JP2011082202A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光電変換層に対して精度の高い検査を、簡易にかつ確実に実施することができる検査装置を提供する。
【解決手段】少なくとも太陽電池モジュール２を構成する光電変換層１３が形成された透光性基板１１Ａが載せられる支持部と、光電変換層１３にエネルギを入力する入力部１４０と、入力されたエネルギに対する光電変換層１３の反応を測定する測定部１６０と、支持部に対して水平方向に相対移動可能とされ、入力部１４０および測定部１６０の一方が配置される移動部１５０と、支持部を上下方向に移動させ、透光性基板１１Ａと移動部１５０との間隔を変更する昇降部と、外光を遮蔽するとともに、支持部、昇降部、入力部１４０、測定部１６０および移動部１５０を内部に収納する暗室１１０と、が設けられ、入力部１４０および測定部１６０の他方は、支持部に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽電池パネルの検査に用いて好適な検査装置に関する。

一般に、製造された太陽電池モジュールが所望の発電能力を有しているか否かを確認する性能評価、例えば出力特性の評価が行われている。
太陽電池モジュールの出力特性の評価としては、ソーラシミュレータを用いた評価が知られている。具体的には、キセノンランプなどの光源から太陽電池モジュールに対して太陽光を模擬した照明光を照射し、このときの太陽電池モジュールの電流電圧特性を測定することにより行われている。

その一方で、外光を遮光した暗室内で行う太陽電池モジュールの種々の検査も知られている。例えば、所定波長の照明光を太陽電池モジュールに照射して、太陽電池モジュールの表面の傷や色むらなどの性状を測定する検査や、太陽電池モジュールに電圧を印加し、太陽電池モジュールの発熱や発光分布を測定する検査が知られている。

これらのうち、太陽電池モジュールの光電変換層に対して順方向に電圧を印加した際に発生するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を測定することにより、太陽電池モジュールの発電能力を判断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

具体的には、太陽電池モジュールの光電変換層から発光されるＥＬを観察することにより、光電変換層における電流密度分布が分かる。この電流密度分布が不均一な場合には太陽電池モジュールの光電変換層に欠陥が存在すると判断される。言い換えると、ＥＬを発しない部分が欠陥部分と判断できる。太陽電池モジュールの全面積に対する欠陥部分の合計面積の割合が、所定の割合よりも小さい場合には、当該太陽電池モジュールは所定の発電能力を有すると判断できる。

特許第４１５３０２１号公報

ところで、面積が１ｍ^２を超える大型の太陽電池モジュールに対して、太陽電池セルから発せられるＥＬを利用した検査を行うなど、外光を遮光した暗室内で行う種々の検査の場合には、小型の太陽電池モジュールを検査する場合と異なり、以下の要件が必要と考えられる。

たとえば、測定具としてカメラを用いる場合、まず、検査装置が搬送される大型の基板（面積が１ｍ^２を超える基板）の搬送や測定部分にカメラを設置できることが前提として必要である。次に、太陽電池モジュールにおけるＥＬの発光分布などを撮影するためのカメラ撮影距離（カメラレンズの焦点距離に関与したカメラと太陽電池モジュールとの距離）を確保できることが必要である。最後に、外光と比較して微弱なＥＬをカメラで撮影するために、外光を遮光できる構成を有することが必要である。

特許文献１に記載された検査装置の場合には、カメラが収納された暗室の上面に太陽電池モジュールが配置される構成となっている。この場合、太陽電池モジュールと暗室との間に隙間が生じ、この隙間から暗室内に外光が入射する可能性があった。すると、入射した外光によって微弱なＥＬの撮影が邪魔され、ＥＬの発光分布が正確に撮影できないという問題があった。言い換えると、遮光対策が容易でないという問題があった。

また、太陽電池モジュールは、非受光面側（裏面側）に形成した光電変換層などへの損傷を抑制することを目的として、受光面（表面）を搬送ラインの下側に向けて搬送さるのが一般的である。このため、受光面側から太陽電池モジュールを撮影するカメラは、太陽電池モジュールを搬送するパスラインよりも下側に配置されることになる。このパスラインの高さは通常１ｍ程度であるため、カメラ撮影距離が１ｍよりも長い場合には、パスラインと床面との間の狭い空間に、反射板（反射鏡）などを用いた複雑な撮影光学系を構成する必要があるという問題があった。

さらに太陽電池モジュールの検査内容により、カメラによる撮影範囲を太陽電池モジュールの全面にする場合と、拡大された一部にする場合との間で、カメラのレンズを交換して切り替えを行うことがある。レンズが交換されるとカメラ撮影距離、言い換えると焦点距離も変更されるため、太陽電池モジュールとカメラとの間の距離も変更する必要がある。

そのため、カメラのレンズからなる光学系だけを遮光する暗室では、レンズを交換してもずれないように一致させるとともに、レンズの交換作業と焦点距離調整作業を容易に行うことができないという問題があった。

ここで、透光性基板に光電変換層が形成されて発電が可能となり、ラミネート処理工程を実施していないものを太陽電池モジュール、ラミネート工程を含めて全ての製造工程が終了したものを太陽電池パネルと表記する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、太陽電池モジュールに対して精度の高い検査を、簡易にかつ確実に実施することができる検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の検査装置は、少なくとも太陽電池モジュールを構成する光電変換層が形成された透光性基板が載せられる支持部と、前記光電変換層にエネルギを入力する入力部と、入力されたエネルギに対する前記光電変換層の反応を測定する測定部と、前記支持部に対して水平方向に相対移動可能とされ、前記入力部および前記測定部の一方が配置される移動部と、前記支持部を上下方向に移動させ、前記透光性基板と前記移動部との間隔を変更する昇降部と、外光を遮蔽するとともに、前記支持部、前記昇降部、前記入力部、前記測定部および前記移動部を内部に収納する暗室と、が設けられ、前記入力部および前記測定部の他方は、前記支持部に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光電変換層が形成された透光性基板、入力部および測定部が暗室内に収納された状態で太陽電池モジュールつまり光電変換層の検査が行われるため、外光の影響を受けることなく光電変換層の検査を行うことができる。具体的には、外光の影響をうけることなく測定部が光電変換層の発光や発熱などの反応を高い精度で確実に測定することができたり、入力部によって光電変換層に入力される照明光等のエネルギを高い精度で制御できたりする。

その一方で、透光性基板が載せられた支持部と移動部との間隔が昇降部によって変更されるため、透光性基板と入力部との間、または、透光性基板と測定部との間に必要な距離と、検査装置の前後で太陽電池モジュールが搬送される搬送パスラインの高さと、が異なっていても、簡易に必要な距離を確保することができる。

さらに、入力部および測定部の一方が移動部に配置されるとともに他方が支持部に配置されるため、移動部を支持部に対して相対移動させることにより、支持部を移動させることなく太陽電池モジュールつまり光電変換層を複数の部分領域に分割して測定することができる。部分領域の測定結果は、合成することにより太陽電池モジュールの全領域の測定結果とすることができる。
このことにより、光電変換層の全領域を一度に測定する場合と比較して、測定精度を向上することができるとともに、透光性基板と入力部との間、または、透光性基板と測定部との間に必要な距離を短くすることができる。

上記発明においては、前記入力部は前記支持部に配置され、前記エネルギとして前記光電変換層に電圧を印加し、前記測定部は前記移動部に配置され、前記光電変換層の反応として前記電圧が印加された前記光電変換層から発せられる電磁波の分布を測定することが望ましい。

本発明によれば、太陽電池モジュールの光電変換層に電圧を印加すると、光電変換層から光や赤外線などの電磁波が発せられる。この電磁波の分布を測定することにより、光電変換層の欠陥の有無を判定することができる。
具体的には、支持部に載せられた太陽電池モジュールの光電変換層に対して入力部が電気的に接続された状態とされ、入力部から光電変換層に電圧が印加される。すると、光電変換層では発電を行う場合と逆のプロセスにより所定波長の光が発光したり、熱が発生したりする。このとき、太陽電池モジュールの光電変換層における欠陥の分布により、発光分布や温度分布に不均一が発生する。この分布を発光分布や赤外線分布として測定することにより、光電変換層の欠陥の有無を判定することができる。

上記発明においては、前記入力部は前記移動部に配置され、前記エネルギとして前記光電変換層の一部領域に対して所定波長の照明光を走査可能に照射し、前記測定部は前記支持部に配置され、前記光電変換層の反応として前記光電変換層において前記照明光に基づいて発生した電力特性を測定することが望ましい。

