JP2014041095A - Apparatus and method for inspecting defect of solar cell - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for inspecting defect of a solar battery, configured to determine a defect with high accuracy, and to prevent damage in consideration of breakdown voltage of a solar battery cell, and to reduce inspection cost.SOLUTION: A defect inspection apparatus include: a main light source 14; a light source unit 19 having sub light sources 10A, 10B; a light source control circuit 29 for controlling operation of the light sources; an inspection pin switching circuit 28 for selectively supplying power to a string; a bias current extraction circuit 26 and a bias current cancelling circuit 25 for extracting a component corresponding to a bias current included in an output of the solar battery cell to cancel it; an image processing device 22; and a display unit 21. The light source control circuit irradiates a target solar battery cell of the solar battery cells supplied with power for each string with main light, and controls operation of the light sources so as to irradiate non-target solar battery cells with sub-light.

Description

本発明は、太陽電池の欠陥を検査するための欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for inspecting a defect of a solar cell.

近年の環境意識の高まりとともに、ますます多くの太陽電池が市場に流通している。こうした中、太陽電池の性能を検査し、欠陥のある太陽電池を製造工程で特定し、除去することは重要である。   With the recent increase in environmental awareness, more and more solar cells are on the market. Under such circumstances, it is important to inspect the performance of solar cells, identify defective solar cells in the manufacturing process, and remove them.

このため、これまで各種の欠陥検査装置が市場に投入されている。特許文献１に開示されている欠陥検査装置は、太陽電池に順バイアス光を印加すると微弱光を発光する性質を利用し、欠陥部分を特定する検査装置である。特許文献２に開示されている欠陥検査装置は、メイン光とサブ光を照射することにより起電流を測定し、欠陥部分を特定する検査装置である。   For this reason, various defect inspection apparatuses have been put on the market. The defect inspection apparatus disclosed in Patent Document 1 is an inspection apparatus that uses a property of emitting faint light when forward bias light is applied to a solar cell and identifies a defective portion. The defect inspection apparatus disclosed in Patent Document 2 is an inspection apparatus that measures an electromotive current by irradiating main light and sub light and identifies a defective portion.

ＷＯ２００６／５９６１５号公報WO 2006/59615 特開２０１０−２３８９０６号公報JP 2010-238906 A

しかし、特許文献１に開示された装置においては、多結晶型セルを用いた太陽電池モジュールの画像化の際に、多結晶の粒界模様が影響し、クラック等の欠陥部分を判別することが困難であるという問題があった。   However, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, when a solar cell module using a polycrystalline cell is imaged, a polycrystalline grain boundary pattern is affected, and a defective portion such as a crack can be determined. There was a problem that it was difficult.

また、特許文献２に開示された装置においては、メイン光を照射された検査対象セルの発電電流だけでなく、サブ光を照射された非検査対象セルの発電電流も検査対象セルの抵抗成分を迂回して流れるため、検査対象セルのみの正確な起電流測定を行うことができないという問題があった。即ち、太陽電池セルを直列接続したストリング及びモジュールの測定において、メイン光源とサブ光源の２つの光源を用いて出力測定を行う場合、メイン光源からの光の照射による検査対象の太陽電池セルの発電電流に、検査対象の太陽電池セルの抵抗成分を迂回して流れる非検査対象の太陽電池セルの発電電流の一部が合算され、この値が測定されていた。ところで、このような迂回による電流は、メイン光源の照射によって発生した検査対象の太陽電池セルの発電電流に偏りを持たせる、即ちバイアスをかける形に作用する。そこで、以降この電流をバイアス電流と称する。   In the apparatus disclosed in Patent Document 2, not only the power generation current of the inspection target cell irradiated with the main light but also the power generation current of the non-inspection target cell irradiated with the sub light includes the resistance component of the inspection target cell. Since it flows in a detour, there is a problem that accurate electromotive force measurement of only the cell to be inspected cannot be performed. That is, in measuring strings and modules in which solar cells are connected in series, when output measurement is performed using two light sources, a main light source and a sub-light source, power generation of the solar cell to be inspected by light irradiation from the main light source A part of the generated current of the non-inspection solar cell flowing while bypassing the resistance component of the inspection target solar cell was added to the current, and this value was measured. By the way, the current due to such detouring acts in such a manner that the generated current of the solar cell to be inspected generated by irradiation of the main light source is biased, that is, biased. Therefore, this current is hereinafter referred to as a bias current.

さらに、複数のストリングを接続した太陽電池モジュールを検査する場合には、以下に示す二つの課題も解決しなければならない。   Furthermore, when inspecting a solar cell module in which a plurality of strings are connected, the following two problems must be solved.

一つ目の課題は、太陽電池セルの降伏電圧に関するものである。   The first problem relates to the breakdown voltage of solar cells.

例えば、１０枚の太陽電池セルを１列のストリングとして６列分のストリングを直列接続した太陽電池モジュールを測定する場合、１回の検査で６０枚の太陽電池セルに対して１枚ずつ順次メイン光源からメイン光を照射し、同時に非検査対象の５９枚の太陽電池セルに順次サブ光源からサブ光を照射して計測することとなる。   For example, when measuring a solar cell module in which six solar cells are connected in series with ten solar cells as one row of strings, one main is sequentially applied to 60 solar cells in one inspection. Measurement is performed by irradiating main light from the light source and simultaneously irradiating the sub-light source to 59 solar cells to be inspected at the same time.

しかしながらこのような測定方法では、１枚の検査対象の太陽電池セルに非検査対象の太陽電池セル５９枚分の過大な逆バイアス電圧が印加され、太陽電池セルの降伏電圧を超えて破損を招く。一般に太陽電池セルの降伏電圧は１５Ｖ程度であり、ダイオードと比較すると低い電圧である。標準的な６インチの太陽電池セル１枚の開放端電圧Ｖｏｃは、およそ０．６Ｖである。よって、５９枚の非検査対象の太陽電池セルによって１枚の検査対象の太陽電池セルに逆バイアス電圧が印加されると、３５．４Ｖもの過大な電圧が印加され、破損することとなる。   However, in such a measuring method, an excessive reverse bias voltage for 59 non-inspection solar cells is applied to one solar cell to be inspected, resulting in damage beyond the breakdown voltage of the solar cells. . Generally, the breakdown voltage of a solar battery cell is about 15V, which is a lower voltage than a diode. The open circuit voltage Voc of one standard 6-inch solar cell is about 0.6V. Therefore, when a reverse bias voltage is applied to one solar cell to be inspected by 59 non-inspection solar cells, an excessive voltage of 35.4 V is applied, resulting in damage.

もう一つの課題は、コストに関するものである。   Another challenge is related to cost.

サブ光源は、モジュール全面を照射する必要があるので規模が大きくなる。例えば、サブ光源にＬＥＤを使用した場合、必要な電源回路、駆動回路並びに制御回路の規模は、ＬＥＤの灯数に比例して増大する。また、光源の規模の増加に従って、放熱対策に要するコストも増大することとなる。   Since the sub-light source needs to irradiate the entire surface of the module, the scale becomes large. For example, when an LED is used as the sub-light source, the scale of the necessary power supply circuit, drive circuit, and control circuit increases in proportion to the number of LEDs. Further, as the size of the light source increases, the cost required for heat dissipation measures also increases.

本発明は上記事情に鑑み、高精度で欠陥を判定することができると共に、太陽電池セルの降伏電圧を考慮して破損を防止し、検査コストを抑制することが可能な太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention is capable of determining a defect with high accuracy, and taking into consideration the breakdown voltage of the solar battery cell, preventing damage and suppressing the inspection cost. It is another object of the present invention to provide a defect inspection method.

本発明の太陽電池の欠陥検査装置は、
太陽電池セルが直列に接続されたストリングを複数列有する積層体の欠陥を検査する太陽電池の欠陥検査装置であって、
前記積層体を載置する載置台と、
メイン光を照射するメイン光源と、前記メイン光より照度が高いサブ光を照射する複数のサブ光源とを有する光源ユニットと、
前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御する光源制御回路と、
前記ストリングに接続されたタブリードに対し検査ピンを選択的に接続することにより、前記ストリングに選択的に通電を行い前記太陽電池セルから出力された電流を受けて電圧に変換する検査ピン切り替え回路と、
前記検査ピン切り替え回路により変換された前記電圧を増幅して出力する増幅器と、
前記増幅器からの出力に含まれるバイアス電流に対応する成分を抽出するバイアス電流抽出回路と、
前記増幅器からの前記出力から前記バイアス電流抽出回路により抽出された前記成分を差し引いて出力するバイアス電流キャンセル回路と、
前記バイアス電流キャンセル回路からの出力をディジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記ディジタルデータに画像処理を行って画像データを出力する画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力された前記画像データを与えられて画像表示を行う表示器と、
を備え、
前記光源制御回路は、ストリングの列毎に、通電されている前記太陽電池セルのうち検査対象の前記太陽電池セルに前記メイン光源からの前記メイン光を照射し、通電されている前記太陽電池セルのうち非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光源からの前記サブ光を照射するように、前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御することを特徴とする。 The defect inspection apparatus for solar cells of the present invention is
A solar cell defect inspection apparatus for inspecting a defect of a laminated body having a plurality of strings in which solar cells are connected in series,
A mounting table for mounting the laminate;
A light source unit having a main light source for irradiating main light and a plurality of sub light sources for irradiating sub light having higher illuminance than the main light;
A light source control circuit for controlling operations of the main light source and the sub light source;
An inspection pin switching circuit for selectively energizing the string and receiving a current output from the solar cell and converting it into a voltage by selectively connecting an inspection pin to the tab lead connected to the string; ,
An amplifier that amplifies and outputs the voltage converted by the inspection pin switching circuit;
A bias current extraction circuit for extracting a component corresponding to the bias current included in the output from the amplifier;
A bias current cancellation circuit that subtracts and outputs the component extracted by the bias current extraction circuit from the output from the amplifier;
An A / D converter that converts the output from the bias current cancel circuit into digital data and outputs the digital data;
An image processing apparatus that performs image processing on the digital data output from the A / D converter and outputs image data;
A display for displaying an image given the image data output from the image processing device;
With
The light source control circuit applies the main light from the main light source to the solar cells to be inspected among the solar cells that are energized for each column of strings, and the solar cells that are energized The operation of the main light source and the sub-light source is controlled such that the sub-light from the sub-light source is irradiated onto the non-inspected solar cell.

