比べて大きいかどうかを判断して、大きいときは、これは電気的なノイズである可能性が高いので、実際に測定されたｉ(t) の代わりにプローブユニット２８が移動したことで増加するであろう微小な電流値の増加をδｉとして、これを前回の測定値に加えた量をｉ(t) の代わりに代入しておく。

ｉo の値はノイズの判断基準であるから、充分に大きな値を選ぶ。もし、ステップＳ１４の判断がＮＯの場合には、ステップＳ１５の処理は行わないで、そのままステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６ではｉ(t) の測定回数が所定回として既に１０回になったかどうかを判別する。当初は１０回に満たないから、ステップＳ１７に進み、過去のｉ(t) の平均値ｉ(t) を算出しておく。

タイマー割り込み回数が１０回以上になる時は、ステップＳ１６の結果は、ＹＥＳになるので、今回を含めて過去１０回の平均値を求め、これをｉ(t) としておく（ステップＳ１８）。次に、ステップＳ１９では、こうして求めたｉ(t) をメモリ５４のデータ記憶部６４に記録し、蓄える。この操作により、計測データであるｉ(t) に乱れが生じて導通部位の位置同定が困難な場合でも、１０回の期間にわたって平準化されたｉ(t) は乱れも取り除かれて滑らかな変量になるので、位置同定の際の誤差を最小化できる。今回開示した平準化作業によれば、ＣＰＵ５２の起動回数が１０回必要であるから、原理的には時間遅れを伴うが、例えば、起動時間を１０〔ms〕に設定すると、１０回で１００〔ms〕、言い換えれば０．１秒の時間遅れを伴う。プローブユニット２８の移動速度によっては導通部分の位置同定に誤差を生ずるが、上記移動速度が分かっているので、補正することができる。また、補正が面倒で省略したければ、ＣＰＵ５２の起動時間を例えば、２〔ms〕にすれば、誤差も１／５に軽減できる。

ステップＳ２０ではプローブユニット２８の移動に関する目標移動距離Ｘ_D(t) をメモリ５４から読み込む。目標移動距離Ｘ_D(t) は、メモリ５４のデータ記憶部６４に予め登録されている。ステップＳ２１では目標移動距離Ｘ_D(t) から、式(2) を用いて目標移動速度Ｖ_D(t) を算出する。

Ｖ_D(t) ＝Ｘ_D(t) −Ｘ_D(t−１) ・・・(2)

次に、ステップＳ２２に進み現在の移動距離Ｘ_R(t) を読み込む。ステップＳ２３では現在の移動距離Ｘ_R(t) から式(3) を用いて現在の移動速度Ｖ_R(t) の算出を行う。

Ｖ_R(t) ＝Ｘ_R(t) −Ｘ_R(t−１) ・・・(3)

このアルゴリズムの処理Ｆ１にはサーボモータの公知の駆動方式プロセスを使用すればよい。

ステップＳ２４に進みモータトルクτを式(4) を用いて算出する。

τ＝Ｋ_P｛Ｘ_D(t) −Ｘ_R(t) ｝＋Ｋ_P｛Ｖ_D(t) −Ｖ_R(t) ｝・・・(4)

ステップＳ２５では算出したモータトルクτを駆動アンプ５６に出力する。駆動アンプ５６はこのτを参照して、τが出るような電流値をモータ５８に供給し、その結果、プローブユニット２８は駆動前進する。ステップＳ２６では時刻ｔを１つ進めておく。

そこで、ステップＳ２７では、移動距離Ｘ_R(t) がプローブユニット２８の最大移動距離Ｌに到達したかどうかが判別される。当初は到達していないので、ＹＥＳの方に進み、２つのFlagの値を０に固定したままＣＰＵ５２の処理に戻る。