本発明によれば、太陽電池モジュールにおける光電変換層の一部領域のみに照明光を照射すると、当該一部領域のみにおいて発電された電力特性（電圧、電流、抵抗など）が測定され、当該一部領域における欠陥の有無を判定することができる。さらに、照明光を走査することにより検査が行われる一部領域を、太陽電池モジュールにおける光電変換層の全領域にわたって移動させて、全領域における欠陥の有無を判定することができる。
具体的には、移動部に配置された入力部から、支持部に配置された太陽電池モジュールにおける光電変換層の一部領域に照明光を照射することにより、当該一部領域において発電が行われる。このときの発電電力量、電圧、電流、抵抗などの特性結果を取得することで、一部領域の面積および照明光の強度等に基づいて、一部領域における欠陥の有無を判定することができる。

上記発明においては、前記支持部の所定位置に前記透光性基板が配置されたか否かを検出する光学式の位置検出部が設けられ、前記測定部により前記光電変換層の反応を測定する際には、前記位置検出部における光の出射が停止されることが望ましい。

本発明によれば、太陽電池モジュールつまり透光性基板を支持部の所定位置に配置させることができる。そのため、検査される太陽電池モジュールが次々と支持部に配置されても、透光性基板と支持部との相対位置を一定に保つことができる。
さらに、光電変換層の反応を測定する場合には、位置検出部からの測定光の出射が停止される。そのため、測定部による測定結果に当該光の影響が含まれることを防止することができる。言い換えると測定結果から当該光の影響を取り除くことができる。

上記発明においては、前記暗室の内部環境を調節する環境調整部が前記暗室に設けられていることが望ましい。

本発明によれば、暗室の内部環境を一定に調節することができ、太陽電池モジュール特性の計測精度を確保することができ、ならびに太陽電池モジュールの損傷発生や、性能低下などの悪影響を抑制することができる。

暗室は外光を遮蔽するため、その内部は閉空間となる。なんら手当を行わないと、閉空間である暗室の内部には塵埃などが集積される可能性があり、クリーン度が低下するおそれがある。さらに、暗室の内部で太陽電池モジュールの検査を行うと、光電変換層や、入力部や測定部などの機器から熱が発生し、暗室の内部温度が上昇する可能性がある。このような状態を放置すると、計測精度の低下や、クリーン度の低下や、温度上昇に起因して太陽電池モジュールにおける損傷や、性能低下などの悪影響が発生するおそれがある。

そこで、暗室の内部と外部との間で換気を行ったり、温度調整を行ったりすることで内部環境を一定に調節することで、太陽電池モジュールにおける損傷発生や、性能低下などの悪影響が抑制される。

上記発明においては、前記光電変換層の発電性能を測定する発電性能測定部と、前記測定部による測定結果、および当該測定結果に係る前記光電変換層の発電性能との関連を記憶する記憶部と、前記発電性能測定部による測定結果、および、前記記憶部の記憶内容を比較することにより前記光電変換層における欠陥箇所を推定する比較演算部と、が設けられていることが望ましい。

本発明によれば、光電変換層の状態に合わせた欠陥の検査を行うことができる。
具体的には、発電性能測定部により測定された光電変換層の発電性能と、測定部による測定結果との関連をデータベース化しておき、このデータベースに基づいて、欠陥が存在すると推定される領域についてのみ欠陥の有無を測定し、その他の領域については欠陥の有無の測定を省略することにより、欠陥の有無の検査を簡易にすることができる。これにより、欠陥発生している製造工程へフィードバックして生産性を改善することができる。

さらに、光電変換層の発電性能と、測定部による測定結果との関連に基づいて、発電性能の測定のみを行い、欠陥の有無の検査を省略することができる。つまり、所定範囲内の発電性能を発揮する太陽電池モジュールについては、光電変換層に欠陥が存在しない、または、欠陥が存在してもその数や規模が許容範囲内であると推定される。そのため、この場合には欠陥の有無の検査を行う必要性が低く、省略することができる。

本発明の検査装置によれば、太陽電池モジュール、入力部および測定部が暗室内に収納された状態で太陽電池モジュールの検査が行われ、太陽電池モジュールが載せられた支持部と移動部との間隔が昇降部によって変更され、入力部および測定部の一方が移動部に配置されるとともに他方が支持部に配置されるため、太陽電池モジュールに対して精度の高い検査を、簡易にかつ確実に実施することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。 図１の太陽電池モジュールの構成を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における透明導電層を形成する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における透明導電層溝を形成する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における光電変換層を積層する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における接続溝を形成する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における裏面電極層を積層する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における裏面電極層を積層する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における分離溝を加工する工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における分離溝を加工する工程を説明する模式図である。 図１１の絶縁溝の構成を説明する太陽電池モジュールを裏面電極層側から見た図である。 太陽電池モジュールの欠陥の検査装置の概略を説明する模式図である。 太陽電池モジュールの欠陥の検査装置の概略を説明する模式図である。 図１４の検査テーブルの構成を説明する模式図である。 図１５の検査テーブルの別の実施例を説明する模式図である。 図１３および図１４の検査装置における検査方法を説明するフローチャートである。 図１３および図１４の検査装置における検査方法を説明するフローチャートである。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における端子箱を取り付ける工程を説明する模式図である。 図２の太陽電池モジュールの製造工程における密封工程を説明する模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。 図２１の検査装置の構成を説明する模式図である。 図２１および図２２の検査装置における本実施形態特有の検査方法を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置における検査方法を説明するフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池パネルついて図１から図２０を参照して説明する。
ここでは、遮光して暗室内で検査するものとして、太陽電池モジュール２の光電変換層１３に対して順方向に電圧を印加した際に発生するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）をカメラ１６０で撮影する方法について記載する。暗室内で太陽電池モジュール２を計測評価するものは同様に対処可能である。

図１は、本実施形態の太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
本実施形態で説明する太陽電池パネル１は、薄膜シリコン系太陽電池を形成した太陽電池モジュール２に、図示しない接着充填シート（ＥＶＡ）とバックシート（ＰＥＴ／ＡＬ／ＰＥＴ構造）で密閉処理を施し、アルミフレーム枠を取付けられたものである。

図２は、図１の太陽電池モジュールの構成を説明する模式図である。
太陽電池モジュール２には、図２に示すように、透光性基板１１Ａと、透明電極層１２と、光電変換層１３と、裏面電極層１４と、が主に設けられている。

透光性基板１１Ａはガラス基板であり、ソーダフロートガラスや型押しガラスなどが利用できる。また、ガラスの材質として、一般に青板ガラスと白板ガラスと呼ばれるものがあり、いずれも当該基板として利用可能である。

光電変換層１３の光吸収波長である３５０ｎｍから８００ｎｍの透過性を考慮すると、透光性基板１１Ａは、青板ガラスよりも鉄分が少なく透過率が高い白板ガラスがより好ましい。また、面積が１ｍ^２を超えるサイズで太陽電池モジュール２に必要とされる強度を確保できるように、ガラス基板の板厚は約３．０ｍｍから約４．５ｍｍの範囲の板厚であることが好ましい。

透光性基板１１Ａとして白板ガラスを用いた場合は、波長が５００ｎｍにおいて透過率が９１％以上、１０００ｎｍにおいて透過率が約８９％以上となっている。その一方で、青板ガラスを用いた場合は、波長が５００ｎｍにおいて透過率が８９％程度、１０００ｎｍにおいて透過率が約７５％から８０％程度と、白板ガラスより該光波長での透過性が少し低くなるが、白板ガラスより安価であるので用途で選定する。

本実施形態では、透光性基板１１Ａおよび裏面基板１１Ｂともに面積が１ｍ^２を超えるサイズ（例えば、縦横が１．４ｍ×１．１ｍ）である場合に適用して説明する。なお、両基板におけるコーナ面取り等は行ってもよいし、行わなくてもよく、特に限定するものではない。

次に、上述の構成を有する太陽電池パネル１の製造工程について説明する。
本実施形態では、透光性基板１１Ａであるガラス基板の上に、光電変換層１３として単層アモルファスシリコン薄膜が製膜された太陽電池パネル１の例について説明する。

なお、光電変換層１３は、この単層アモルファスシリコン太陽電池を用いた例に限定されるものではない。例えば、太陽電池として微結晶シリコンをはじめとする結晶質シリコン太陽電池や、シリコンゲルマニウム太陽電池、また、アモルファスシリコン太陽電池と結晶質シリコン太陽電池やシリコンゲルマニウム太陽電池とを各１層から複数層に積層させた多接合型（タンデム型）太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。
さらに複数層に積層させた各薄膜太陽電池の間には、接触性を改善するとともに電流整合性を取るために半反射膜となる、中間コンタクト層を設けてもよい。中間コンタクト層はＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜などの透明導電膜を利用してもよい。

