JP2024048407A - Performance evaluation device and performance evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、性能評価装置及び性能評価方法に関する。 The present invention relates to a performance evaluation device and a performance evaluation method.
太陽電池の性能を評価する技術が知られている。例えば、特許文献1は、エレクトロルミネッセンス(EL)を利用した太陽電池パネルの検査装置を開示している。また、特許文献2は、フォトルミネッセンス(PL)を利用した太陽電池セルの検査装置を開示している。
Technologies for evaluating the performance of solar cells are known. For example,
上記のような太陽電池の性能評価において、ELを利用する場合、以下のような課題がある。
(1)太陽電池の最終製造工程を通過した後のセル状態でなければ評価できない。そのため、製造工程の途中で発生した不良の特定が遅くなる。
(2)ELで画像化するためには太陽電池の電極に通電する必要がある。そのため、プローブ接触により太陽電池にダメージが生じる可能性があり、更には評価の段取りに時間を要する。特に、結晶格子のサイズが異なる材質を使用する場合は、プローブ接触によるダメージが大きく広がる傾向がある。
(3)ELでの画像化は正常部における輝度の安定性に欠けるため、画像処理による不良特定で不利となる。
When EL is used in the performance evaluation of the above-mentioned solar cells, the following problems arise.
(1) Evaluation is only possible after the solar cell has passed the final manufacturing process, which means that it takes time to identify defects that occur during the manufacturing process.
(2) In order to image the solar cell using EL, it is necessary to pass a current through the electrodes of the solar cell. Therefore, the solar cell may be damaged by contact with the probe, and the evaluation setup takes time. In particular, when materials with different crystal lattice sizes are used, the damage caused by the probe contact tends to spread widely.
(3) Imaging using EL lacks stability in the brightness of normal areas, which is disadvantageous in identifying defects through image processing.
これに対して、太陽電池の性能評価にPLを利用する場合、製造工程の途中でも適用可能であり、また非接触で評価できるため接触によるダメージの可能性の課題は生じない。しかしながら、PL光は微弱であるため、長時間の露光を必要とする。 In contrast, when using PL to evaluate the performance of solar cells, it can be applied even during the manufacturing process, and since it can be evaluated without contact, there is no issue of possible damage due to contact. However, because PL light is weak, it requires long periods of exposure.
特に、複数のバンドギャップを有する太陽電池の性能評価において、複数のバンドギャップに対応する複数の波長のPL光のそれぞれに対して個別に露光時間をかけると、性能評価を高速に行うことの妨げとなる。このような事情のもと、複数のバンドギャップを有する太陽電池の性能を高速に且つ非接触で評価することが求められている。 In particular, when evaluating the performance of solar cells with multiple bandgaps, applying separate exposure times to PL light of multiple wavelengths corresponding to the multiple bandgaps hinders high-speed performance evaluation. Under these circumstances, there is a demand for high-speed, non-contact evaluation of the performance of solar cells with multiple bandgaps.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、複数のバンドギャップを有する太陽電池の性能を高速に且つ非接触で評価することが可能な性能評価装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a performance evaluation device that can quickly and non-contactly evaluate the performance of solar cells with multiple bandgaps.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る性能評価装置は、
複数のバンドギャップを有する太陽電池に対して、異なる複数の波長のフォトルミネッセンス光を発させるための異なる複数の波長域の励起光を、前記太陽電池上の異なる照射エリアに照射する照射部と、
前記複数の波長域の励起光により前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を用いて前記太陽電池を撮像することで、前記太陽電池の撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記太陽電池の性能に関する情報を取得する画像処理部と、を備える。
In order to achieve the above object, a performance evaluation apparatus according to a first aspect of the present invention comprises:
an irradiation unit that irradiates different irradiation areas on a solar cell having a plurality of band gaps with excitation light of a plurality of different wavelength ranges to cause the solar cell to emit photoluminescence light of a plurality of different wavelengths;
an imaging unit that captures an image of the solar cell by imaging the solar cell using photoluminescence light of the multiple wavelengths emitted from the solar cell in response to excitation light of the multiple wavelength ranges; and
and an image processing unit that acquires information regarding the performance of the solar cell based on the captured image.
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る性能評価方法は、
複数のバンドギャップを有する太陽電池に対して、異なる複数の波長のフォトルミネッセンス光を発させるための異なる複数の波長域の励起光を、前記太陽電池上の異なる照射エリアに照射する照射ステップと、
前記複数の波長域の励起光により前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を用いて前記太陽電池を撮像することで、前記太陽電池の撮像画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像画像に基づいて、前記太陽電池の性能に関する情報を取得する画像処理ステップと、を含む。
In order to achieve the above object, a performance evaluation method according to a second aspect of the present invention comprises:
An irradiation step of irradiating different irradiation areas on a solar cell having a plurality of band gaps with excitation light having a plurality of different wavelength ranges to emit photoluminescence light having a plurality of different wavelengths;
an imaging step of capturing an image of the solar cell by capturing an image of the solar cell using photoluminescence light of the multiple wavelengths emitted from the solar cell in response to excitation light of the multiple wavelength ranges;
and an image processing step of acquiring information regarding the performance of the solar cell based on the captured image.