こうした処理を繰り返せば、プローブユニット２８は最大移動距離Ｌに到達し、ステップＳ２６の判別結果がＮＯになるときが到来する。この場合、ステップＳ２９に進み、Flag-repair のみを「１」にしておく。この処理により次回からはステップＳ１０の判別結果がＹＥＳになるので、ステップＳ３１に示す修復作業処理としての修復作業アルゴリズム処理に遷移し、その処理を終了すれば、リターン（ステップＳ３０）に移行する。このアルゴリズムについては、図１３のフローチャートに示す通りである。また、ステップＳ１１でＹＥＳであれば、特性検査アルゴリズム３２に遷移し、その処理を行い、リターン（ステップＳ３０）に移行する。

修復作業アルゴリズム（ステップＳ３１）では、図１３に示すように、ステップＳ５０で現在修復作業中かどうかの判別を行う。初めは今切り替わったばかりであるからＮＯになり、処理Ｆ２のステップＳ５１に進む。先に記録したメモリ５４から平準化された電流値ｉ(t) を読み出し、ステップＳ５２で電流ｉ(t) の変化量Δｉ(t) を式(5) を用いて算出する。最初では前回の測定値がないために、前回の測定値は０として扱う。

Δｉ(t) ＝ｉ(t) −ｉ(t−１) ・・・(5)

ステップＳ５３ではΔｉ(t) がプラスからマイナスに変化するときの移動距離Ｘ_D(t) を特定して、これを改めてｍ個のＸ_D(t) としてメモリ５４に記録する。そこで、ステップＳ５４では、セルが複数あるのでＸ_D(t) も１つとは限らないから、ここでは、ｍ個存在するので、小さい順にｍ＝１，２，３・・・ｍ₀と区別しておく。そして、ｘ＝Ｌ（最大移動距離）から出発し、Ｘ_Dmに至るまでの移動計画を作成する。具体的には、各時刻毎の目標移動距離Ｘ_D(t) を作成し、時系列データとして、メモリ５４のデータ記憶部６４に記録する。

ステップＳ５５では初期値として、ｍを１にするとともに、タイマカウンタ６２を設定値としてカウンタ値をＣにしておく。このカウンタ値Ｃは一定の逆方向電圧を加える時間を規定するもので、例えば、ＣＰＵ５２の起動サイクルに１０〔ms〕を選択し、Ｃに３を選択すると、３０〔ms〕の間、電圧レベルは一定即ち、Ｖ＝Ｖ_MINとなり（ステップＳ５６）、処理Ｆ２を抜ける。

処理Ｆ３のステップＳ５７では今設定した目標移動距離Ｘ_D(t) をメモリ５４から読み出し、ステップＳ５８で現在の移動距離Ｘ_R(t) を読み込み、ステップＳ５９ではモータトルクτを式(6) を用いて算出する。

τ＝Ｋ_P｛Ｘ _D (t) −Ｘ _R (t) ｝・・・(6)

ステップＳ６０ではこのモータトルクτを駆動アンプ５６に出力する。これでプローブユニット２８は動き始めることになる。ステップＳ６１で時刻を１つ進め、処理Ｆ３を抜ける。最初の判別プロセスステップＳ５０で、２回目からは、判別結果がＹＥＳになるので、ステップＳ６２に進み、プローブユニット２８が導通箇所を修復する箇所Ｘ_Dmに到達しているかどうかを判別し、未だ移動中のときはＮＯに進み、前述の処理を行うが、到達していてＹＥＳのときは、目標移動距離Ｘ_D(t) の代わりにＸ_Dmを代入しておく（ステップＳ６３）。

ステップＳ６４ではプローブユニット２８の現在の移動距離Ｘ _R (t) を距離計６０から読み込み、モータトルクτを既述の式(6) を用いて算出する（ステップＳ６５）。

そして、ステップＳ６６では、算出したモータトルクτを駆動アンプ５６に出力する。駆動アンプ５６では、このモータトルクτを参照し、モータトルクτが出るような電流値をモータ５８に供給し、その結果、プローブユニット２８は駆動前進する。このように、目標移動距離を参照し、プローブユニット２８の移動制御が行われる。換言すれば、既述のＸ_Dmは固定値であるから、プローブユニット２８はサーボロックされた状態に保持されることになる。