さらには、光電変換層１３は、シリコン系薄膜太陽電池に限定する必要がなく、例えば化合物半導体系（ＣＩＳ型、ＣＩＧＳ型やＣｄＴｅ型など）太陽電池においても同様に利用することが可能である。

なお、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。
また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。

つまり、本実施形態では光電変換層１３を、アモルファスｐ層２２Ａ、アモルファスｉ層２３Ａ、およびアモルファスｎ層２４Ａを積層させたものに適用して説明する。
さらに、裏面電極層１４を、第１裏面電極層１４Ａ、および第２裏面電極層１４Ｂを積層させたものに適用して説明する。

図３は、図２の太陽電池モジュールの製造工程を説明する模式図である。
まず、図３に示すように、透光性基板１１Ａとしてガラス基板、好ましくは光電変換層１３の光吸収波長である３５０ｎｍから８００ｎｍにおける透過性に優れた白板ガラス基板が用意される。透光性基板１１Ａの端面には、コーナ面取りやＲ面取り加工が施されていることが望ましい。

図４は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における透明導電層を形成する工程を説明する模式図である。
そして、図４に示すように、透光性基板１１Ａに透明電極層１２が熱ＣＶＤ装置を用いて約５００℃の温度条件下で製膜される。
透明電極層１２は、酸化錫膜（ＳｎＯ_２）を主成分とする透明電極膜であって、約５００ｎｍから約８００ｎｍまでの膜厚を有するものである。この製膜処理の際、酸化錫膜の表面には、適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。
あるいは、透明電極層１２は熱ＣＶＤ装置を用いずに、酸化亜鉛膜（ＺｎＯ_２）を主成分とする透明電極膜をスパッタなどで形成してもよい。

なお、透光性基板１１Ａと透明電極層１２との間にアルカリバリア膜（図示されず）を形成してもよいし、形成しなくてもよく、特に限定するものではない。
アルカリバリア膜は、例えば、熱ＣＶＤ装置にて酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）を約５００℃の温度条件下で製膜することにより形成される。酸化シリコン膜の膜厚は、約５０ｎｍから約１５０ｎｍを例示することができる。

図５は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における透明導電層溝を形成する工程を説明する模式図である。
透明電極層１２が製膜されると、図５に示すように、透明電極層溝１５が形成される。
具体的には、透光性基板１１ＡがＸ−Ｙテーブルに設置され、ＹＡＧレーザの第１高調波（１０６４ｎｍ）が、図の矢印に示すように、透明電極層１２の膜面側から照射される。透明電極層１２はレーザ光によりレーザエッチングされ、約６ｍｍから１５ｍｍまでの範囲の間隔をあけて透明電極層溝１５が形成される。この透明電極層溝１５により、透明電極層１２は短冊状に区切られる。

入射されるＹＡＧレーザのレーザパワーは、透明電極層溝１５の加工速度が適切な速度になるように調節される。透明電極層１２に対して照射されるレーザ光は、透光性基板１１Ａに対して、発電セル２Ｓ（図１２など参照。）の直列接続方向と略直交する方向に相対移動される。

図６は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における光電変換層を積層する工程を説明する模式図である。
透明電極層溝１５が形成されると、図６に示すように、光電変換層１３が透明電極層１２に積層される。
具体的には、光電変換層１３はＳｉＨ_４ガスとＨ_２ガスとを主原料に、プラズマＣＶＤ装置を用いて、約３０Ｐａから約１０００Ｐａまでの範囲の減圧雰囲気下で、透光性基板１１Ａの温度を約２００℃に保った条件の下で製膜される。光電変換層１３は、図２に示すように、光、例えば太陽光が入射する側から、アモルファスｐ層２２Ａ、アモルファスｉ層２３Ａ、アモルファスｎ層２４Ａが、この順に並ぶように積層される。

本実施形態では、アモルファスｐ層２２Ａは、ＢドープしたアモルファスＳｉＣを主とした膜厚が約１０ｎｍから約３０ｎｍの層であり、アモルファスｉ層２３Ａは、アモルファスＳｉを主とした膜厚が約２００ｎｍから約３５０ｎｍの層であり、アモルファスｎ層２４Ａは、微結晶Ｓｉを含有するアモルファスＳｉにｐドープしたＳｉ層を主とした膜厚が約３０ｎｍから約５０ｎｍの層である場合に適用して説明する。
またｐ層膜とｉ層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。

図７は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における接続溝を形成する工程を説明する模式図である。
光電変換層１３が積層されると、図７に示すように、接続溝１７が形成される。
具体的には、透光性基板１１ＡがＸ−Ｙテーブルに設置され、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）が、図の矢印に示すように、光電変換層１３の膜面側から照射される。光電変換層１３は、レーザ光によりレーザエッチングされ、接続溝１７が形成される。

また、レーザ光は光電変換層１３の膜面側から照射してもよいし、反対側の透光性基板１１Ａ側から照射しても良く、特に限定するものではない。
透光性基板１１Ａ側から照射した場合、レーザ光のエネルギは、光電変換層１３のアモルファスシリコン層で吸収されて高い蒸気圧が発生する。この高い蒸気圧を利用して光電変換層１３がエッチングされるため、更に安定したレーザエッチング加工を行うことが可能となる。

レーザ光は、約１０ｋＨｚから約２０ｋＨｚまでの範囲でパルス発振され、適切な加工速度になるようにレーザパワーが調節されている。
さらに、接続溝１７の位置は、前工程で加工された透明電極層溝１５と交差しないように位置決め公差を考慮した上で選定される。

図８および図９は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における裏面電極層を積層する工程を説明する模式図である。
接続溝１７が形成されると、図８に示すように、裏面電極層１４が光電変換層１３に積層される。具体的には、ＧＺＯ膜である第１裏面電極層１４Ａ、および、Ａｇ膜とＴｉ膜、または、Ａｇ膜とＡｌ膜からなる第２裏面電極層１４Ｂが積層される。
このとき、接続溝１７の中にも裏面電極層１４が積層され、透明電極層１２と裏面電極層１４とを接続する接続部１８が形成される。

第１裏面電極層１４Ａは、膜厚が約５０ｎｍから約１００ｎｍまでのＧａをドープしたＺｎＯ膜であり、スパッタリング装置により製膜される層である。

第２裏面電極層１４Ｂは、スパッタリング装置を用いて、減圧雰囲気下で、約１５０℃から約２００℃までの範囲の温度条件下で製膜される。
具体的には、約１５０ｎｍから約５００ｎｍまでの範囲の膜厚を有するＡｇ膜を積層し、その後に、約１０ｎｍから約２０ｎｍまでの範囲の膜厚を有するＴｉ膜が積層される。あるいは、約２５ｎｍから１００ｎｍの膜厚を有するＡｇ膜と、約１５ｎｍから５００ｎｍの膜厚を有するＡｌ膜との積層構造としてもよい。

上述のように、光電変換層１３（図２参照。）と第２裏面電極層１４ＢのＡｇ膜との間に第１裏面電極層１４Ａが製膜されると、光電変換層１３と第２裏面電極層１４Ｂとの間の接触抵抗が低減されるとともに、光の反射が向上される。

図１０は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における分離溝を加工する工程を説明する模式図である。
裏面電極層１４が積層されると、図１０に示すように、分離溝１６が形成される。

具体的には、透光性基板１１ＡがＸ−Ｙテーブルに設置され、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）が、図の矢印に示すように、透光性基板１１Ａ側から照射される。入射されたレーザ光は光電変換層１３で吸収され、光電変換層１３内で高いガス蒸気圧が発生する。このガス蒸気圧により第１裏面電極層１４Ａおよび第２裏面電極層１４Ｂは爆裂して除去される。
レーザ光は、約１ｋＨｚから約５０ｋＨｚまでの範囲でパルス発振され、適切な加工速度になるようにレーザパワーが調節されている。

図１１は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における絶縁溝を加工する工程を説明する模式図である。図１２は、図１１の絶縁溝の構成を説明する太陽電池モジュールを裏面電極層側から見た図である。
分離溝１６が形成されると、図１１および図１２に示すように、絶縁溝１９が形成される。絶縁溝１９は、発電領域を区分することにより、透光性基板１１Ａの端周辺の膜端部において直列接続部分が短絡し易い部分を切り離して、その影響を除去するものである。

なお、図１１では、光電変換層１３が直列に接続された方向に切断したＸ方向断面図となっているため、本来であれば絶縁溝１９位置には裏面電極層１４（第１裏面電極層１４Ａおよび第２裏面電極層１４Ｂ）／光電変換層１３／透明電極層１２の膜研磨除去をした周囲膜除去領域２０相当がある状態（図１２参照。）が表れるべきであるが、透光性基板１１Ａの端部への加工の説明の便宜上、この位置にＹ方向断面を表して形成された絶縁溝をＸ方向絶縁溝１９として説明する。