また、本発明の太陽電池の欠陥検査方法は、
太陽電池セルが直列に接続されたストリングを複数列有する積層体の欠陥を、載置台と、検査ピン切り替え回路と、光源ユニットと、光源制御回路と、信号処理回路と、表示器とを有する欠陥検査装置を用いて検査する太陽電池の欠陥検査方法であって、
前記載置台に前記積層体を載置するステップと、
前記検査ピン切り替え回路により、前記ストリングに接続されたタブリードに対し検査ピンを選択的に接続することで、前記ストリングに選択的に通電を行うステップと、
前記光源制御回路により前記光源ユニットを制御し、ストリングの列毎に、通電されている前記太陽電池セルのうち検査対象の前記太陽電池セルに、前記光源ユニットが有するメイン光源からメイン光を照射し、通電されている前記太陽電池セルのうち非検査対象の前記太陽電池セルに、前記光源ユニットが有するサブ光源からサブ光を照射するステップと、
前記信号処理回路により、前記太陽電池セルから出力された電流を電圧に変換し、この電圧に含まれるバイアス電流に対応する成分を抽出して差し引くことによりキャンセルし、得られた出力を用いて画像データを生成するステップと、
前記表示器により、前記画像データを用いて画像表示を行うステップと、
を備えることを特徴とする。 The solar cell defect inspection method of the present invention includes:
Defects in a stack having a plurality of strings of solar cells connected in series, defects having a mounting table, an inspection pin switching circuit, a light source unit, a light source control circuit, a signal processing circuit, and a display A method for inspecting defects of a solar cell to be inspected using an inspection device,
Placing the laminate on the mounting table;
Selectively energizing the string by selectively connecting an inspection pin to a tab lead connected to the string by the inspection pin switching circuit;
The light source unit is controlled by the light source control circuit, and the main light from the main light source of the light source unit is irradiated to the solar cell to be inspected among the energized solar cells for each string row. Irradiating the sub-light from the sub-light source of the light source unit to the non-inspected solar cell among the energized solar cells;
The signal processing circuit converts the current output from the solar battery cell into a voltage, and cancels by extracting and subtracting a component corresponding to the bias current included in the voltage, and using the obtained output, an image is obtained. Generating data; and
Performing an image display using the image data by the display;
It is characterized by providing.

本発明の太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、多数の太陽電池セルで構成される太陽電池モジュールの欠陥を、太陽電池セルの破損を招くことなく、高精度に画像化して表示することができると共に、太陽電池セルの増加に伴う検査コストの増大を抑制することが可能である。   According to the defect inspection apparatus and defect inspection method for solar cells of the present invention, defects of a solar cell module composed of a large number of solar cells are imaged and displayed with high accuracy without causing damage to the solar cells. In addition, it is possible to suppress an increase in inspection cost associated with an increase in solar cells.

本発明で検査対象となるラミネート前の太陽電池積層体及びラミネート後の太陽電池モジュールの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the solar cell laminated body before lamination which becomes a test object by this invention, and the solar cell module after lamination. 本発明の実施の形態１による太陽電池の欠陥検査装置の回路構成及び搬送機構等の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of a circuit structure, a conveyance mechanism, etc. of the defect inspection apparatus of the solar cell by Embodiment 1 of this invention. 同実施の形態１による太陽電池の欠陥検査装置において太陽電池積層体の搬送方向及び光源ユニットの配置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conveyance direction of a solar cell laminated body, and arrangement | positioning of a light source unit in the defect inspection apparatus of the solar cell by the same Embodiment 1. FIG. 同実施の形態１による太陽電池の欠陥検査装置における検査ピン切り替え回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the test | inspection pin switching circuit in the defect inspection apparatus of the solar cell by the same Embodiment 1. FIG. 本発明の実施の形態２による太陽電池の欠陥検査装置の回路構成及び搬送機構等の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of a circuit structure, a conveyance mechanism, etc. of the defect inspection apparatus of the solar cell by Embodiment 2 of this invention. 同実施の形態２による太陽電池の欠陥検査装置において光源ユニットの移動方向及び光源ユニットの配置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the moving direction of a light source unit, and arrangement | positioning of a light source unit in the defect inspection apparatus of the solar cell by the same Embodiment 2. FIG. 本発明の実施の形態３による太陽電池の欠陥検査装置の回路構成及び搬送機等の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circuit structure of the defect inspection apparatus of the solar cell by Embodiment 3 of this invention, and arrangement | positioning of a conveying machine. 同実施の形態３による太陽電池の欠陥検査装置における検査ピン切り替え回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the test | inspection pin switching circuit in the defect inspection apparatus of the solar cell by the same Embodiment 3. 同実施の形態３の変形例による太陽電池の欠陥検査装置において太陽電池積層体の搬送方向及び光源ユニットの配置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conveyance direction of a solar cell laminated body, and arrangement | positioning of a light source unit in the defect inspection apparatus of the solar cell by the modification of the same Embodiment 3.

以下、本発明の実施の形態による太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a defect inspection apparatus and a defect inspection method for a solar cell according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（１）実施の形態１
本発明の実施の形態１による太陽電池の欠陥検査装置、及びこの装置を用いた欠陥検査方法について説明する。 (1) Embodiment 1
A solar cell defect inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention and a defect inspection method using this apparatus will be described.

図１（ａ）に、本実施の形態１において検査対象とする、ラミネートを行う前の結晶系太陽電池積層体１０１の構成を示し、図１（ｂ）にラミネート後の太陽電池モジュール１０２の構成を示す。   FIG. 1 (a) shows the configuration of the crystalline solar cell laminate 101 before lamination, which is the object of inspection in the first embodiment, and FIG. 1 (b) shows the configuration of the solar cell module 102 after lamination. Indicates.

図１（ａ）に示されるように、太陽電池積層体１０１は、太陽電池セルが直列接続されたストリング１が、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等による封止材２を介して、太陽電池セルの受光面側にはガラス等の透明部材３、非受光面側にはバックシート等の保護層４により保護された状態で積層された構成を有している。   As shown in FIG. 1 (a), the solar cell laminate 101 includes a string 1 in which solar cells are connected in series via a sealing material 2 made of ethylene / vinyl acetate copolymer resin (EVA) or the like. The solar cell has a structure in which it is laminated in a state where it is protected by a transparent member 3 such as glass on the light receiving surface side and on a non-light receiving surface side by a protective layer 4 such as a back sheet.

太陽電池積層体１０１がラミネートされて太陽電池モジュール１０２が形成された後は、図１（ｂ）に示されるように、４辺がフレーム５で囲まれた状態とすることで、水分等の進入が防止される。   After the solar cell laminate 101 is laminated and the solar cell module 102 is formed, moisture and the like enter by making the four sides surrounded by the frame 5 as shown in FIG. Is prevented.

図２に、本実施の形態１による欠陥検査装置の構成を示す。この欠陥検査装置は、表示器２１、画像処理装置２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ミュート回路２４、バイアス電流キャンセル回路２５、バイアス電流抽出回路２６、増幅器２７、検査ピン切り替え回路２８、光源制御回路２９、電源３０、光源ユニット１９、遮光板１１、スタートセンサ１３Ａ、１３Ｂ、搬入コンベヤ１５、搬出コンベヤ１６、サーボモータＭを備えている。ここで、画像処理装置２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ミュート回路２４、バイアス電流キャンセル回路２５、バイアス電流抽出回路２６、増幅器２７が信号処理回路に含まれる。   FIG. 2 shows the configuration of the defect inspection apparatus according to the first embodiment. This defect inspection apparatus includes a display 21, an image processing device 22, an A / D converter 23, a mute circuit 24, a bias current cancel circuit 25, a bias current extraction circuit 26, an amplifier 27, an inspection pin switching circuit 28, and a light source control circuit. 29, a power source 30, a light source unit 19, a light shielding plate 11, start sensors 13A and 13B, a carry-in conveyor 15, a carry-out conveyor 16, and a servo motor M. Here, the image processing device 22, the A / D converter 23, the mute circuit 24, the bias current cancel circuit 25, the bias current extraction circuit 26, and the amplifier 27 are included in the signal processing circuit.

電源３０は、欠陥検査装置に電力の供給を行う。   The power supply 30 supplies power to the defect inspection apparatus.

光源制御回路２９は、後述するように上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂ、メイン光源１４の各動作の制御を行う。   The light source control circuit 29 controls each operation of the upper sub light source 9, the lower sub light sources 10A and 10B, and the main light source 14, as will be described later.

検査ピン切り替え回路２８は、後述する検査ピン８Ａ〜８Ｄとストリングとの接続を切り替えると共に、検査対象の太陽電池セルから出力された電流を与えられ、電圧信号に変換するものである。   The inspection pin switching circuit 28 switches the connection between inspection pins 8A to 8D, which will be described later, and a string, and is given a current output from the solar cell to be inspected and converts it into a voltage signal.

増幅器２７は、検査ピン切り替え回路２８から与えられた電圧信号を増幅して出力するものである。この増幅された電圧信号は、メイン光源１４を照射された検査対象の太陽電池セルにおける光起電力により生じた電圧Ｖａと、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂを照射された非検査対象の太陽電池セルにおいて生じたバイアス電流成分に対応したバイアス電圧成分Ｖｂとが加算された値Ｖａ＋Ｖｂを有する。   The amplifier 27 amplifies and outputs the voltage signal given from the test pin switching circuit 28. This amplified voltage signal is generated by the voltage Va generated by the photovoltaic power in the solar cell to be inspected irradiated with the main light source 14, and the non-inspection target irradiated with the upper sub-light source 9 and the lower sub-light sources 10A and 10B. And a bias voltage component Vb corresponding to the bias current component generated in the solar battery cell, a value Va + Vb.

バイアス電流抽出回路２６は、増幅器２７から出力された電圧信号Ｖａ＋Ｖｂに含まれるバイアス電圧成分Ｖｂを抽出するものである。   The bias current extraction circuit 26 extracts a bias voltage component Vb included in the voltage signal Va + Vb output from the amplifier 27.

バイアス電流キャンセル回路２５は、増幅器２７から出力された電圧信号Ｖａ＋Ｖｂから、バイアス電流抽出回路２６により抽出されたバイアス電圧成分Ｖｂを差し引くことで、バイアス電流成分のキャンセルを行うものである。   The bias current cancel circuit 25 cancels the bias current component by subtracting the bias voltage component Vb extracted by the bias current extraction circuit 26 from the voltage signal Va + Vb output from the amplifier 27.