ステップＳ６７ではタイマカウンタ６２のカウンタ値Ｃから１を減じておく。その結果、カウンタ値Ｃが０になったか否かをステップＳ６８で確認する。初めは０ではないのでＮＯとなり、そのままにして、次のサイクル起動を待つ。これを繰り返すうちにＹＥＳに変わるので、ステップＳ６９に進み、印加電圧をΔＶだけ高める。その結果、印加電圧が既定値の最大値Ｖ_MAXになったか否かをステップＳ７０で判別し、未だ低い値であるならＮＯに進み、次のサイクル起動を待つ。これを繰り返すうちにＹＥＳに変わるので、ステップＳ７１に進み、この箇所での修復作業を終了することになる。ステップＳ７２では、今の処理が最後の修復ポイントｍ₀であったかどうかを判別している。最後でなければ、ステップＳ７３に進みターゲットを次の修復予定ポイントに変更しておく。しかし、これが最後の修復ポイントであれば、ステップＳ７２の結果がＹＥＳになるので、ステップＳ７４に進み、Flag-meas.を「１」に、Flag-repair を「０」に書き換えておく（ステップＳ７４）。

特性検査作業に備え、印加電圧を逆方向電圧から正方向電圧に切り替える（ステップＳ７５）。

これで修復作業アルゴリズムを抜け、次回の起動サイクルから、図１２に示す特性検査アルゴリズム（ステップＳ３２）に移行する。特性検査アルゴリズムについては、単純に決められた位置にプローブユニット２８を移動させ、印加電圧を複数レベルに替えて流れる電流値を計測すればよいので、詳細な説明は省略する。

そして、図１３のフローチャートにおいて、処理Ｆ２は、修復作業の場所の特定と、その場所に移動するための計画を作成するプロセスを表す。処理Ｆ３はモータ制御による移動そのものを処理するプロセスであり、また、処理Ｆ４は修復ポイントに静止するための処理プロセスである。図１２に示すフローチャートに比べて速度偏差を関与させていないが、関与させることにより、図１２に示すフローチャートと同様に構成してもよい。

また、データの平準化には一番単純なものとしてフィルタを通して高周波成分を除去するものを用いればよい。上記実施の形態で示した平準化処理は、金融世界で株式変動の統計処理に用いられるチャート手法と同一の原理によるものであるが、使われ方は全く異なるものである。即ち、金融界では変動する株価グラフに平準化曲線を併記したチャートから、いつ株価が反転上昇するのかを予測する目的で使われているにすぎないが、上記実施の形態では、斯かる手法を空間的な場所を特定するのに応用している。

このような処理手順を用いれば、第１の実施の形態で述べたローラープローブ２を備えるプローブユニット２８を用いて太陽電池パネル３０における短絡部の探査の効率化と、その修復とを効率的に行うことができ、探査や修復の迅速化だけでなく、斯かる処理を用いた太陽電池の製造工程の効率化、製品品質の向上等に寄与することができる。

〔特徴事項及び変形例〕

この発明における変形例や特徴事項や変形例を列挙すれば、次の通りである。

(1) 太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの隣接する正負の電極１４に、セルの長手方向に移動可能な導電性のローラー４を接触させることで、既述の逆方向電圧を印加させて導通部を除去することができる。

(2) 隣り合うローラー４とローラー４との間に太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの起電力とは逆方向の逆方向電圧を印加したまま、セルの方向に沿って移動させ、予想される導通箇所に近づくにつれて減少していく抵抗値とその抵抗値に逆比例して流れる電流値をモニターすることによって、当該導通箇所の発見を容易にし、該導通箇所を焼ききることができる。

(3) ローラー４を各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎ毎に少なくとも１個を配置しておけばよく、これら複数のローラー４をセルの長手方向とは直交する方向に1 列又は複数列に配列することで、太陽電池パネル３０上を効率よく移動でき、導通部を迅速に除去できる。