絶縁溝１９を形成する際には、透光性基板１１ＡがＸ−Ｙテーブルに設置され、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）が、透光性基板１１Ａ側から入射される。入射されたレーザ光は透明電極層１２と光電変換層１３において吸収され、高いガス蒸気圧が発生する。このガス蒸気圧により第１裏面電極層１４Ａおよび第２裏面電極層１４Ｂが爆裂して、裏面電極層１４（第１裏面電極層１４Ａおよび第２裏面電極層１４Ｂ）、光電変換層１３および透明電極層１２が除去される。

レーザ光は、約１ｋＨｚから約５０ｋＨｚまでの範囲でパルス発振され、適切な加工速度になるようにレーザパワーが調節されている。照射されるレーザ光は、透光性基板１１Ａの端部から５ｍｍから２０ｍｍまで範囲内の位置をＸ方向（図１２参照。）に移動される。
このとき、Ｙ方向絶縁溝は後工程で透光性基板１１Ａの周囲膜除去領域２０の膜面研磨除去処理を行うので設ける必要がない。

絶縁溝１９は、透光性基板１１Ａの端より５ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内の位置まで形成されていることが好ましい。このようにすることで、太陽電池パネル端部から太陽電池モジュール２内部への外部水分の侵入を抑制することができる。
なお、ここまでに説明した工程においてＹＡＧレーザをレーザ光として用いているが、ＹＡＧレーザに限られることなく、ＹＶＯ４レーザや、ファイバーレーザなども同様にレーザ光として使用してもよい。

絶縁溝１９が形成されると、透光性基板１１Ａ周辺（周囲膜除去領域２０）の積層膜、つまり第１裏面電極層１４Ａおよび第２裏面電極層１４Ｂ、光電変換層１３および透明電極層１２が除去されて周囲膜除去領域２０が形成される。この積層膜は段差を有するとともに剥離しやすいため、当該積層膜を除去することにより、後工程において行われる接着充填材シート２５を介したバックシート（ＰＥＴ／ＡＬ／ＰＥＴ）の接着が健全に行われ、シール面を確保することができる。
上述の積層膜は、透光性基板１１Ａの端から５ｍｍから２０ｍｍまでの範囲内で、基透光性基板１１Ａの全周囲にわたり除去され周囲膜除去領域２０を形成する。

Ｘ方向については、上述の絶縁溝１９から基板端側の裏面電極層１４／光電変換層１３／透明導電層１２の積層膜が砥石研磨やブラスト研磨などを用いて除去される。一方、Ｙ方向については、透明電極層溝１５よりも基板端側の積層膜が砥石研磨やブラスト研磨などを用いて除去される。
積層膜を除去する際に発生した研磨屑や砥粒は、透光性基板１１Ａを洗浄処理することにより除去される。

次に、本実施形態の特徴である太陽電池モジュールの欠陥の検査について説明する。まず、検査を行う検査装置について説明する。
図１３および図１４は、太陽電池モジュールの欠陥の検査装置の概略を説明する模式図である。
検査装置１００は太陽電池モジュール２、具体的には透光性基板１１Ａの上に形成された光電変換層１３における欠陥の有無を測定するものである。
検査装置１００には、図１３および図１４に示すように、暗室１１０と、検査テーブル（支持部）１２０と、昇降部１３０と、接触端子（入力部）１４０と、ＸＹテーブル（移動部）１５０と、カメラ（測定部）１６０と、が設けられている。

暗室１１０は内部で太陽電池モジュール２の欠陥の有無の測定が行われるものであり、外光を遮光するものである。
暗室１１０には、図１３に示すように、第１開閉部１１１と、第２開閉部１１２と、が主に設けられている。

第１開閉部１１１および第２開閉部１１２は、暗室１１０に設けられた太陽電池モジュール２が搬入や搬出が行われる部分であり、太陽電池モジュール２が通過する場合にのみ開かれ、その他欠陥の有無の測定が行われる場合などには閉じられるものである。

本実施形態では、太陽電池モジュール２を暗室１１０の内部に搬入する際に第１開閉部１１１が用いられ、暗室１１０の内部から太陽電池モジュール２を搬出する際に第２開閉部１１２が用いられ、さらに、第１開閉部１１１および第２開閉部１１２は、床面Ｆからほぼ同じ高さに設けられている場合に適用して説明する。
なお、第１開閉部１１１および第２開閉部１１２の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。

暗室１１０における第１開閉部１１１および第２開閉部１１２に隣接する位置には、透光性基板１１Ａを下側面、裏面電極１４を上側面とした状態で太陽電池モジュール２を前工程から暗室１１０に搬送する、または、暗室１１０から太陽電池モジュール２を後工程に搬送する搬送部１７０が設けられている。
なお、搬送部１７０としてはローラなどの公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。

なお、第１開閉部１１１および第２開閉部１１２における床面Ｆからの高さは、それぞれ隣接する搬送部１７０の高さとの関係により定められるものであるため、両者が同じであってもよいし、第１開閉部１１１が第２開閉部１１２よりも高くてもよいし、逆に第２開閉部１１２が第１開閉部１１１よりも高くてもよく、特に限定するものではない。
言い換えると、暗室１１０の昇降部１３０を用いることで、隣接する前後工程に対応できるように、太陽電池モジュール２の搬送高さを変更することが可能である。

さらに、上述のように暗室１１０に第１開閉部１１１および第２開閉部１１２の２つの開閉部が設けられていてもよいし、暗室１１０に対して１つの開閉部のみを設けて、当該開閉部を介して太陽電池モジュール２を搬入および搬出してもよく、特に限定するものではない。暗室１１０に対して１つの開閉部のみを設ける場合は、搬送を含めた検査処理時間を要するが、搬送部１７０が一方向のみとなるので、省スペースとなる。

図１５は、図１４の検査テーブルの構成を説明する模式図である。
検査テーブル１２０は暗室１１０の内部に配置されるものであって、暗室１１０の内部に搬入された太陽電池モジュール２を支持するものであり、昇降部１３０によって太陽電池モジュール２とともに上下方向に昇降されるものである。
検査テーブル１２０は、図１４および図１５に示すように、角筒状に形成された枠体１２１と、太陽電池モジュール２を移動可能に支持する複数の搬送ローラ１２２と、太陽電池モジュール２の配置位置を決定する位置決め部１２３と、太陽電池モジュール２の配置位置を検出する位置センサ１２４と、から主に構成されている。

枠体１２１は搬送ローラ１２２を介して太陽電池モジュール２を支持するものであり、かつ、昇降部１３０によって昇降可能に支持されるものである。枠体１２１は上下方向（図１４のＺ軸方向）に開口が位置するように配置され、内面の上端には複数の搬送ローラ１２２が配置されている。
搬送ローラ１２２は、枠体１２１における太陽電池モジュール２の搬送方向（図１４のＸ軸方向）に沿って延びる内面に、当該搬送方向に等間隔に並んで配置され、枠体１２１に対して自転可能に取り付けられているものである。

位置センサ１２４は、図１５に示すように、検査テーブル１２０における所定位置に太陽電池モジュール２が導かれたか否かを検出するセンサである。本実施形態では、光によって太陽電池モジュール２の位置を検出するセンサに適用して説明する。
本実施形態では、検査テーブル１２０の枠体１２１における対角線上に一対の位置センサ１２４が配置されている。

そのため、太陽電池モジュール２の搬送方向上流側（Ｘ軸方向の−側）に配置された位置センサ１２４は、太陽電池モジュール２が検査テーブル１２０の上に搬入されたか否か、太陽電池モジュール２が検査テーブル１２０における所定位置よりも下流側に搬送されていないか否か、などを検出する。その一方で、搬送方向下流側（Ｘ軸方向の＋側）に配置された位置センサ１２４は、太陽電池モジュール２が検査テーブル１２０における所定位置に到達したか否か、太陽電池モジュール２が検査テーブル１２０の上から完全に搬出されたか否か、などを検出する。
太陽電池モジュール２が所定位置に到達したと検出すると、搬送部１７０は、太陽電池モジュール２の搬送を停止する。

位置決め部１２３は、図１５に示すように、検査テーブル１２０における所定位置、特にＹ軸方向における所定位置に太陽電池モジュール２を導き、その位置から太陽電池モジュール２が移動しないように固定するものである。
位置決め部１２３は、検査テーブル１２０の枠体１２１における外面に、太陽電池モジュール２の四隅に対応する位置に配置されている。つまり枠体１２１に４つの位置決め部１２３が配置されている。