ミュート回路２３は、上部サブ光源９の点灯・消灯を切り替える際に発生する過渡的な信号の乱れをミューティングし、以降の画像処理装置２２における画像に表示されないようにするものである。なお、このミュート回路２３は画像品質向上のため設けることが望ましいが、所望の画像品質に応じて設ければよく必ずしも不可欠なものではない。   The mute circuit 23 mutes a transient signal disturbance that occurs when the upper sub-light source 9 is switched on / off, and prevents it from being displayed on an image in the subsequent image processing device 22. The mute circuit 23 is desirably provided for improving the image quality, but it is not always essential to provide the mute circuit 23 according to the desired image quality.

Ａ／Ｄ変換器２３は、ミュート回路２３から出力されたアナログ信号をディジタルデータに変換するものである。   The A / D converter 23 converts the analog signal output from the mute circuit 23 into digital data.

画像処理装置２２は、Ａ／Ｄ変換器２３から出力されたディジタルデータを与えられて画像処理を施し、表示器２１に表示させるものである。   The image processing device 22 receives the digital data output from the A / D converter 23, performs image processing, and causes the display 21 to display the digital data.

表示器２１は、ディジタルデータを与えられて検査結果の表示を行うものである。   The display 21 is provided with digital data and displays the inspection result.

搬入コンベヤ１５は、太陽電池積層体１０１を光源ユニット１９の上部に搬入し、搬出コンベヤ１６は検査の終了した太陽電池積層体１０１を光源ユニット１９の上部から搬出するものである。   The carry-in conveyor 15 carries the solar cell laminate 101 into the upper part of the light source unit 19, and the carry-out conveyor 16 carries out the solar cell laminate 101 that has been inspected from the upper part of the light source unit 19.

光源ユニット１９は、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂ、メイン光源１４を有する。後述するように検査対象の１枚の太陽電池セルにのみメイン光源１４から矢印Ｘ１方向にレーザ光が走査され、検査対象の太陽電池セルが含まれるストリングにおける他の非検査対象の９枚の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射され、他のストリングの非検査対象の太陽電池セルには下部サブ光源１０Ａ、１０ＢからＬＥＤ光が照射される。メイン光源１４は、同一ストリング内における図中上下方向に隣接する太陽電池セルを順次Ｘ１方向に走査できるように、Ｘ１方向と直交するストリングの長手方向へ移動する。   The light source unit 19 includes an upper sub light source 9, lower sub light sources 10 </ b> A and 10 </ b> B, and a main light source 14. As will be described later, only one solar cell to be inspected is scanned with laser light from the main light source 14 in the direction of the arrow X1, and the other nine non-inspection solar cells in the string including the solar cell to be inspected are included. The battery cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9, and the solar cells to be inspected in other strings are irradiated with LED light from the lower sub-light sources 10A and 10B. The main light source 14 moves in the longitudinal direction of the string orthogonal to the X1 direction so that solar cells adjacent in the vertical direction in the figure in the same string can be sequentially scanned in the X1 direction.

光源ユニット１９には、後述するように、光源からの光の照射対象となっていない太陽電池セルに光が漏れないように遮光板１１が設けられている。   As will be described later, the light source unit 19 is provided with a light shielding plate 11 so that light does not leak into solar cells that are not irradiated with light from the light source.

スタートセンサ１３Ａ、１３Ｂは、測定開始位置を決定するためのセンサである。   The start sensors 13A and 13B are sensors for determining a measurement start position.

サーボモータＭは、載置台６を移動させる載置台移動機構、あるいは光源ユニット１９を移動させる光源ユニット移動機構に含まれるモータである。   The servo motor M is a motor included in a mounting table moving mechanism that moves the mounting table 6 or a light source unit moving mechanism that moves the light source unit 19.

図３に、光源ユニット１９の縦断面構成、並びに光源ユニット１９の上部に太陽電池積層体１０１が搬入、搬出される様子を示す。   FIG. 3 shows a vertical cross-sectional configuration of the light source unit 19 and how the solar cell stack 101 is carried in and out of the light source unit 19.

ローラ１７が回転し、ローラ１７上に設けられた載置台６に、受光面を下に向けて載置された太陽電池積層体１０１が矢印Ｘ２で示された搬送方向に搬送されて、光源ユニット１９の上部に搬入される。載置台６は、ガラスや透明樹脂等、光源ユニット１９からの光が照射されるように光透過性を有する材料から成る。あるいは、載置台６を枠体とし、太陽電池積層体１０１の周囲を枠体に載置してもよい。   The roller 17 rotates, and the solar cell stack 101 placed with the light receiving surface facing down is carried on the placing table 6 provided on the roller 17 in the carrying direction indicated by the arrow X2, and the light source unit It is carried into the upper part of 19. The mounting table 6 is made of a light transmissive material such as glass or transparent resin so that light from the light source unit 19 is irradiated. Alternatively, the mounting table 6 may be a frame and the periphery of the solar cell stack 101 may be mounted on the frame.

載置台６上に載置された太陽電池積層体１０１の上面には、押さえ部材１２が載置される。この押さえ部材１２には、後述するように検査ピン８Ａ〜８Ｄが取り付けられている。   A pressing member 12 is placed on the upper surface of the solar cell stack 101 placed on the placing table 6. Inspection pins 8A to 8D are attached to the pressing member 12 as will be described later.

光源ユニット１９には、ストリング３列分に対応して、中央領域にメイン光源１４及びその上部に上部サブ光源９、中央領域の図中左右の領域に下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂが配置されており、それぞれの領域の間は遮光板１１で遮光されている。   The light source unit 19 includes a main light source 14 in the central area, an upper sub light source 9 in the upper area, and lower sub light sources 10A and 10B in the left and right areas of the central area corresponding to the three strings. The light shielding plate 11 shields light between each region.

また、外光の影響を少なくし、かつメイン光源１４からのレーザ光が外部へ漏れ出るのを防ぐため、さらにレーザ光が非検査対象セルに照射されたりＬＥＤ光が検査対象セルに照射されるのを防ぐため、光源ユニット１９からの光が照射される３つのストリング分の大きさの遮光カバー７を載置台６の上部に設けておくことが望ましい。   Further, in order to reduce the influence of external light and prevent the laser light from the main light source 14 from leaking outside, the laser light is further irradiated to the non-inspection target cell or the LED light is irradiated to the inspection target cell. In order to prevent this, it is desirable that a light shielding cover 7 having a size corresponding to three strings irradiated with light from the light source unit 19 is provided on the mounting table 6.

なお、太陽電池積層体１０１が光源ユニット１９に対して所定の位置に置かれるように、図示されないセンサ等を用いて位置決めを行ってもよい。   Note that positioning may be performed using a sensor or the like (not shown) so that the solar cell stack 101 is placed at a predetermined position with respect to the light source unit 19.

図３（ａ）に示されるように、太陽電池積層体１０１が光源ユニット１９の上部に向って矢印Ｘ２の方向に搬入される。太陽電池積層体１０１における先端のストリングＡに、検査対象の太陽電池セルが含まれている。   As shown in FIG. 3A, the solar cell stack 101 is carried in the direction of the arrow X <b> 2 toward the top of the light source unit 19. The string A at the tip of the solar battery stack 101 includes solar cells to be inspected.

後述するように、ストリングＡ〜Ｆのうち、Ａ及びＢ、Ｃ及びＤ、Ｅ及びＦというように、二つずつのストリングに光源ユニット１９からレーザー光及びＬＥＤ光が照射され通電する。通電したストリングにおいて、検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４からレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   As will be described later, among the strings A to F, laser light and LED light are irradiated from the light source unit 19 to the two strings, such as A and B, C and D, E and F, and energized. In the energized string, laser light is scanned from the main light source 14 to the solar cell to be inspected, and LED light is irradiated from the upper sub light source 9 and the lower sub light sources 10A and 10B to the non-inspection solar cell.

ストリングＡにおいて、検査対象の１枚の太陽電池セルにメイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＡにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＢにおける１０枚の太陽電池セルには、下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。ストリングＡの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   In the string A, the laser light is scanned from the main light source 14 to one solar cell to be inspected, and the LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to nine solar cells to be inspected in the string A. Ten solar cells in the non-inspected string B are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10B. Laser light is scanned from the main light source 14 for all the solar cells in the string A sequentially as inspection targets, and LED light is irradiated to the non-inspection target solar cells from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10B. .

ストリングＡにおける１０枚の太陽電池セルに順次レーザ光を走査して全ての起電流を計測した後、メイン光源１４、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ｂの動作を停止する。   After the laser light is sequentially scanned on the ten solar cells in the string A to measure all electromotive currents, the operations of the main light source 14, the upper sub light source 9, and the lower sub light source 10B are stopped.

ここで、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ｂからのサブ光の照度は、メイン光源１４からのメイン光の照度よりも高く設定されている。また、本実施の形態１においては、メイン光源１４としてレーザ光を、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０ＢとしてＬＥＤを用いている。しかし、光源の種類はこれに限定されるものではなく、太陽電池の分光感度に合った任意のものを用いることができる。   Here, the illuminance of the sub light from the upper sub light source 9 and the lower sub light source 10 </ b> B is set higher than the illuminance of the main light from the main light source 14. In the first embodiment, laser light is used as the main light source 14, and LEDs are used as the upper sub light source 9 and the lower sub light sources 10A, 10B. However, the type of light source is not limited to this, and any light source suitable for the spectral sensitivity of the solar cell can be used.

ストリングＡの計測が終了すると、図３（ｂ）に示されるように、太陽電池積層体１０１がストリング１列分矢印Ｘ２の方向に搬送される。   When the measurement of the string A is completed, as shown in FIG. 3B, the solar cell stack 101 is conveyed in the direction of the arrow X2 by one string.

搬送時には、太陽電池積層体１０１の構成部材がずれないように、例えば図示されないチャック等の保持部材を用いて太陽電池積層体１０１をつかみ、図示されない移載機等により引っ張ることで搬送してもよい。   At the time of transportation, the solar cell stack 101 may be transported by holding the solar cell stack 101 using a holding member such as a chuck (not shown) and pulling it by a transfer machine (not shown) so that the constituent members of the solar cell stack 101 are not displaced. Good.

太陽電池積層体１０１におけるストリングＢにおいて、検査対象の太陽電池セルに順次メイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＢにおける非検査対象の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。この時通電しているストリングＡにおける太陽電池セルは全て非検査対象であり、下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。ストリングＢの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。   In the string B in the solar battery stack 101, laser light is sequentially scanned from the main light source 14 to the solar cells to be inspected, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the non-inspected solar cells in the string B. . At this time, all the solar cells in the string A that are energized are uninspected, and the LED light is irradiated from the lower sub-light source 10A. Laser light is scanned from the main light source 14 for all the solar cells in the string B sequentially as inspection targets, and LED light is irradiated to the non-inspection target solar cells from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10A. .