(4) 導通部の検知及び位置の特定後で、ローラー４を当該特定箇所に移動させ、導通部の除去を行う。これにより、導通部が非常に少ない場合ないし全くない場合には極めて短時間に作業を終了できる。

(5) 各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの長手方向に連続的に導通部を探索するのに代え、探索場所を複数の既設の場所で探索する構成としてもよい。即ち、導通部の除去に先立って、ローラー４を各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの長手方向に設けた複数の既設の位置に移動し、その位置で停止させ、逆方向電圧の印加により、ローラー４に流れる電流値、セル間の電圧値、セル間の抵抗値等の物理量を計測して修復すべき導通部の有無を判断し、修復すべき導通部が検知されれば、当該導通部の除去を行うことができる。

(6) 既設の位置における導通部の発生頻度を記録し、その発生頻度に応じて、プローブユニット２８のローラー４を停止して修復除去する場所を追加又は削除するようにしてもよい。斯かる方法を採れば、発生頻度の低い場所では、粗く探索し、逆に発生頻度の高い場所では蜜に探索することができ、全製造工程が最終目標にしている抜き取り検査を経て、無検査での製造工程に漸近させ、効率的な太陽電池の製造方法、製造工程、検査工程を実現できる。

(7) 太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの導通部の除去が終了した後で、プローブユニット２８のローラー４に正逆方向のうち少なくとも正方向の電圧を印加し、電圧と電流との特性を検査しているので、各太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎの特性確認だけでなく、太陽電池パネル３０の特性を容易に把握することができる。

(8) 斯かる方法の採用により、検査で不良品が見つかれば、後工程に製品が抜け出ることを防止でき、場合によっては、ライン停止を迅速に行い、不具合工程の発見の容易化やメンテナンス性を高めることができる。

(9) 上記実施の形態では、太陽電池セル１２１、１２２・・・１２ｎのセル内に発生する導通部やセル間の導通部の探査及びその除去について述べたが、本発明の太陽電池の導通部探査方法、その導通部探査プログラム、その導通部探査装置、太陽電池の導通部除去方法、その導通部除去プログラム、その導通部除去装置によって探査され、又は除去される導通部は、セル生成工程の前段階の表電極間の導通部の探査やその導通部の除去も包含するものである。

(10) 図１３に示す実施の形態では、ステップＳ７０で電圧の上昇値を調べて、最大値に到達したとき、そこでの修復作業を終えるように構成した。これに対して、電圧が今どこまで上昇したかを調べるのに代えて、流れる電流値を調べ、初めは高い電流値を示していたものが例えば既述の基準値ｉ_REF以下に低下したときを以て、修復作業を終えるように構成しても良いことは、以上の説明から明らかである。

(11) また、ＣＰＵ５２の起動サイクル時間が長いときは、タイマカウンタ６２のカウンタ値Ｃを１にできるので、カウンタ処理を廃止して、サイクルの起動毎に、電圧を上昇させることもできる。

本発明は、太陽電池セルの内部又はセル間に生じる導通部を可動プローブによって探査し、その可動プローブを用いて除去できるので、導通部の探査や除去の効率化を図ることができ、太陽電池の製造時間の短縮や製造コストの低減に寄与し、極めて有用である。