位置決め部１２３には、駆動部１２５と、回転部１２６と、が設けられている。
駆動部１２５は、枠体１２１の外面から外側に向かって突出して設けられたものであって、上面に配置された回転部１２６を回転駆動するものである。

回転部１２６は駆動部１２５によって回転駆動されることにより、太陽電池モジュール２を検査テーブル１２０の所定位置に導くものである。回転部１２６は楕円や長円や矩形などの形状に形成されたからＸＹ平面に沿って延びる板部材と、当該板部材の一方の端部からＺ軸方向に延びる円柱状の柱部材とから構成されたものである。さらに、板部材の他方の端部近傍には、回転部１２６の回転中心が配置されている。

このように構成されることで、回転部１２６の柱部材は回転中心まわりに円運動を行い、太陽電池モジュール２を検査テーブル１２０における所定位置、特にＹ軸方向における所定位置に導く。さらに、回転部１２６により太陽電池モジュール２を挟み込むことにより、太陽電池モジュール２が所定位置から移動しないように固定される。

図１６は、図１５の検査テーブルの別の実施例を説明する模式図である。
なお位置決め部１２３は、図１５に示すように太陽電池モジュール２を検査テーブル１２０の所定位置に導くとともに、移動しないように固定するものであってもよいし、図１６に示すように、位置決め部１２３Ａで太陽電池モジュール２を検査テーブル１２０の所定位置に導くのみのものであってもよく、特に限定するものではない。

具体的に位置決め部１２３Ａは、検査テーブル１２０におけるＸ軸方向に延びる枠体１２１の上面に配置されるＸＹ平面に沿って延びる一対の板状の部材である。さらに、位置決め部１２３Ａにおける太陽電池モジュール２の搬送方向（Ｘ軸方向）の端部には、位置決め部１２３ＡにおけるＹ軸方向の寸法が、位置決め部１２３Ａの端部に向かって短くなるように傾斜したガイド面１２４Ａが形成されている。

太陽電池モジュール２は検査テーブル１２０の上に搬送される際に、位置決め部１２３Ａのガイド面１２４Ａによって所定位置に導かれる。
この場合、太陽電池モジュール２が所定位置に停止した後に、接触端子１４０と検査テーブル１２０との間に挟み込まれることにより、所定位置から移動しないように固定される。

昇降部１３０は暗室１１０の内部に配置されるものであって、検査テーブル１２０に載せられた太陽電池モジュール２を上下方向（Ｚ方向）に移動させることにより、太陽電池モジュール２とカメラ１６０との距離を調節するものである。
昇降部１３０には、図１４に示すように、支柱１３１と、直進ガイド１３２と、駆動機構１３３と、が主に設けられている。

支柱１３１は、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２を支える柱状の部材であって、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２を移動させる際に上下方向に導くガイドとして機能するものである。
支柱１３１は検査テーブル１２０の枠体１２１における角部に対応する位置に、つまり枠体１２１の四隅に隣接して上下方向に延びて配置される４本の角柱状の部材である。

直進ガイド１３２は検査テーブル１２０と支柱１３１との間に配置され、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２を支柱１３１に沿って移動させるものである。言い換えると、直進ガイド１３２は支柱１３１に対して、その長手方向に相対移動可能に組み合わされたものであり、さらに、検査テーブル１２０の枠体１２１に取り付けられるものである。

駆動機構１３３は、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２を上下方向に移動させるものである。駆動機構１３３は検査テーブル１２０を間に挟む一対の支柱１３１に配置されるものであり、例えばプーリとベルトとの組み合わせや、スプロケットとチェーンとの組み合わせ等から構成されるものである。本実施形態では、昇降プーリ１３４と、昇降ベルト１３５との組み合わせである場合に適用して説明する。

昇降プーリ１３４は、それぞれの支柱１３１の上端近傍および下方に自転可能に配置され、その一方、例えば下方に配置された昇降プーリ１３４に電動モータ等の動力発生装置（図示せず）から回転駆動力が伝達されている。このとき、２つの下方に配置された昇降プーリ１３４の回転は、歯車などを用いて同期するように構成されている。このようにすることで、検査テーブル１２０を昇降させた際に、検査テーブル１２０を常に水平に保つことができる。言い換えると検査テーブル１２０が斜めに傾くことが防止される。

昇降ベルト１３５は、一つの支柱１３１に配置された一対の昇降プーリ１３４の間に巻かれたものであり、その一部が検査テーブル１２０の枠体１２１に固定されたものである。
そのため、昇降ベルト１３５が昇降プーリ１３４の間を回転駆動されると、それに伴い検査テーブル１２０が上下方向に移動することになる。

なお、昇降ベルト１３５および昇降プーリ１３４として、歯付きベルトおよびそれに対応したプーリを用いると、昇降ベルト１３５および昇降プーリ１３４間の滑りがなく、検査テーブル１２０の傾きをより確実に防止することができる。

接触端子１４０は太陽電池モジュール２の裏面電極層１４に傷を与えることなく、裏面電極層１４と電気的に接続されるものであって、光電変換層１３に対して電圧を印加して電流を流すものである。さらに接触端子１４０は、検査テーブル１２０に配置された太陽電池モジュール２に対して接近離間可能とされ、かつ、裏面電極層１４と電気的に接続された状態で、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２とともに上下方向に移動可能とされている。その一方で、接触端子１４０は光電変換層１３に印加する電圧を供給する電源（図示せず）と電気的に接続されている。

接触端子１４０は、電圧を印加するために一つの太陽電池モジュール２に対して２つ配置されている。具体的には、太陽電池モジュール２の発電セル２Ｓにおける一方の端部の発電セル２Ｓの長手方向の略全長に対して一の接触端子１４０が配置され、他方の端部に他の接触端子１４０が配置されている。

接触端子１４０には太陽電池モジュール２に沿って（Ｘ軸方向に）延びる棒状部分と、当該棒状部分から太陽電池モジュール２に向かって上下方向（Ｚ軸方向）に延びる複数の接触部分と、が設けられている。複数の接触部分は、それぞれ太陽電池モジュール２における発電セル２Ｓと接触するように間隔をあけて配置されている。
接触端子１４０の複数の接触部分は、一方の端部の発電セル２Ｓの長手方向の略全長にわたり、電気的に略均等に接続することで、該発電セル２Ｓに対して均一に電圧を印加し電流を流すことが出来る。

ＸＹテーブル１５０は暗室１１０の内部における底面に配置され、検査テーブル１２０および太陽電池モジュール２に対してカメラ１６０を水平方向（ＸＹ平面に沿う方向）に相対移動可能とするものである。
ＸＹテーブル１５０には、Ｘ軸方向に移動可能に配置されたＸステージ１５１と、Ｙ軸方向に移動可能に配置されたＹステージ１５２と、が主に設けられている。

Ｘステージ１５１は、暗室１１０の底面をＸ軸方向に移動可能とされたステージであって、Ｙステージ１５２とともにカメラ１６０をＸＹ方向に移動可能に支持するものである。Ｘステージ１５１は暗室１１０の底面に配置されたＸ軸方向に延びるレールに沿って移動するステージであって、その上面にＹステージ１５２が配置されるものである。

Ｘステージ１５１におけるＹ軸方向の長さとしては、Ｙステージ１５２における移動範囲を確保できる長さを例示することができる。
なお、Ｘステージ１５１やＹステージ１５２の移動範囲は、カメラ１６０による太陽電池モジュール２の測定方法によって変動するものであり、特に限定するものではない。

Ｙステージ１５２は、Ｘステージ１５１の上をＹ軸方向に移動可能とされたステージであって、Ｘステージ１５１とともにカメラ１６０をＸＹ方向に移動可能に支持するものである。Ｙステージ１５２はＸステージ１５１の上面に配置されたＹ軸方向に延びるレールに沿って移動するステージであって、その上面にカメラ１６０が配置されるものである。

本実施形態では、Ｘステージ１５１およびＹステージ１５２を移動させる機構として、ボールネジ機構を用いた例に適用して説明するが、その他の機構を用いてもよく、特に限定するものではない。

カメラ１６０は太陽電池モジュール２の光電変換層１３から発せられる電磁波、本実施形態ではエレクトロルミネセンスにより発せられる光（以下、「ＥＬ光」と表記する。）の分布を測定するものである。カメラ１６０はＸＹテーブル１５０に配置され、太陽電池モジュール２に対してＸＹ平面方向に相対移動可能とされている。
なお、光電変換層１３から発せられる電磁波としては、ＥＬ光などの可視光の他に、発熱により発せられる赤外線などを例示することができる。