ストリングＢの計測が終了すると、太陽電池積層体１０１がストリング１列分矢印Ｘ２の方向に搬送される。   When the measurement of the string B is completed, the solar cell stack 101 is conveyed in the direction of the arrow X2 by one string.

通電されたストリングＣ及びＤにおいて、ストリングＣにおける検査対象の太陽電池セルに順次メイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＣにおける非検査対象の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。ストリングＤにおける太陽電池セルは全て非検査対象であり、下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。ストリングＣの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   In the energized strings C and D, the laser light from the main light source 14 is sequentially scanned on the solar cells to be inspected in the string C, and the LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the non-inspected solar cells in the string C. Is done. All the solar cells in the string D are non-inspection objects, and the LED light is irradiated from the lower sub-light source 10B. The laser light is scanned from the main light source 14 for all the solar cells of the string C sequentially as inspection targets, and during that time, the non-inspection solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10B. .

ストリングＣの計測が終了すると、太陽電池積層体１０１がストリング１列分矢印Ｘ２の方向に搬送される。   When the measurement of the string C is completed, the solar cell stack 101 is transported in the direction of the arrow X2 for one string.

通電されたストリングＣ及びＤにおいて、ストリングＤにおける検査対象の太陽電池セルに順次メイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＤにおける非検査対象の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。ストリングＣにおける太陽電池セルは全て非検査対象であり、下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。ストリングＤの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。   In the energized strings C and D, the laser light from the main light source 14 is sequentially scanned onto the solar cells to be inspected in the string D, and the LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the non-inspected solar cells in the string D. Is done. All the solar cells in the string C are non-inspection objects, and the LED light is irradiated from the lower sub-light source 10A. The laser light is scanned from the main light source 14 for all the solar cells of the string D sequentially as inspection targets, and during that time, the non-inspection target solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10A. .

ストリングＤの計測が終了すると、太陽電池積層体１０１がストリング１列分矢印Ｘ２の方向に搬送される。   When the measurement of the string D is completed, the solar cell stack 101 is conveyed in the direction of the arrow X2 by one string.

通電されたストリングＥ及びＦにおいて、ストリングＥにおける検査対象の太陽電池セルに順次メイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＥにおける非検査対象の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。ストリングＦにおける太陽電池セルは全て非検査対象であり、下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。ストリングＥの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   In the energized strings E and F, the laser light from the main light source 14 is sequentially scanned on the solar cells to be inspected in the string E, and the LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the non-inspected solar cells in the string E. Is done. All the solar cells in the string F are non-inspection objects, and the LED light is irradiated from the lower sub-light source 10B. The laser light is scanned from the main light source 14 with all the solar cells of the string E being sequentially inspected. During that time, the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10B. .

ストリングＥの計測が終了すると、図３（ｃ）に示されるように、最終のストリングＦがメイン光源１４の上部に位置するように搬送される。このストリングＦに検査対象の太陽電池セルが含まれており、検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４からレーザ光が走査され、ストリングＦにおける非検査対象の太陽電池セルに上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。   When the measurement of the string E is completed, as shown in FIG. 3C, the final string F is conveyed so as to be positioned above the main light source 14. The string F includes solar cells to be inspected, the laser light is scanned from the main light source 14 to the solar cells to be inspected, and the non-inspection solar cells in the string F are led from the upper sub-light source 9 to the LED. Light is irradiated.

ストリングＦと共に通電しているストリングＥにおける太陽電池セルは全て非検査対象であり、下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。ストリングＦの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、その間、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９または下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射され、ストリングＦの測定が終了する。   All the solar cells in the string E energized with the string F are non-inspection objects, and the LED light is irradiated from the lower sub-light source 10A. The laser light is scanned from the main light source 14 with all the solar cells in the string F being sequentially inspected, while the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9 or the lower sub-light source 10A. The measurement of the string F ends.

図４に、検査ピン切り替え回路２８が検査ピン８Ａ〜８Ｄとストリングとの接続の切り替えを行う回路構成を示す。   FIG. 4 shows a circuit configuration in which the test pin switching circuit 28 switches the connection between the test pins 8A to 8D and the string.

太陽電池積層体１０１において、ストリングＡからストリングＦに至る太陽電池セルが直列に接続されている。そして、ストリングＡにおいて直列に接続された太陽電池セルにタブリード１８Ｄが接続されている。ストリングＢ及びＣにおいて直列に接続された太陽電池セルにタブリード１８Ｃが接続されている。ストリングＤ及びＥにおいて直列に接続された太陽電池セルにタブリード１８Ｂが接続されている。ストリングＦにおいて直列に接続された太陽電池セルにタブリード１８Ａが接続されている。   In the solar cell stack 101, solar cells from the string A to the string F are connected in series. The tab lead 18D is connected to the solar cells connected in series in the string A. Tab leads 18C are connected to the solar cells connected in series in the strings B and C. Tab leads 18B are connected to the solar cells connected in series in the strings D and E. The tab lead 18A is connected to the solar cells connected in series in the string F.

これらのタブリード１８Ａ〜１８Ｄのそれぞれに、押さえ部材１２に取り付けられた検査ピン８Ａ〜８Ｄが接続される。   Inspection pins 8A to 8D attached to the pressing member 12 are connected to the tab leads 18A to 18D, respectively.

本実施の形態１においては、太陽電池積層体１０１から出ている４本のタブリード１８Ａ〜１８Ｄそれぞれに４本の検査ピン８Ａ〜８Ｄを一対一の対応関係で接続する。ストリング１列の測定が終了すると、上述したようにストリング１列分太陽電池積層体１０１を搬送するが、検査ピン８Ａ〜８Ｄをタブリード１８Ａ〜１８Ｄに接続した状態を維持する。   In the first embodiment, the four inspection pins 8A to 8D are connected to the four tab leads 18A to 18D coming out of the solar cell laminate 101 in a one-to-one correspondence relationship. When the measurement of one string is completed, the solar cell laminate 101 is conveyed by one string as described above, but the state where the inspection pins 8A to 8D are connected to the tab leads 18A to 18D is maintained.

検査ピン８Ａには増幅器２７の一方の入力端子が接続され、検査ピン８Ｄには他方の入力端子が接続されている。検査ピン８Ａと８Ｂとの間にスイッチＳＷ１、検査ピン８Ｂと８Ｃとの間にスイッチＳＷ２、検査ピン８Ｃと８Ｄとの間にスイッチＳＷ３のそれぞれの両端が直列に接続されている。それぞれのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、制御信号ＣＮＴに従って短絡、開放状態のいずれかに切り替わる。   One input terminal of the amplifier 27 is connected to the inspection pin 8A, and the other input terminal is connected to the inspection pin 8D. The switch SW1 is connected between the test pins 8A and 8B, the switch SW2 is connected between the test pins 8B and 8C, and both ends of the switch SW3 are connected in series between the test pins 8C and 8D. Each of the switches SW1 to SW3 is switched to either a short circuit or an open state according to the control signal CNT.

例えば、図４に示されるように、切り替えスイッチＳＷ３のみが開放状態で、他の切り替えスイッチＳＷ１及びＳＷ２が短絡状態であるとする。この場合には、ストリングＡ及びＢのみが検査ピン切り替え回路２８により通電された状態となる。   For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that only the changeover switch SW3 is open and the other changeover switches SW1 and SW2 are short-circuited. In this case, only the strings A and B are energized by the inspection pin switching circuit 28.

ストリングＡ、Ｂにおける計測が終了すると、太陽電池積層体１０１をストリング１列分搬送した後、検査ピン切り替え回路２８のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の状態を切り替える。スイッチＳＷ１及びＳＷ３を短絡状態、スイッチＳＷ２を開放状態とする。これにより、ストリングＣ及びストリングＤのみが通電状態となる。   When the measurement in the strings A and B is completed, the solar cell stack 101 is transported for one string, and then the states of the switches SW1 to SW3 of the inspection pin switching circuit 28 are switched. The switches SW1 and SW3 are short-circuited, and the switch SW2 is open. Thereby, only the string C and the string D are energized.

このようにして、ストリングＦの計測が完了するまで、順次ストリングＡ及びＢ、Ｃ及びＤ、Ｅ及びＦのいずれか２列のストリング間に電流が流れるように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切り替えて計測を行っていく。   In this way, until the measurement of the string F is completed, measurement is performed by switching the switches SW1 to SW3 so that current flows between any two strings of the strings A and B, C and D, and E and F sequentially. I will go.

太陽電池積層体１０１は、それぞれの太陽電池セル同士がタブリードと溶着されてストリング化される際、熱応力によって反りが発生している可能性がある。太陽電池セルが反っていると、メイン光源１４からのレーザ光の焦点距離が遠くなるので、フォーカスずれを生じ欠陥検出精度が低下する。   The solar battery stack 101 may be warped due to thermal stress when the respective solar battery cells are welded to the tab leads to form a string. If the solar cell is warped, the focal length of the laser light from the main light source 14 becomes long, so that a focus shift occurs and the defect detection accuracy decreases.

また、太陽電池セルが反った部分において、太陽電池積層体１０１に積層されている封止材２によりレーザ光が拡散するため、検出精度が大きく低下する。   In addition, since the laser light is diffused by the sealing material 2 stacked on the solar battery stack 101 at the portion where the solar battery cell is warped, the detection accuracy is greatly reduced.

このような現象を防止するため、セル面の変位に、レーザ光のフォーカス位置を追従させる手法が考えられる。しかし、この方法では、レーザービームを集光させるレンズをアクチュエータコイルを用いて可動させる必要があり、光学系の機構が複雑になるのでコスト面で不利である。また、電気的にフォーカス位置を逐次制御する必要があり難易度が高い。   In order to prevent such a phenomenon, a method of causing the focus position of the laser beam to follow the displacement of the cell surface can be considered. However, this method is disadvantageous in terms of cost because the lens for condensing the laser beam needs to be moved using the actuator coil, and the mechanism of the optical system becomes complicated. Further, it is necessary to sequentially control the focus position electrically, which is difficult.