２、２Ａ、２Ｂローラープローブ
４、４Ａ、４Ｂローラー
１２、１２１、１２２・・・１２ｎ太陽電池セル
２８プローブユニット

Claims

太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査方法であって、
複数の太陽電池セルの隣り合う電極に可動プローブを接触させる工程と、
前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる工程と、
を含むことを特徴とする、太陽電池の導通部探査方法。
前記電極に前記可動プローブを接触させて逆方向電圧を印加し又は逆方向電流を流した状態で前記可動プローブを移動させる工程と、
前記電極上を移動する前記可動プローブを通して電極間にある物理情報を監視する工程と、
前記物理情報から前記導通部の有無又はその位置を特定する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池の導通部探査方法。
前記物理情報は、電流、電圧又は抵抗の何れか又はこれらの何れかを含む検出情報であることを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池の導通部探査方法。
前記可動プローブの移動位置に対応する前記導通部の発生頻度を記録する工程を含むことを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池の導通部探査方法。
前記可動プローブは、前記太陽電池セル毎に備えられ、前記太陽電池セルの電極の配列方向と同方向に一列又は複数列に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の太陽電池の導通部探査方法。
太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査プログラムであって、
前記太陽電池セルの電極間の物理情報を取り込み、該物理情報を監視する機能と、
前記物理情報から前記太陽電池セルの導通部の有無又はその位置を特定する機能と、
をコンピュータによって実現することを特徴とする、太陽電池の導通部探査プログラム。
太陽電池セルの導通部の探査に用いられる、太陽電池の導通部探査装置であって、
複数の太陽電池セルの隣り合う電極に接触させる可動プローブと、
前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる可動機構と、
前記可動プローブを通して前記導通部を検出する導通部検出手段と、
を備えることを特徴とする、太陽電池の導通部探査装置。
検出情報を記録する記録手段を備え、該記録手段に前記検出情報、前記可動プローブの移動情報及び前記導通部の発生頻度の何れか又は２以上を記録することを特徴とする請求項７に記載の、太陽電池の導通部探査装置。
太陽電池セルのセル内又はセル間にある導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去方法であって、
複数の太陽電池セルの隣り合う電極に可動プローブを接触させる工程と、
前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる工程と、
を含むことを特徴とする、太陽電池の導通部除去方法。
前記太陽電池セル内の前記導通部の位置又はその近傍位置に移動させた前記可動プローブにより前記太陽電池セルに逆方向電圧を印加し又は逆方向電流を流し、前記導通部を除去する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池の導通部除去方法。
前記導通部の除去前の該導通部の探査工程を前置し、この探査工程が、
前記電極に前記可動プローブを接触させて逆方向電圧を印加し又は逆方向電流を流した状態で前記可動プローブを移動させる工程と、
前記電極上を移動する前記可動プローブを通して電極間にある物理情報を監視する工程と、
前記物理情報から前記導通部の有無を判断し又は前記導通部の位置を特定する工程と、
特定された導通部の位置又はその近傍位置で前記電極に前記逆方向電圧又は前記逆方向電流を付与する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の太陽電池の導通部除去方法。
前記可動プローブの移動位置に対応する導通部の発生頻度を記録する工程を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の太陽電池の導通部除去方法。
前記導通部の除去の後、前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させ、前記太陽電池セルに正方向電圧又は正方向電流を付与し、前記導通部の除去後の前記太陽電池セルの特性を検査する工程を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の太陽電池の導通部除去方法。
太陽電池セルの導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去プログラムであって、
前記太陽電池セルの電極間の物理情報を取り込み、該物理情報を監視する機能と、
前記物理情報から前記太陽電池セルの導通部の有無又はその位置を特定する機能と、
特定された前記導通部を除去する逆方向電圧又は逆方向電流を前記電極間に付与する指示情報を生成する機能と、
をコンピュータによって実現することを特徴とする、太陽電池の導通部探査プログラム。
太陽電池セルの導通部の除去に用いられる、太陽電池の導通部除去装置であって、
複数の太陽電池セルの隣り合う電極に接触させる可動プローブと、
前記電極に接触させた状態で前記可動プローブを移動させる可動機構と、
前記可動プローブを通して前記導通部を逆方向電圧又は逆方向電流の付与によって除去する手段と、
を備えることを特徴とする、太陽電池の導通部除去装置。
複数の太陽電池セルを含む太陽電池の製造方法であって、
請求項１ないし請求項５に記載の太陽電池の導通部探査方法、
請求項６に記載の太陽電池の導通部探査プログラム、
請求項７ないし請求項８に記載の太陽電池の導通部探査装置、
請求項９ないし請求項１３に記載の太陽電池の導通部除去方法、
請求項１４に記載の太陽電池の導通部除去プログラム、
請求項１５に記載の太陽電池の導通部除去装置の何れか又は２以上を用いたことを特徴とする、太陽電池の製造方法。