次に、上述の検査装置１００を用いた検査の方法について説明する。
図１７および図１８は、図１３および図１４の検査装置における検査方法を説明するフローチャートである。

透光性基板１１Ａに光電変換層１３や裏面電極層１４などが形成された太陽電池モジュール２（図１２など参照。）は、図１３に示すように、搬送部１７０によって検査装置１００に搬送される。このとき、透光性基板１１Ａが下側に配置され、光電変換層１３や裏面電極層１４が上方に露出した状態で搬送される。そのため、本実施形態では、検査装置１００がクリーンルームなど周囲の環境雰囲気が制御された室内に配置されている例に適用して説明する。

なお、太陽電池モジュール２がクリーンルームから搬出された後に検査装置１００による検査が行われる場合には、検査装置１００をクリーンルーム外の一般管理区域に配置するものの、搬送部１７０周囲を覆うことで、太陽電池モジュール２の周囲環境を維持されていてもよい。周囲環境はクラス１０万以下が好ましいが、特に限定するものではない。

太陽電池モジュール２が検査装置１００の近傍にまで搬送されると、検査装置１００の暗室１１０における第１開閉部１１１が開かれる（Ｓ１）。
太陽電池モジュール２は第１開閉部１１１を通って暗室１１０の内部に搬入され、図１３および図１４に示すように、検査テーブル１２０における枠体１２１の搬送ローラ１２２の上に搬入される（Ｓ２）。

太陽電池モジュール２が検査テーブル１２０の上に搬入されると、図１５に示すように、位置センサ１２４によって太陽電池モジュール２が搬入され、かつ、一対の位置センサ１２４の間に太陽電池モジュール２が配置されたことが検出される。
すると、太陽電池モジュール２の搬入移動が停止し、位置決め部１２３の回転部１２６が駆動部１２５によって回転駆動され、太陽電池モジュール２は所定位置、特にＹ軸方向における所定位置に導かれる。さらに、太陽電池モジュール２は回転部１２６に挟まれ、所定位置に固定される（Ｓ３）。

その後、図１３に示すように、第１開閉部１１１が閉じられ、暗室１１０の内部は閉空間となり外光が遮光される（Ｓ４）。
太陽電池モジュール２に対しては、図１４に示すように、２つの接触端子１４０が押しつけられ、接触端子１４０と裏面電極層１４とが電気的に接続される。言い換えると、一方の接触端子１４０と発電セル２Ｓの一方の端部とが電気的に接続され、他方の接触端子１４０との発電セル２Ｓの他方の端部とが電気的に接続される（Ｓ５）。

接触端子１４０が発電セル２Ｓと接続されると、図１３に示すように、検査テーブル１２０、接触端子１４０および太陽電池モジュール２は昇降部１３０によって上方（＋Ｚ軸方向）に移動される（Ｓ６）。
具体的には、図１４に示すように、昇降プーリ１３４によって昇降ベルト１３５が回転駆動され、昇降ベルト１３５が固定された検査テーブル１２０は直進ガイド１３２によって支柱１３１に沿って上方に移動する。

さらに、ＸＹテーブル１５０が移動されることにより、太陽電池モジュール２に対するカメラ１６０の相対位置が調節される（Ｓ７）。
本実施形態の場合には、カメラ１６０により太陽電池モジュール２における光電変換層１３が設けられている領域を四分割して測定、つまり撮影する場合に適用して説明するため、カメラ１６０は、四分割された領域の一つが撮影可能な位置に移動される。

上述のように、太陽電池モジュール２を四分割して撮影するため、太陽電池モジュール２における光電変換層１３が設けられている全領域を一回で撮影する場合と比較して、太陽電池モジュール２からカメラ１６０までの距離は約１ｍ短くなっている。言い換えると、全領域を一回で撮影する場合には、太陽電池モジュール２からカメラ１６０まで約３ｍの距離をあける必要があったのに対して、四分割して撮影することにより約２ｍの距離をあけるだけで十分となり、装置(暗室の高さ)がコンパクトになるとともに、装置費用もコストダウンになる。
さらに、カメラの撮影範囲を四分割して撮影することにより、全領域を一回で撮影するものに対して、約４倍の詳細な撮影画像精度で検査することが可能となる。
撮影範囲の分割数と撮影画像からの検査精度は、目的に応じて適宜設定することができる。

なお、検査テーブル１２０におけるリフト位置を予め設定しておき、位置センサなどを用いて当該位置まで検査テーブル１２０を上昇させてもよいし、ＸＹテーブル１５０においても同様に予め入力しておいた位置データに基づいて、ＸＹテーブル１５０を自動で移動させてもよく、特に限定するものではない。

そして、図１４に示すように、接触端子１４０から太陽電池モジュール２に対して所定の電圧が印加される（Ｓ８）。電圧は接触端子１４０から裏面電極層１４を介して光電変換層１３、言い換えると、発電セル２Ｓに印加されて、所定値の電流が流れる。

電圧が印加され所定値の電流が流れた光電変換層１３では、発電を行う場合とは逆に、ＥＬ光が発せられる。このとき、太陽電池モジュール２に欠陥が存在すると、その部分からのＥＬ発光の状態が、正常領域とは異なる。この場合、太陽電池モジュール２から発せられるＥＬ光の強度や発光波長に不均一な分布が生じる。
なお、このＥＬ光は外光と比較して微弱な光であるため、暗室１１０により外光を遮光することにより、ＥＬ光を外乱なく撮影できるようにされている。

上述のように、太陽電池モジュール２から発せられたＥＬ光は、図１４に示すように、カメラ１６０により測定、つまり撮影される（Ｓ９）。
本実施形態の場合、太陽電池モジュール２における光電変換層１３が設けられている領域を四分割して撮影するため、一の領域におけるＥＬ光の発光分布をカメラ１６０で撮影すると、カメラ１６０はＸＹテーブル１５０によって次の領域の撮影位置に移動され、次の領域の撮影が行われる。これを４つの領域に対して繰り返し行われる。

なお、カメラ１６０により撮影された各領域におけるＥＬ光の発光分布は、太陽電池モジュール２の全体におけるＥＬ光の発光分布として合成される。

カメラ１６０によりＥＬ光の発光分布の撮影が終了すると、太陽電池モジュール２への電圧の印加が終了される（Ｓ１０）。
次いで、検査テーブル１２０、接触端子１４０および太陽電池モジュール２が昇降部１３０により下方（−Ｚ軸方向）に移動される（Ｓ１１）。このとき、検査テーブル１２０などは第２開閉部１１２と同じ高さ、言い換えると、暗室１１０から太陽電池モジュール２を搬出する搬送部１７０と同じ高さにまで移動される。

その後、接触端子１４０が上方（＋Ｚ軸方向）に太陽電池モジュール２の搬送に支障ないように移動され、太陽電池モジュール２から離脱される（Ｓ１２）。
さらに、第２開閉部１１２が開かれ（Ｓ１３）、太陽電池モジュール２が検査装置１００から搬出される（Ｓ１４）。具体的には、太陽電池モジュール２は、検査テーブル１２０の上から暗室１１０の外側に配置された搬送部１７０に搬出される。

太陽電池モジュール２の検査が終了すると、太陽電池モジュール２を接着充填シートとバックシートで密閉する処理を施し、さらに端子箱や、アルミフレーム枠などを取付けるパネル化処理工程が行われる。

直列に接続された複数の発電セル２Ｓのうち、一方端の太陽電池発電セル２Ｓの裏面電極層１４と、他方端側で発電セル２Ｓの透明電極層１２に接続した集電用セルの裏面電極層１４とに銅箔が設けられ、当該銅箔を用いて発電された電力が集電され、太陽電池パネル裏側の端子箱３１の部分から電力が取出せるように処理される。
さらに、銅箔と各部との短絡を防止するため、銅箔幅より広い絶縁シートが裏面電極層１４との間に配置されている。

バックシート１１Ｂにおける端子箱３１を取付け部分には開口貫通窓が設けられ、当該開口貫通窓から集電用の銅箔が取出される。この開口貫通窓の部分には、複数層に積層させた絶縁材が設置されることにより、外部からの水分などの侵入が抑制されている。
集電用の銅箔などが所定位置に配置された後に、太陽電池モジュール２の全体を覆うとともに、透光性基板１１Ａからはみ出さないようにＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等からなる接着充填材シート２５が配置される。

接着充填材シート２５の上には、防水効果の高いバックシート１１Ｂが設置される。本実施形態ではバックシート１１Ｂは、防水防湿効果を高くすることを目的として、ＰＥＴシート／ＡＬ箔／ＰＥＴシートの３層構造を有するものが用いられている。
バックシート１１Ｂが所定位置に配置されると、次にラミネータによるプレスが行われる。つまり、ラミネータ内部の脱気を行い、減圧雰囲気かつ約１５０℃から約１６０℃の温度範囲の下で太陽電池モジュール２がプレスされる。これにより、接着充填材シート２５の架橋が行われることにより、密着され接着される。