別の手法としては、図３に示された昇降可能なクッション材等の、ソフトな押圧が得られる押さえ部材１２を用いて太陽電池積層体１０１が損傷しない程度に押さえる手法がある。これにより、太陽電池積層体１０１の反りを抑制しレーザ光の焦点ずれと拡散を防止して高精度で測定することが可能となる。この手法であれば、簡単な機構でセル反りの影響をなくすことができる。   As another method, there is a method of pressing the solar cell laminated body 101 to such an extent that it is not damaged by using a pressing member 12 that can obtain a soft pressing, such as a cushion material that can be raised and lowered as shown in FIG. As a result, it is possible to suppress the warpage of the solar cell stack 101 and prevent the laser beam from defocusing and diffusing and to perform measurement with high accuracy. With this method, the influence of cell warpage can be eliminated with a simple mechanism.

以上のような構成を備えた本実施の形態１による欠陥検査装置を用いて、それぞれのストリングＡ〜Ｆに含まれる検査対象の太陽電池セルにメイン光を走査し、他の被検査対象の太陽電池セルにはサブ光を照射して検査対象の太陽電池セルの起電流を測定する。   Using the defect inspection apparatus according to the first embodiment having the above-described configuration, the main light is scanned on the solar cells to be inspected included in the respective strings A to F, and the other solar to be inspected. The battery cell is irradiated with sub-light to measure the electromotive current of the solar cell to be inspected.

図２を用いて説明したように、測定された起電流が検査ピン切り替え回路２８において電圧信号に変換される。上部サブ光源９及び下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂからの光の照射で生じたバイアス電流成分に対応するバイアス電圧値が、バイアス電流抽出回路２６、バイアス電流キャンセル回路２５により差し引かれて、バイアス電流に対応した成分が除去される。このようにして得られた電圧信号において、ミュート回路２４により過渡的な信号の乱れがミューティングされた後、Ａ／Ｄ変換器２３によりディジタルデータに変換され、画像処理装置２２において画像処理が施され、表示器２１に表示される。このようにして、検査対象の太陽電池セルの起電流を順次測定していく。   As described with reference to FIG. 2, the measured electromotive current is converted into a voltage signal in the test pin switching circuit 28. A bias voltage value corresponding to a bias current component generated by irradiation of light from the upper sub-light source 9 and the lower sub-light sources 10A and 10B is subtracted by the bias current extraction circuit 26 and the bias current cancel circuit 25 to correspond to the bias current. The removed components are removed. In the voltage signal thus obtained, transient signal disturbance is muted by the mute circuit 24, and then converted to digital data by the A / D converter 23. The image processing unit 22 performs image processing. And displayed on the display 21. In this way, the electromotive currents of the solar cells to be inspected are sequentially measured.

本実施の形態１の太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、多数の太陽電池セルで構成される太陽電池モジュールの欠陥を、太陽電池セルにストレスを与えることなく、高精度に画像化して表示することができると共に、太陽電池セルの増加に伴う検査コストの増大を抑制することが可能である。   According to the defect inspection apparatus and defect inspection method for solar cells of the first embodiment, the defects of the solar battery module composed of a large number of solar cells can be imaged with high accuracy without applying stress to the solar cells. And the increase in the inspection cost due to the increase in the number of solar cells can be suppressed.

即ち、本実施の形態１によれば、ストリング２列毎に測定を行っていくため、検査対象の太陽電池セルに印加される電圧が降伏電圧を超えないように抑えることができる。   That is, according to the first embodiment, the measurement is performed every two strings, so that the voltage applied to the solar cell to be inspected can be suppressed so as not to exceed the breakdown voltage.

一般に太陽電池セルのＶｏｃは、１ＳＵＮ（１００ｍＷ／ｃｍ２）で規定されており、標準的な６インチの太陽電池セルの場合、およそ０．６Ｖである。これに対し本実施の形態１によれば、メイン光源１４の放射照度は数十ｍＷ程度の低いものでよい。これにより、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ、１０Ｂの放射照度を１ＳＵＮの数十分の一程度とすることができる。このため、サブ光源の放射照度をこの程度に収まるよう適宜設定することで、そのＶｏｃは０．４Ｖ〜０．５Ｖ程度となる。 In general, the Voc of the solar battery cell is defined as 1 SUN (100 mW / cm 2 ), and is about 0.6 V in the case of a standard 6-inch solar battery cell. On the other hand, according to the first embodiment, the irradiance of the main light source 14 may be as low as several tens of mW. As a result, the irradiance of the upper sub-light source 9 and the lower sub-light sources 10A, 10B can be reduced to about several tenths of 1SUN. For this reason, by appropriately setting the irradiance of the sub-light source to be within this level, the Voc becomes about 0.4V to 0.5V.

ここで、適切に選んだサブ光源による非検査対象の太陽電池セル１枚あたりのＶｏｃを０．５Ｖとして、モジュールを構成するストリング２列分で２０枚の太陽電池セルを直列接続した場合を考えると、ストリング２列分による逆バイアス電圧は９．５Ｖとなり降伏電圧以下となる。   Here, a case is considered in which 20 solar cells are connected in series in two strings constituting a module, with Voc per non-inspection solar cell by an appropriately selected sub-light source being 0.5 V. Then, the reverse bias voltage for the two strings is 9.5 V, which is lower than the breakdown voltage.

また、装置コストに関しても、１列のストリングにおいて１０枚の太陽電池セルが直列接続され、１０列のストリングで構成された太陽電池モジュールの場合、サブ光源は３列分のみで良く全列に対して用意する必要がないので光源コストを半分に抑えることができる。   In addition, regarding the device cost, in the case of a solar cell module in which ten solar cells are connected in series in one row of strings and the row is composed of 10 rows, only three rows of sub light sources are required for all rows. Therefore, the light source cost can be reduced to half.

また、通常の太陽電池モジュールでは、外界からの影響をできるだけ排除するため、表裏両面に設けたガラスやバックシート等から成る保護層の間にストリングを配設し、封止材を介してラミネートして製造する。本実施の形態１によれば、このようなラミネート工程の前に最終検査を行い、欠陥のある太陽電池セルやストリングを特定してリペアすることにより、太陽電池モジュールの廃棄率が低下して生産性が向上し、最終的な製品コストの抑制を実現することができる。   In addition, in order to eliminate the influence from the outside world as much as possible in a normal solar cell module, a string is disposed between protective layers made of glass, backsheet, etc. provided on both the front and back surfaces and laminated via a sealing material. Manufactured. According to the first embodiment, a final inspection is performed before such a laminating step, and defective solar cells and strings are identified and repaired, so that the solar cell module disposal rate is reduced and production is performed. And the final product cost can be reduced.

（２）実施の形態２
本発明の実施の形態２による太陽電池の欠陥検査装置、及びこの装置を用いた欠陥検査方法について説明する。なお、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 (2) Embodiment 2
A solar cell defect inspection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention and a defect inspection method using the apparatus will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the said Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted.

図５に、本発明の実施の形態２による太陽電池の欠陥検査装置の構成を示す。   In FIG. 5, the structure of the defect inspection apparatus of the solar cell by Embodiment 2 of this invention is shown.

本実施の形態２では、太陽電池積層体１０１を載せた載置台６がストリング１列毎に移動するのではなく、光源ユニット１９が移動する点で上記実施の形態１と異なる。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the mounting table 6 on which the solar cell stack 101 is placed does not move for each string row but the light source unit 19 moves.

なお、検査ピン切り替え回路２８における検査ピン８Ａ〜８Ｄ、タブリード１８Ａ〜１８Ｄとの接続の切り替え、メイン光源１４、上部サブ光源９、下部サブ光源１０Ａ及び１０Ｂの照射に関しては、上記実施の形態１と同様である。   It should be noted that the connection of the inspection pins 8A to 8D and the tab leads 18A to 18D in the inspection pin switching circuit 28 and the irradiation of the main light source 14, the upper sub light source 9, and the lower sub light sources 10A and 10B are the same as those in the first embodiment. It is the same.

図６に、光源ユニット１９が移動して検査を行う手順を示す。本実施の形態２においては、ストリングの検査はストリングＦから開始され、ストリングＡで終了する。   FIG. 6 shows a procedure in which the light source unit 19 moves and performs inspection. In the second embodiment, the string inspection starts with the string F and ends with the string A.

上記実施の形態１と同様に、２本のストリングずつ、即ちストリングＡ及びＢ、ストリングＣ及びＤ、ストリングＥ及びＦに通電が行われる。   As in the first embodiment, energization is performed for each of the two strings, that is, the strings A and B, the strings C and D, and the strings E and F.

図６（ａ）に示されるように、通電されたストリングＦにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。この時通電されているストリングＥにおいて、太陽電池セルに下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。   As shown in FIG. 6 (a), the laser light is scanned from the main light source 14 with the solar cells being inspected one by one in the energized string F, and the upper sub light source 9 is connected to the other solar cells. Light is irradiated. At this time, in the string E that is energized, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10A.

ストリングＦの１０枚の太陽電池セルの測定が終了すると、図６（ｂ）に示されるように、光源ユニット１９が矢印Ｘ２の方向に移動する。ストリングＥにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。通電されているストリングＦにおいて太陽電池セルに下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   When the measurement of the ten solar cells in the string F is completed, the light source unit 19 moves in the direction of the arrow X2 as shown in FIG. Laser light is scanned from the main light source 14 for each solar cell in the string E as an inspection target, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the other solar cells. In the energized string F, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10B.

ストリングＥの１０枚の太陽電池セルの測定が終了すると、同様に光源ユニット１９が矢印Ｘ２の方向にストリング１列分移動する。   When the measurement of the ten solar cells of the string E is completed, the light source unit 19 is similarly moved by one string in the direction of the arrow X2.

通電されたストリングＤにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。この時通電されているストリングＣにおいて、太陽電池セルに下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。   In the energized string D, laser light is scanned from the main light source 14 for each solar cell as an inspection target, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the other solar cells. At this time, in the string C that is energized, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10A.

ストリングＤの１０枚の太陽電池セルの測定が終了すると、光源ユニット１９が矢印Ｘ２の方向に移動する。ストリングＣにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。通電されているストリングＤにおいて太陽電池セルに下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   When the measurement of the ten solar cells of the string D is completed, the light source unit 19 moves in the direction of the arrow X2. Laser light is scanned from the main light source 14 for each of the solar cells in the string C, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9 to the other solar cells. In the string D that is energized, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10B.

ストリングＣの１０枚の太陽電池セルの測定が終了すると、同様に光源ユニット１９が矢印Ｘ２の方向にストリング１列分移動する。   When the measurement of the ten solar cells of the string C is completed, the light source unit 19 is similarly moved by one string in the direction of the arrow X2.

通電されたストリングＢにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。この時通電されているストリングＡにおいて、太陽電池セルに下部サブ光源１０ＡからＬＥＤ光が照射される。   In the energized string B, the laser light is scanned from the main light source 14 for each solar cell as an inspection target, and the other sub solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9. At this time, in the string A that is energized, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10A.

ストリングＢの１０枚の太陽電池セルの測定が終了すると、図６（ｃ）に示されるように光源ユニット１９が矢印Ｘ２の方向にストリング１列分移動する。ストリングＡにおいて１枚ずつ太陽電池セルを検査対象としてメイン光源１４からレーザ光が走査され、他の太陽電池セルには上部サブ光源９からＬＥＤ光が照射される。ストリングＢにおいて太陽電池セルに下部サブ光源１０ＢからＬＥＤ光が照射される。   When the measurement of the ten solar cells of the string B is completed, the light source unit 19 moves by one string in the direction of the arrow X2 as shown in FIG. In the string A, the solar cells are scanned one by one from the main light source 14 and the other solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9. In the string B, the solar cells are irradiated with LED light from the lower sub-light source 10B.

なお、光源ユニット１９が移動する場合も、検査ピン８Ａ〜８Ｄとタブリード１８Ａ〜１８Ｄとの接続状態は維持する。   Even when the light source unit 19 moves, the connection state between the inspection pins 8A to 8D and the tab leads 18A to 18D is maintained.

本実施の形態２の太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、上記実施の形態１と同様に太陽電池セルにストレスを与えることなく、高精度に画像化して表示することができると共に、太陽電池セルの増加に伴う検査コストの増大を抑制し、また太陽電池セルの破損の防止、廃棄率の低下による生産性の向上が可能である。   According to the defect inspection apparatus and defect inspection method for a solar cell of the second embodiment, the solar cell can be imaged and displayed with high accuracy without applying stress to the solar cell as in the first embodiment. In addition, it is possible to suppress an increase in inspection cost accompanying an increase in the number of solar cells, prevent damage to the solar cells, and improve productivity by reducing the discard rate.

（３）実施の形態３
本発明の実施の形態３による太陽電池の欠陥検査装置、及びこの装置を用いた欠陥検査方法について説明する。なお、上記実施の形態１、２と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 (3) Embodiment 3
A solar cell defect inspection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention and a defect inspection method using this apparatus will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the said Embodiment 1, 2, and description is abbreviate | omitted.

図７に、本実施の形態３による太陽電池セルの欠陥検査装置の構成を示す。本実施の形態３は２組の光源ユニット１９Ａ、１９Ｂを備えている。光源ユニット１９Ａは、メイン光源１４Ａと、上部サブ光源９Ａと、下部サブ光源１０Ａ１及び１０Ｂ１とを有し、光源ユニット１９Ｂは、メイン光源１４Ｂと、上部サブ光源９Ｂと、下部サブ光源１０Ａ２及び１０Ｂ２とを有する。   In FIG. 7, the structure of the defect inspection apparatus of the photovoltaic cell by this Embodiment 3 is shown. The third embodiment includes two sets of light source units 19A and 19B. The light source unit 19A includes a main light source 14A, an upper sub light source 9A, and lower sub light sources 10A1 and 10B1, and the light source unit 19B includes a main light source 14B, an upper sub light source 9B, and lower sub light sources 10A2 and 10B2. Have

また本実施の形態３は、図８に示されるように、表示器２１、画像処理装置２２、光源制御回路２９、電源３０、さらに２組ずつのＡ／Ｄ変換器２３Ａ及び２３Ｂ、ミュート回路２４Ａ及び２４Ｂ、バイアス電流キャンセル回路２５Ａ及び２５Ｂ、バイアス電流抽出回路２６Ａ及び２６Ｂ、増幅器２７Ａ及び２７Ｂ、検査ピン切り替え回路２８Ａ及び２８Ｂを備えている。   In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the display 21, the image processing device 22, the light source control circuit 29, the power source 30, two sets of A / D converters 23A and 23B, and the mute circuit 24A. 24B, bias current cancellation circuits 25A and 25B, bias current extraction circuits 26A and 26B, amplifiers 27A and 27B, and test pin switching circuits 28A and 28B.

検査ピン切り替え回路２８Ａは測定系Ａに属し、ストリングＡ〜Ｄの検査を行う。検査ピン切り替え回路２８Ｂは測定系Ｂに属し、ストリングＥ〜Ｆの検査を行う。   The inspection pin switching circuit 28A belongs to the measurement system A and inspects the strings A to D. The inspection pin switching circuit 28B belongs to the measurement system B and inspects the strings E to F.

検査ピン切り替え回路２８ＡはスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ９、ＳＷ１０を有し、検査ピン切り替え回路２８ＢはスイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ７を有する。   The inspection pin switching circuit 28A has switches SW1, SW2, SW3, SW6, SW8, SW9 and SW10, and the inspection pin switching circuit 28B has switches SW4, SW5 and SW7.

太陽電池積層体１０１を載置台６に載置した後、検査ピン８Ａ〜８Ｄを４本のタブリード１８Ａ〜１８Ｄに接続し、ストリングＡ〜ストリングＦのうちいずれかの複数のストリングの測定を同時に行い、あるいは一列のストリングの測定を行う。   After mounting the solar cell stack 101 on the mounting table 6, the inspection pins 8A to 8D are connected to the four tab leads 18A to 18D, and a plurality of strings A to F are simultaneously measured. Or measure a string of strings.

例えば図８に示されたように、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ６及びＳＷ８が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態である場合は、ストリングＡとＢの間、ストリングＥとＦの間に電流が流れる閉回路が２つ形成される。   For example, as shown in FIG. 8, when the switches SW3, SW4, SW6, and SW8 are in the open state and the remaining switches SW1, SW2, SW5, SW7, SW9, and SW10 are all in the short-circuited state, the strings A and B , Two closed circuits in which current flows between the strings E and F are formed.

スイッチＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態である場合は、ストリングＣとＤの間に電流が流れる閉回路が１つ形成される。   When the switches SW2, SW5, and SW7 are in an open state and the remaining switches SW1, SW3, SW4, SW6, SW8, SW9, and SW10 are all short-circuited, a closed circuit in which a current flows between the strings C and D is 1 Formed.

スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７、ＳＷ８が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態である場合は、ストリングＡとＢの間に電流が流れる閉回路が１つ形成される。   When the switches SW3, SW4, SW5, SW6, SW7, and SW8 are in an open state and the remaining switches SW1, SW2, SW9, and SW10 are all short-circuited, a closed circuit in which a current flows between the strings A and B is 1 Formed.

図９に、本実施の形態３における光源ユニット１９Ａ、１９Ｂの縦断面構成、並びに光源ユニット１９Ａ、１９Ｂの上部に太陽電池積層体１０１が搬入、搬出される様子を示す。   FIG. 9 shows a vertical cross-sectional configuration of the light source units 19A and 19B in the third embodiment and how the solar cell stack 101 is carried in and out of the light source units 19A and 19B.

図９（ａ）に示されるように、太陽電池積層体１０１が光源ユニット１９Ａ、１９Ｂの上部に搬入され、先ずストリングＡが光源ユニット１９Ａにおけるメイン光源１４Ａの上部に位置する。この時、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７、ＳＷ８が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態であり、ストリングＡとＢの間に電流が流れる。   As shown in FIG. 9A, the solar cell stack 101 is carried into the upper part of the light source units 19A and 19B, and first, the string A is positioned above the main light source 14A in the light source unit 19A. At this time, the switches SW3, SW4, SW5, SW6, SW7, and SW8 are in an open state, and the remaining switches SW1, SW2, SW9, and SW10 are all in a short-circuited state, and a current flows between the strings A and B.

ストリングＡにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、ストリングＡにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＡからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＢにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ｂ１からＬＥＤ光が照射される。ストリングＡの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ａ又は下部サブ光源１０Ｂ１からＬＥＤ光が照射される。この間、光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部にはストリングＤが位置している。しかし、ストリングＤには通電されていないので、光源ユニット１９Ｂは動作しない。   Laser light from the main light source 14A is scanned on one inspection target solar cell in the string A, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9A to nine non-inspection solar cells in the string A. Ten solar cells in the non-inspected string B are irradiated with LED light from the lower light source 10B1. The laser light is scanned from the main light source 14A with all the solar cells of the string A sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9A or the lower sub-light source 10B1. During this time, the string D is located above the main light source 14B in the light source unit 19B. However, since the string D is not energized, the light source unit 19B does not operate.

ストリングＡの起電流を計測した後、図９（ｂ）に示されるように、光源ユニット１９Ａ及び１９Ｂが１ストリング分移動する。ストリングＢが光源ユニット１９Ａにおけるメイン光源１４Ａの上部に位置し、ストリングＥが光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部に位置する。この時、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ６及びＳＷ８が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態であり、ストリングＡとＢの間、ストリングＥとＦの間に電流が流れる。   After measuring the electromotive current of the string A, as shown in FIG. 9B, the light source units 19A and 19B move by one string. The string B is located above the main light source 14A in the light source unit 19A, and the string E is located above the main light source 14B in the light source unit 19B. At this time, the switches SW3, SW4, SW6, and SW8 are in an open state, and the remaining switches SW1, SW2, SW5, SW7, SW9, and SW10 are all in a short-circuited state, between strings A and B, between strings E and F. Current flows through

ストリングＢにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、ストリングＢにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＡからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＡにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ａ１からＬＥＤ光が照射される。ストリングＢの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ａ又は下部サブ光源１０Ａ１からＬＥＤ光が照射される。   Laser light from the main light source 14A is scanned on one inspection target solar cell in the string B, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9A to nine non-inspection solar cells in the string B. The ten solar cells in the non-inspected string A are irradiated with LED light from the lower light source 10A1. The laser light is scanned from the main light source 14A with all the solar cells of the string B being sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9A or the lower sub-light source 10A1.

この間、光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部にはストリングＥが位置している。同様に、ストリングＥにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ｂからレーザ光が走査され、ストリングＥにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＢからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＦにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ｂ２からＬＥＤ光が照射される。ストリングＥの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ｂからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ｂ又は下部サブ光源１０Ｂ２からＬＥＤ光が照射される。   During this time, the string E is located above the main light source 14B in the light source unit 19B. Similarly, the laser light is scanned from the main light source 14B on one solar cell in the string E to be inspected, and the LED light is irradiated from the upper sub-light source 9B to nine solar cells in the string E that are not inspected. The The ten solar cells in the non-inspected string F are irradiated with LED light from the lower light source 10B2. The laser light is scanned from the main light source 14B with all the solar cells of the string E being sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9B or the lower sub-light source 10B2.