図１９は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における端子箱を取り付ける工程を説明する模式図である。図２０は、図２の太陽電池モジュールの製造工程における密封工程を説明する模式図である。
バックシート１１Ｂの接着が行われると、図１９に示すように、太陽電池モジュール２の裏側に端子箱３１が接着剤を用いて取付けられる。
その後、端子箱３１の出力ケーブル３２にバックシート１１Ｂの開口貫通窓から取り出された集電用の銅箔がハンダ等を用いて電気的に接続され、端子箱３１の内部が封止剤（ポッティング剤）で充填されて密封される。

その後、太陽電池モジュール２に強度を付加するとともに、取付け座となるアルミフレーム枠３Ｌ，３Ｓが、太陽電池モジュール２の周囲に取り付けられる。太陽電池モジュール２とアルミフレーム枠３Ｌ，３Ｓとの間には、ゴム製のガスケット等の男性部材を配置することにより、太陽電池モジュール２とアルミフレーム枠３Ｌ，３Ｓとの間の弾力性を保持しながら、太陽電池モジュール２を確実に保持することが好ましい。
これで太陽電池パネル１が完成する。

このようにして形成された太陽電池パネル１について、発電検査ならびに、所定の性能試験が行われる。発電検査は、ＡＭ１．５、全天日射基準太陽光（１０００Ｗ／ｍ２）のソーラシミュレータを用いて行われる。
なお、発電検査は、太陽電池パネル１が完成した後に行ってもよいし、アルミフレーム枠の取り付け前に行ってもよく、特に限定するものではない。

上記の構成によれば、光電変換層１３が形成された透光性基板１１Ａ、接触端子１４０およびカメラ１６０が暗室１１０内に収納された状態で太陽電池モジュール２、つまり光電変換層１３や発電セル２Ｓの検査が行われるため、外光の影響を受けることなく太陽電池モジュール２の検査を行うことができる。具体的には、外光の影響をうけることなくカメラ１６０が太陽電池モジュール２から発せられたＥＬ光を高い精度で確実に測定することができる。
具体的には、太陽電池モジュール２の搬出や搬出が行われる第１開閉部１１１および第２開閉部１１２に対する遮光処理のみを配慮すればよく、高精度の検査を確実に行うことができる。

その一方で、透光性基板１１Ａが載せられた検査テーブル１２０とＸＹテーブル１５０との間隔が昇降部１３０によって変更されるため、透光性基板１１Ａとカメラ１６０との間に必要な距離と、検査装置１００の前後で太陽電池モジュール２が搬送される搬送パスラインの高さと、が異なっていても、簡易に必要な距離を確保することができる。
さらに、透光性基板１１Ａが載せられた検査テーブル１２０を昇降させることにより、カメラ１６０のレンズを交換することなく、カメラ１６０による撮影範囲を選定することができる。

カメラ１６０がＸＹテーブル１５０に配置されるとともに接触端子１４０が検査テーブル１２０に配置されるため、ＸＹテーブル１５０を検査テーブル１２０に対してＸＹ平面に沿う方向に相対移動させることにより、検査テーブル１２０を移動させることなく太陽電池モジュール２、つまり光電変換層１３を複数の部分領域に分割して測定することができる。さらに、昇降部１３０およびＸＹテーブル１５０の組み合わせにより、カメラ１６０のレンズを違う焦点距離のものに交換することなく、光電変換層１３における任意な領域を簡易に撮影することができる。

部分領域の測定結果は、合成することにより光電変換層１３の全領域の測定結果とすることができる。これらのことにより、光電変換層１３の全領域を一度に測定する場合と比較して、測定結果の精度が向上するとともに、透光性基板１１Ａとカメラ１６０との間に必要な距離を短くすることができ、装置（暗室の高さ）がコンパクトになる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図２１から図２３を参照して説明する。
本実施形態の検査装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、光電変換層の一部領域に光を照射することにより検査を行う点が異なっている。よって、本実施形態においては、図２１から図２３を用いて光電変換層の一部領域に光を照射することにより検査を行う構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２１および図２２は、本実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

検査装置２００には、図２１および図２２に示すように、暗室１１０と、検査テーブル（支持部）１２０と、昇降部１３０と、接触端子（入力部、測定部）２４０と、ＸＹテーブル１５０と、カメラ１６０と、照明部（入力部）２７０と、が設けられている。

接触端子２４０は、太陽電池モジュール２の発電電流や電圧信号を検出することや、抵抗特性などの信号を検出するために一つの太陽電池モジュール２に対して２つ配置されている。具体的には、太陽電池モジュール２の発電セル２Ｓにおける一方の端部に一の接触端子２４０が配置され、他方の端部に他の接触端子２４０が配置されている。
接触端子２４０には、光電変換層１３により発電された電流や電圧などの発電特性を測定する測定機器（図示せず。）に接続されている。

照明部２７０は、太陽電池モジュール２の光電変換層１３における所定領域に所定波長の照明光を照射するものである。照明部２７０はカメラ１６０とともにＸＹテーブル１５０に配置されている。
照明部２７０には、光電変換層１３に対して照明光を走査するポリゴンミラーなどを備えた走査部（図示せず。）が設けられている。さらに、照射される照明光が非平行光の場合には、照明光が光電変換層１３における所定領域に照度ムラが少なくなるよう収束するようにレンズ系が照明部２７０に設けられていてもよい。

次に、上述の検査装置２００を用いた検査の方法について説明する。
図２３は、図２１および図２２の検査装置における本実施形態特有の検査方法を説明するフローチャートである。

太陽電池モジュール２が暗室１１０の内部に搬送され、接触端子２４０が太陽電池モジュール２の裏面電極層１４に押し付けられ、検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０が所定の位置に移動されるまで（Ｓ１からＳ７）までは、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０が所定の位置に配置されると、照明部２７０から太陽電池モジュール２の光電変換層１３に対して照明光が照射される（Ｓ２０８）。本実施形態では直径が約１ｍｍの円領域、または、同程度の面積を有する楕円領域に照明光が照射される例に適用して説明する。

照明光が光電変換層１３に照射されると、当該光電変換層１３において発電が行われる。発電された電力は裏面電極層１４および接触端子２４０を介して測定機器により測定される（Ｓ２０９）。照明光が照射される領域は走査部により光電変換層１３に対して所定のパターンに従って移動され、光電変換層１３の全領域における測定が行われる。

光電変換層１３の全領域における測定が終了すると、照明部２７０からの照明光の照射が終了される（Ｓ２１０）。
以後の検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０の移動や、接触端子２４０の太陽電池モジュール２からの離脱、検査装置２００からの太陽電池モジュール２の搬出まで過程（Ｓ１１からＳ１４まで）については第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

上記の構成によれば、太陽電池モジュール２における光電変換層１３の一部領域のみに照明光を照射すると、当該一部領域のみにおいて発電された電力が測定され、所定の目標電力値もしくは、測定箇所同士の相対比較により、当該一部領域における欠陥の有無を判定することができる。さらに、照明光を走査することにより検査が行われる一部領域を、太陽電池モジュール２における光電変換層１３の全領域にわたって移動させて、全領域における欠陥の有無を判定することができる。
具体的には、ＸＹテーブル１５０に配置された照明部２７０から、検査テーブル１２０に配置された太陽電池モジュール２における光電変換層１３の一部領域に照明光を照射することにより、当該一部領域において発電が行われる。このときの発電量、一部領域の面積および照明光の強度等に基づいて、一部領域における欠陥の有無を判定することができる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図２４を参照して説明する。
本実施形態の検査装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、位置センサの制御方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図２４を用いて位置センサの制御方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２４は、本実施形態の検査装置における検査方法を説明するフローチャートである。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の検査装置１００では、太陽電池モジュール２が暗室１１０の内部に搬送され、接触端子１４０が太陽電池モジュール２の裏面電極層１４に押し付けられ、検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０が所定の位置に移動されるまで（Ｓ１からＳ７）までは、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

位置センサ１２４には、ＬＥＤによる測定用発光箇所が設けられており、位置センサ１２４は、当該測定用発光箇所の近傍に対象物が移動した場合に光近接スイッチによりセンサとして機能するものである。検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０が所定の位置に移動されると、位置センサ１２４における位置測定用の光の発光が停止される（Ｓ３０７）。このようにすることで暗室１１０内の暗室状態が良くなり、検査中のセンサの信号が不要な場合には、位置センサ１２４から発せられる位置測定用の弱い光の発光さえも停止することで、暗室１１０内の暗室状態をさらに良くすることができる。
その後、第１の実施形態と同様に光電変換層１３の検査が行われる（Ｓ８からＳ１０まで）。