ストリングＢ、Ｅの起電流を計測した後、図９（ｃ）に示されるように、光源ユニット１９Ａ及び１９Ｂが１ストリング分移動する。ストリングＣが光源ユニット１９Ａにおけるメイン光源１４Ａの上部に位置し、ストリングＦが光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部に位置する。この時、スイッチＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７、ＳＷ８、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態であり、ストリングＣとＤの間に電流が流れる。   After measuring the electromotive currents of the strings B and E, as shown in FIG. 9C, the light source units 19A and 19B move by one string. The string C is located above the main light source 14A in the light source unit 19A, and the string F is located above the main light source 14B in the light source unit 19B. At this time, the switches SW2, SW5, and SW7 are in an open state, and the remaining switches SW1, SW3, SW5, SW6, SW7, SW8, SW9, and SW10 are all short-circuited, and a current flows between the strings C and D.

ストリングＣにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、ストリングＣにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＡからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＤにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ｂ１からＬＥＤ光が照射される。ストリングＣの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ａ又は下部サブ光源１０Ｂ１からＬＥＤ光が照射される。   Laser light from the main light source 14A is scanned on one inspection target solar cell in the string C, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9A to nine non-inspection solar cells in the string C. The ten solar cells in the non-inspected string D are irradiated with LED light from the lower light source 10B1. The laser light is scanned from the main light source 14A with all the solar cells of the string C sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9A or the lower sub-light source 10B1.

この間、光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部にはストリングＦが位置している。しかし、ストリングＥ〜Ｆには通電されていないので、光源ユニット１９Ｂは動作しない。   During this time, the string F is located above the main light source 14B in the light source unit 19B. However, since the strings E to F are not energized, the light source unit 19B does not operate.

ストリングＣの起電流を計測した後、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ６及びＳＷ８が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態となり、ストリングＡとＢの間、ストリングＥとＦの間に電流が流れる。   After measuring the electromotive current of the string C, the switches SW3, SW4, SW6, and SW8 are in an open state, and the remaining switches SW1, SW2, SW5, SW7, SW9, and SW10 are all short-circuited. A current flows between strings E and F.

ストリングＦにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ｂからレーザ光が走査され、ストリングＦにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＢからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＥにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ａ２からＬＥＤ光が照射される。ストリングＦの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ｂからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ｂ又は下部サブ光源１０Ａ２からＬＥＤ光が照射される。   The laser light from the main light source 14B is scanned on one inspection target solar cell in the string F, and the LED light is irradiated on the nine non-inspection solar cells in the string F from the upper sub-light source 9B. The ten solar cells in the non-inspected string E are irradiated with LED light from the lower light source 10A2. The laser light is scanned from the main light source 14B with all the solar cells in the string F being sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9B or the lower sub-light source 10A2.

この間、光源ユニット１９Ａにおけるメイン光源１４Ａの上部にはストリングＣが位置している。しかし、ストリングＣ〜Ｄには通電されていないので、光源ユニット１９Ａは動作しない。   During this time, the string C is located above the main light source 14A in the light source unit 19A. However, since the strings C to D are not energized, the light source unit 19A does not operate.

ストリングＣ、Ｆの起電流を計測した後、図９（ｄ）に示されるように、光源ユニット１９Ａ及び１９Ｂが１ストリング分移動する。ストリングＤが光源ユニット１９Ａにおけるメイン光源１４Ａの上部に位置し、光源ユニット１９Ｂにおけるメイン光源１４Ｂの上部にはいずれのストリングも存在しない。この時、スイッチＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ７が開放状態で、残りのスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ９、ＳＷ１０が全て短絡状態であり、ストリングＣとＤの間に電流が流れる。   After measuring the electromotive currents of the strings C and F, as shown in FIG. 9D, the light source units 19A and 19B move by one string. The string D is located above the main light source 14A in the light source unit 19A, and no string exists above the main light source 14B in the light source unit 19B. At this time, the switches SW2, SW5, and SW7 are in an open state, and the remaining switches SW1, SW3, SW4, SW6, SW8, SW9, and SW10 are all short-circuited, and a current flows between the strings C and D.

ストリングＤにおける１枚の検査対象の太陽電池セルにメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、ストリングＤにおける非検査対象の９枚の太陽電池セルに上部サブ光源９ＡからＬＥＤ光が照射される。非検査対象のストリングＣにおける１０枚の太陽電池セルには、下部光源１０Ａ１からＬＥＤ光が照射される。ストリングＤの全ての太陽電池セルを順次検査対象としてメイン光源１４Ａからレーザ光が走査され、非検査対象の太陽電池セルには上部サブ光源９Ａ又は下部サブ光源１０Ａ１からＬＥＤ光が照射される。   Laser light from the main light source 14A is scanned on one inspection target solar cell in the string D, and LED light is irradiated from the upper sub-light source 9A to nine non-inspection solar cells in the string D. The ten solar cells in the non-inspected string C are irradiated with LED light from the lower light source 10A1. The laser light is scanned from the main light source 14A with all the solar cells of the string D being sequentially inspected, and the non-inspected solar cells are irradiated with LED light from the upper sub-light source 9A or the lower sub-light source 10A1.

本実施の形態３の太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、上記実施の形態１、２と同様に太陽電池セルにストレスを与えることなく、高精度に画像化して表示することができると共に、太陽電池セルの増加に伴う検査コストの増大を抑制し、また太陽電池セルの破損の防止、廃棄率の低下による生産性の向上が可能である。さらに本実施の形態３によれば、二つの光源ユニット１９Ａ、１９Ｂを備えて複数のストリングを検査することにより、検査時間の短縮が可能である。   According to the defect inspection apparatus and defect inspection method for solar cells of the third embodiment, it is possible to image and display with high accuracy without applying stress to the solar cells as in the first and second embodiments. In addition, it is possible to suppress an increase in inspection cost due to an increase in the number of solar cells, prevent damage to the solar cells, and improve productivity by reducing the discard rate. Furthermore, according to the third embodiment, the inspection time can be shortened by providing two light source units 19A and 19B and inspecting a plurality of strings.

なお、本実施の形態３では光源ユニット１９Ａ、１９Ｂがストリング１列毎に移動する。しかし、太陽電池積層体１０１を載せた載置台６がストリング１列毎に移動してもよい。その場合に、図９に示されたような押さえ部材１２を、ダイヤフラムシート等の弾性素材で太陽電池積層体１０１全体を覆う構造とすれば、遮光カバー７を設けなくともよい。弾性素材を用いることにより、太陽電池積層体１０１に過度な応力を加えることなく太陽電池積層体１０１の反りを抑えることができ、かつ太陽電池積層体１０１の構成部材のずれを防止することもできる。   In the third embodiment, the light source units 19A and 19B move for each string. However, the mounting table 6 on which the solar cell stack 101 is placed may move for each string. In this case, if the pressing member 12 as shown in FIG. 9 is configured to cover the entire solar cell stack 101 with an elastic material such as a diaphragm sheet, the light shielding cover 7 may not be provided. By using an elastic material, it is possible to suppress warpage of the solar cell stack 101 without applying excessive stress to the solar cell stack 101, and it is also possible to prevent displacement of the constituent members of the solar cell stack 101. .

また、検査ピン切り替え回路は上記実施の形態から変更して、ストリングＡとストリングＤ、ストリングＢとストリングＥ、ストリングＣとストリングＦそれぞれの起電流を同時に測定できるように構成することもできる。   Further, the inspection pin switching circuit may be modified from the above embodiment so that the electromotive currents of the strings A and D, the strings B and E, and the strings C and F can be measured simultaneously.

ところで、完成品の太陽電池モジュール１０２では、太陽電池モジュール１０２の一部が日陰に位置して光が照射されない場合、あるいは故障等により発電しない場合を考慮して、太陽電池モジュール１０２全体が非発電状態とならないように通常はバイパスダイオードが設けられている。このようなバイパスダイオードを有する太陽電池モジュール１０２の欠陥を検査する場合は、上述した検査ピン切り替え回路２８は不要であり、メイン光及びサブ光の照射対象を切り替えて順次測定を行えばよい。   By the way, in the completed solar cell module 102, the entire solar cell module 102 is not generating power in consideration of a case where a part of the solar cell module 102 is located in the shade and is not irradiated with light, or a case where no power is generated due to a failure or the like. Normally, a bypass diode is provided so as not to be in a state. When inspecting a defect of the solar cell module 102 having such a bypass diode, the above-described inspection pin switching circuit 28 is not necessary, and the measurement may be performed sequentially by switching the irradiation target of the main light and the sub light.

本発明の幾つかの実施の形態について説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の技術的範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の技術的範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the technical scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the technical scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１、Ａ〜Ｆ ストリング
２ 封止材
３ 透明部材
４ 保護層
５ フレーム
６ 載置台
７ 遮光カバー
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ 検査ピン
９、９Ａ、９Ｂ 上部サブ光源
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２ 下部サブ光源
１１ 遮光板
１２ 押さえ部材
１３Ａ、１３Ｂ スタートセンサ
１４、１４Ａ、１４Ｂ メイン光源
１５ 搬入コンベヤ
１６ 搬出コンベヤ
１７ ローラ
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ タブリード
１９、１９Ａ、１９Ｂ 光源ユニット
２１ 表示器
２２ 画像処理装置
２３ Ａ／Ｄ変換器
２４ ミュート回路
２５ バイアス電流キャンセル回路
２６ バイアス電流抽出回路
２７ 増幅器
２８ 検査ピン切り替え回路
２９ 光源制御回路
３０ 電源
１０１ 太陽電池積層体
１０２ 太陽電池モジュール
Ｍ サーボモータ
ＳＷ１〜ＳＷ１０ 切り替えスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, A-F String 2 Sealing material 3 Transparent member 4 Protective layer 5 Frame 6 Mounting stand 7 Light shielding cover 8A, 8B, 8C, 8D Inspection pin 9, 9A, 9B Upper sub light source 10A, 10B, 10A1, 10A2, 10B1 10B2 Lower sub light source 11 Light shielding plate 12 Holding members 13A, 13B Start sensors 14, 14A, 14B Main light source 15 Carrying conveyor 16 Carrying out conveyor 17 Rollers 18A, 18B, 18C, 18D Tab leads 19, 19A, 19B Light source unit 21 Display 22 Image processing device 23 A / D converter 24 Mute circuit 25 Bias current cancellation circuit 26 Bias current extraction circuit 27 Amplifier 28 Inspection pin switching circuit 29 Light source control circuit 30 Power source 101 Solar cell stack 102 Solar cell module M Servo motors SW1 to SW10 Switching Switch

Claims (9)

太陽電池セルが直列に接続されたストリングを複数列有する積層体の欠陥を検査する太陽電池の欠陥検査装置であって、
前記積層体を載置する載置台と、
メイン光を照射するメイン光源と、前記メイン光より照度が高いサブ光を照射する複数のサブ光源とを有する光源ユニットと、
前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御する光源制御回路と、
前記ストリングに接続されたタブリードに対し検査ピンを選択的に接続することにより、前記ストリングに選択的に通電を行い前記太陽電池セルから出力された電流を受けて電圧に変換する検査ピン切り替え回路と、
前記検査ピン切り替え回路により変換された前記電圧を増幅して出力する増幅器と、
前記増幅器からの出力に含まれるバイアス電流に対応する成分を抽出するバイアス電流抽出回路と、
前記増幅器からの前記出力から前記バイアス電流抽出回路により抽出された前記成分を差し引いて出力するバイアス電流キャンセル回路と、
前記バイアス電流キャンセル回路からの出力をディジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記ディジタルデータに画像処理を行って画像データを出力する画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力された前記画像データを与えられて画像表示を行う表示器と、
を備え、
前記光源制御回路は、ストリングの列毎に、通電されている前記太陽電池セルのうち検査対象の前記太陽電池セルに前記メイン光源からの前記メイン光を照射し、通電されている前記太陽電池セルのうち非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光源からの前記サブ光を照射するように、前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御することを特徴とする太陽電池の欠陥検査装置。 A solar cell defect inspection apparatus for inspecting a defect of a laminated body having a plurality of strings in which solar cells are connected in series,
A mounting table for mounting the laminate;
A light source unit having a main light source for irradiating main light and a plurality of sub light sources for irradiating sub light having higher illuminance than the main light;
A light source control circuit for controlling operations of the main light source and the sub light source;
An inspection pin switching circuit for selectively energizing the string and receiving a current output from the solar cell and converting it into a voltage by selectively connecting an inspection pin to the tab lead connected to the string; ,
An amplifier that amplifies and outputs the voltage converted by the inspection pin switching circuit;
A bias current extraction circuit for extracting a component corresponding to the bias current included in the output from the amplifier;
A bias current cancellation circuit that subtracts and outputs the component extracted by the bias current extraction circuit from the output from the amplifier;
An A / D converter that converts the output from the bias current cancel circuit into digital data and outputs the digital data;
An image processing apparatus that performs image processing on the digital data output from the A / D converter and outputs image data;
A display for displaying an image given the image data output from the image processing device;
With
The light source control circuit applies the main light from the main light source to the solar cells to be inspected among the solar cells that are energized for each column of strings, and the solar cells that are energized A defect inspection apparatus for a solar cell, wherein the operation of the main light source and the sub light source is controlled so that the sub light from the sub light source is irradiated to the non-inspected solar cell. 前記メイン光源からの前記メイン光が、通電されている前記ストリングにおける検査対象の前記太陽電池セル以外に照射されず、前記サブ光源からの前記サブ光が、通電されている前記ストリングにおける非検査対象の前記太陽電池セル以外に照射されないように遮光するための遮光板をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の欠陥検査装置。   The main light from the main light source is not irradiated to other than the solar cells to be inspected in the energized string, and the sub light from the sub light source is not inspected in the energized string. The solar cell defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a light shielding plate for shielding light so as not to be irradiated to other than the solar battery cell. 前記検査ピン切り替え回路は、検査対象の前記太陽電池セルが含まれていない前記ストリングに接続された前記タブリード同士を短絡し、検査対象の前記太陽電池セルが含まれる前記ストリングに接続された前記タブリードに通電するように、前記検査ピンの接続を切り替え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欠陥検査装置。   The inspection pin switching circuit short-circuits the tab leads connected to the string not including the solar cell to be inspected, and the tab lead connected to the string including the solar cell to be inspected. The solar cell defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the connection of the inspection pins is switched so as to energize the solar cell. 前記ストリングを単位として、前記載置台を移動する載置台移動機構、又は前記光源ユニットを移動する光源ユニット移動機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽電池の欠陥検査装置。   4. The solar cell according to claim 1, further comprising: a mounting table moving mechanism that moves the mounting table in units of the string, or a light source unit moving mechanism that moves the light source unit. 5. Defect inspection equipment. 前記光源ユニットは、
前記ストリングの一列における検査対象の前記太陽電池セルに前記メイン光を照射するように設けられた前記メイン光源と、非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光を照射するように設けられた前記サブ光源とを有する第１の光源ユニットと、
前記第１の光源ユニットの一方の側に、前記ストリングの一列分隣接して配置され、非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光を照射するように設けられた前記サブ光源を有する第２の光源ユニットと、
前記第１の光源ユニットの他方の側に、前記ストリングの一列分隣接して配置され、非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光を照射するように設けられた前記サブ光源を有する第３の光源ユニットと、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽電池の欠陥検査装置。 The light source unit is
The main light source provided so as to irradiate the main light to the solar cells to be inspected in one row of the strings, and the sub light provided to irradiate the sub-lights to the non-inspected solar cells. A first light source unit having a sub-light source;
A second light source disposed on one side of the first light source unit so as to be adjacent to the string and arranged to irradiate the sub-light to the non-inspected solar cells; A light source unit,
A third light source disposed on the other side of the first light source unit adjacent to the string and arranged to irradiate the sub-light to the non-inspected solar cells; A light source unit,
5. The solar cell defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the solar cell defect inspection apparatus is provided. 前記光源ユニットを複数備え、
前記光源制御回路は、前記ストリングの列毎に、通電されている前記ストリングのうち検査対象の前記太陽電池セルに前記メイン光源からの前記メイン光を照射し、通電されている前記ストリングのうち非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光源からの前記サブ光を照射するように、前記光源ユニットにおけるそれぞれの前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の太陽電池の欠陥検査装置。 A plurality of light source units;
The light source control circuit irradiates the solar cell to be inspected among the strings that are energized with the main light from the main light source for each column of the strings, and the non-among the strings that are energized. 6. The operation of each of the main light source and the sub light source in the light source unit is controlled so that the sub light from the sub light source is irradiated to the solar cell to be inspected. The defect inspection apparatus for solar cells according to any one of the above. 太陽電池セルが直列に接続されたストリングを複数列有する積層体の欠陥を、載置台と、検査ピン切り替え回路と、光源ユニットと、光源制御回路と、信号処理回路と、表示器とを有する欠陥検査装置を用いて検査する太陽電池の欠陥検査方法であって、
前記載置台に前記積層体を載置するステップと、
前記検査ピン切り替え回路により、前記ストリングに接続されたタブリードに対し検査ピンを選択的に接続することで、前記ストリングに選択的に通電を行うステップと、
前記光源制御回路により前記光源ユニットを制御し、ストリングの列毎に、通電されている前記太陽電池セルのうち検査対象の前記太陽電池セルに、前記光源ユニットが有するメイン光源からメイン光を照射し、通電されている前記太陽電池セルのうち非検査対象の前記太陽電池セルに、前記光源ユニットが有するサブ光源からサブ光を照射するステップと、
前記信号処理回路により、前記太陽電池セルから出力された電流を電圧に変換し、この電圧に含まれるバイアス電流に対応する成分を抽出して差し引くことによりキャンセルし、得られた出力を用いて画像データを生成するステップと、
前記表示器により、前記画像データを用いて画像表示を行うステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池の欠陥検査方法。 Defects in a stack having a plurality of strings of solar cells connected in series, defects having a mounting table, an inspection pin switching circuit, a light source unit, a light source control circuit, a signal processing circuit, and a display A method for inspecting defects of a solar cell to be inspected using an inspection device,
Placing the laminate on the mounting table;
Selectively energizing the string by selectively connecting an inspection pin to a tab lead connected to the string by the inspection pin switching circuit;
The light source unit is controlled by the light source control circuit, and the main light from the main light source of the light source unit is irradiated to the solar cell to be inspected among the energized solar cells for each string row. Irradiating the sub-light from the sub-light source of the light source unit to the non-inspected solar cell among the energized solar cells;
The signal processing circuit converts the current output from the solar battery cell into a voltage, and cancels by extracting and subtracting a component corresponding to the bias current included in the voltage, and using the obtained output, an image is obtained. Generating data; and
Performing an image display using the image data by the display;
A defect inspection method for a solar cell, comprising: 前記欠陥検査装置は、前記載置台を移動する載置台移動機構、又は前記光源ユニットを移動する光源ユニット移動機構を有し、
検査対象の前記太陽電池セルが含まれるストリングが移動するとき、前記載置台移動機構により、前記ストリングを単位として前記載置台を移動し、又は前記光源ユニット移動機構により、前記ストリングを単位として前記光源ユニットを移動するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７記載の太陽電池の欠陥検査方法。 The defect inspection apparatus has a mounting table moving mechanism that moves the mounting table, or a light source unit moving mechanism that moves the light source unit,
When the string including the photovoltaic cell to be inspected moves, the mounting table moving mechanism moves the mounting table as a unit of the string, or the light source unit moving mechanism moves the string as a unit of the light source. The solar cell defect inspection method according to claim 7, further comprising a step of moving the unit. 前記欠陥検査装置は、前記光源ユニットを複数備え、
検査対象の前記太陽電池セルにメイン光を照射し、非検査対象の前記太陽電池セルにサブ光を照射するステップでは、
前記光源制御回路により複数の前記光源ユニットを制御し、前記ストリングの列毎に、通電されている前記ストリングのうち検査対象の前記太陽電池セルに前記メイン光源からの前記メイン光を照射し、通電されている前記ストリングのうち非検査対象の前記太陽電池セルに前記サブ光源からの前記サブ光を照射するように、前記光源ユニットにおけるそれぞれの前記メイン光源と前記サブ光源の動作を制御する請求項７又は８に記載の太陽電池の欠陥検査方法。 The defect inspection apparatus includes a plurality of the light source units,
In the step of irradiating the solar cell to be inspected with main light and irradiating the sub-light to the non-inspected solar cell,
A plurality of the light source units are controlled by the light source control circuit, and the main light from the main light source is irradiated to the solar cell to be inspected among the strings that are energized for each row of the strings. The operation of each of the main light source and the sub light source in the light source unit is controlled so as to irradiate the sub-light from the sub light source to the solar cell to be inspected among the strings that are being inspected. A defect inspection method for a solar cell according to 7 or 8.
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