光電変換層１３の検査が終了すると、位置センサ１２４における位置測定用の光の発光が再開される（Ｓ３１０）。
以後の検査テーブル１２０およびＸＹテーブル１５０の移動、接触端子１４０の離脱、検査装置１００から太陽電池モジュール２の搬出（Ｓ１１からＳ１４まで）は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

上記の構成によれば、位置センサ１２４を用いることで、太陽電池モジュール２つまり透光性基板１１Ａを検査テーブル１２０の所定位置に配置させることができる。そのため、検査される太陽電池モジュール２が次々と検査テーブル１２０に配置されても、透光性基板１１Ａと検査テーブル１２０との相対位置を一定に保つことができる。
さらに、光電変換層１３から発せられるＥＬ光などを測定する場合には、位置センサ１２４からの光の出射が停止される。そのため、カメラ１６０による撮影結果に位置センサ１２４の光の影響が含まれることを防止することができる。言い換えると測定結果から当該光の影響を取り除くことができ、さらに精度の高い検査が可能になる。

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図２５を参照して説明する。
本実施形態の検査装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、暗室に環境調整部が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図２５を用いて暗室および環境調整部の周辺の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２５は、本実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

検査装置４００の暗室１１０には、図２５に示すように、暗室１１０の内部における環境を維持する環境調整部４８０が設けられている。
本実施形態では環境調整部４８０は、暗室１１０の外部から内部に空気を導入するものであり、ＨＥＰＡフィルタ （Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）などの塵埃除去手段と、内部に導入される空気の温度を調節するエアーコンディショナーなどの温度調節手段と、が設けられたものに適用して説明する。

なお、環境調整部４８０に塵埃除去手段および温度調節手段の両者が設けられていてもよいし、どちらか一方のみが設けられていてもよく、特に限定するものではない。

上記の構成によれば、環境調整部４８０により、暗室１１０の内部環境を一定に調節することができるため、太陽電池モジュール２における損傷発生や、性能低下などの悪影響を抑制することができる。

暗室１１０は外光を遮蔽するため、その内部は閉空間となる。なんら手当を行わないと、閉空間である暗室１１０の内部には塵埃などが集積される可能性があり、クリーン度が低下するおそれがある。さらに、暗室１１０の内部で光電変換層１３の検査を行うと、光電変換層１３や、接触端子１４０やカメラ１６０などの機器から熱が発生し、暗室１１０の内部温度が上昇する可能性がある。特に光電変換層１３から発せられるＥＬ光などを測定する場合には、太陽電池モジュール２からの発熱による温度上昇が無視できなくなる。このような状態を放置すると、検査精度の低下だけでなく、クリーン度の低下による塵付着や、温度上昇に起因して太陽電池モジュール２における損傷や、性能低下などの悪影響が発生するおそれがある。

そこで、暗室１１０の内部と外部との間で換気を行ったり、温度調整を行ったりすることで内部環境を一定に調節することで、太陽電池モジュール２における損傷発生や、性能低下などの悪影響を抑制することができる。

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について図２６を参照して説明する。
本実施形態の検査装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、過去の検査結果およびソーラシミュレータの検査結果を用いて欠陥の有無を判断する点が異なっている。よって、本実施形態においては、図２６を用いて、欠陥の有無の判断に係る構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２６は、本実施形態に係る検査装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

検査装置５００には、図２６に示すように、比較演算部５１０と、記憶部５２０と、がさらに設けられている。
比較演算部５１０は、カメラ１６０により撮影された発光分布の画像と、ソーラシミュレータ（発電性能測定部）６００により測定された太陽電池モジュール２（光電変換層１３）の発電性能と、が入力されるものである。さらに比較演算部５１０は、記憶部５２０との間で予め記憶された太陽電池モジュール２における発電性能と、発光分布の画像と、両者の相関に係る情報を入出力可能とされている。その一方で、比較演算部５１０は発電性能の測定結果と、発光分布の画像と、に基づき欠陥の位置を推定するものである。

本実施形態では、検査装置５００よりも上流側にソーラシミュレータ６００が配置されている例に適用して説明する。

記憶部５２０は、過去に検査された太陽電池モジュール２における発電性能と、発光分布の画像と、両者の相関に係る情報を記憶するものである。

上記の構成によれば、光電変換層１３の状態に合わせた欠陥の検査を行うことができる。具体的には、ソーラシミュレータ６００により測定された光電変換層１３の発電性能と、カメラ１６０により撮影された発光分布の画像との関連についてのデータベースを構築しておき、このデータベースに基づいて、ソーラシミュレータ６００により測定の後に、欠陥が存在すると推定される領域についてのみ暗室内での欠陥検査を行い、欠陥の有無を測定し、その他の領域については欠陥の有無の測定を省略することにより、欠陥の有無の検査を簡易にすることができる。

欠陥のあるものは、検査結果に残すとともに、この欠陥発生位置などの情報を欠陥発生に関連する製造工程へフィードバックし、製造工程の再調整に活用する。これにより、太陽電池モジュール２の生産性を改善することができる。

さらに、光電変換層１３における発電性能と、カメラ１６０により撮影された発光分布の画像との関連に基づいて、発電性能の測定のみを行い、欠陥の有無の検査を省略することができる。つまり、所定範囲内の発電性能を発揮する太陽電池モジュール２については、光電変換層１３に欠陥が存在しない、または、欠陥が存在してもその数や規模が許容範囲内であると推定される。そのため、この場合には欠陥の有無の検査を行う必要性が低く、省略することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施形態においては、検査テーブルを上方に移動させて太陽電池モジュールとカメラとの間隔を離して検査を行う構成に適用して説明したが、逆に太陽電池モジュールとカメラとの間隔を接近させて検査を行う構成に適用してもよく、特に限定するものではない。この場合カメラとしてはマイクロスコープが用いられる。

２ 太陽電池モジュール
１１Ａ 透光性基板
１３ 光電変換層
１００，２００，４００，５００ 検査装置
１１０ 暗室
１２０ 検査テーブル（支持部）
１３０ 昇降部
１４０ 接触端子（入力部）
１５０ ＸＹテーブル（移動部）
１６０ カメラ（測定部）
２４０ 接触端子（測定部）
２７０ 照明部（入力部）
４８０ 環境調整部
５１０ 比較演算部
５２０ 記憶部
６００ ソーラシミュレータ（発電性能測定部）

Claims (6)

1. 少なくとも太陽電池モジュールを構成する光電変換層が形成された透光性基板が載せられる支持部と、
   前記光電変換層にエネルギを入力する入力部と、
   入力されたエネルギに対する前記光電変換層の反応を測定する測定部と、
   前記支持部に対して水平方向に相対移動可能とされ、前記入力部および前記測定部の一方が配置される移動部と、
   前記支持部を上下方向に移動させ、前記透光性基板と前記移動部との間隔を変更する昇降部と、
   外光を遮蔽するとともに、前記支持部、前記昇降部、前記入力部、前記測定部および前記移動部を内部に収納する暗室と、
   が設けられ、
   前記入力部および前記測定部の他方は、前記支持部に配置されていることを特徴とする検査装置。
2. 前記入力部は前記支持部に配置され、前記エネルギとして前記光電変換層に電圧を印加し、
   前記測定部は前記移動部に配置され、前記光電変換層の反応として前記電圧が印加された前記光電変換層から発せられる電磁波の分布を測定することを特徴とする請求項１記載の検査装置。
3. 前記入力部は前記移動部に配置され、前記エネルギとして前記光電変換層の一部領域に対して所定波長の照明光を走査可能に照射し、
   前記測定部は前記支持部に配置され、前記光電変換層の反応として前記光電変換層において前記照明光に基づいて発生した電力特性を測定することを特徴とする請求項１記載の検査装置。
4. 前記支持部の所定位置に前記透光性基板が配置されたか否かを検出する光学式の位置検出部が設けられ、
   前記測定部により前記光電変換層の反応を測定する際には、前記位置検出部における光の出射が停止されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
5. 前記暗室の内部環境を調節する環境調整部が前記暗室に設けられていることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
6. 前記光電変換層の発電性能を測定する発電性能測定部と、
   前記測定部による測定結果、および当該測定結果に係る前記光電変換層の発電性能との関連を記憶する記憶部と、
   前記発電性能測定部による測定結果、および、前記記憶部の記憶内容を比較することにより前記光電変換層における欠陥箇所を推定する比較演算部と、
   が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の検査装置。
   

Images