本発明によれば、複数のバンドギャップを有する太陽電池の性能を高速に且つ非接触で評価することができる。 The present invention allows the performance of solar cells with multiple bandgaps to be evaluated quickly and without contact.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals.
図1に、本発明の実施形態に係る性能評価装置1の全体構成を示す。性能評価装置1は、フォトルミネッセンス光(PL光)を利用して太陽電池を撮像することで、フォトルミネッセンス画像(PL画像)を取得し、PL画像に基づいて太陽電池の性能を評価する装置である。
Figure 1 shows the overall configuration of a
ここで、フォトルミネッセンス(以下、“PL”という。)は、電磁波(光エネルギー)の照射に起因するルミネッセンスであって、物質に光を照射することで励起された電子が基底状態に戻る際に、励起状態と基底状態とのエネルギー差に相当する波長の光を発する現象である。 Here, photoluminescence (hereinafter referred to as "PL") is luminescence caused by irradiation with electromagnetic waves (light energy), and is a phenomenon in which electrons excited by irradiating a substance with light emit light of a wavelength corresponding to the energy difference between the excited state and the ground state when they return to the ground state.
<評価対象3>
評価対象3は、性能評価装置1による性能評価の対象となる物体であって、具体的には、複数のバンドギャップを有する太陽電池である。評価対象3となる太陽電池は、一例としてセル状態の太陽電池である。なお、評価対象3となる太陽電池は、最終製造工程を通過した後の状態であっても良いし、製造工程の途中の状態であっても良い。
<
The
評価対象3となる複数のバンドギャップを有する太陽電池は、例えば、多接合型の太陽電池である。ここで、多接合型の太陽電池は、積層型、タンデム型、マルチジャンクション型等の太陽電池とも呼ばれ、異なる複数の波長域の光を吸収することを目的として、複数のp-n接合等により形成された太陽電池である。
The solar cell with multiple bandgaps that is the
多接合型の太陽電池の一例として、3-5族(III-V族)半導体太陽電池が挙げられる。3-5族半導体太陽電池は、3族の元素(例えばガリウム)と5族の元素(例えばヒ素)を中心とした原料から形成される、3層の半導体で構成された太陽電池である。
One example of a multi-junction solar cell is a group 3-5 (III-V) semiconductor solar cell. A group 3-5 semiconductor solar cell is a solar cell made up of three layers of semiconductors, formed from raw materials mainly consisting of
一例として図2に示すように、評価対象3の太陽電池は、トップセル3aとミドルセル3bとボトムセル3cという3つの層を有する積層体である。トップセル3aとミドルセル3bとボトムセル3cは、太陽光エネルギーを有効的に発電するように、それぞれ互いに異なる材料で形成されており、互いに異なるバンドギャップを有する半導体層である。
As an example, as shown in FIG. 2, the solar cell to be evaluated 3 is a laminate having three layers: a
トップセル3aとミドルセル3bとボトムセル3cは、励起光を照射された場合に、それぞれのバンドギャップに対応して、互いに異なる波長のPL光を発する。一例として、トップセル3aは、その光学吸収端が約650nmであって、ピーク波長が約650nmで発光幅が約80nmのPL光を発する。ミドルセル3bは、その光学吸収端が約850nmであって、ピーク波長が約850nmで発光幅が約100nmのPL光を発する。ボトムセル3cは、その光学吸収端が約1250nmであって、ピーク波長が約1250nmで発光幅が約300nmのPL光を発する。
When irradiated with excitation light, the
このように、評価対象3である太陽電池は、バンドギャップが互いに異なる複数の半導体層を有するため、励起光の照射によりPLが生じると、互いに異なる複数の波長のPL光を発する。性能評価装置1は、このような複数の波長のPL光を用いて太陽電池の各層を同時に撮像した撮像画像を取得することで、複数層を有する太陽電池の性能を非接触で且つ高速に評価する。
In this way, the solar cell to be evaluated 3 has multiple semiconductor layers with different bandgaps, and therefore emits PL light of multiple different wavelengths when PL occurs due to irradiation with excitation light. The
図1に戻って、性能評価装置1は、搬送部5と、照射部10と、撮像部30と、画像処理部50と、を備える。照射部10と撮像部30とを合わせて、撮像装置2と呼ぶこともできる。
Returning to FIG. 1, the
搬送部5は、定められた搬送経路に沿って、評価対象3を定められた方向(図1の例では+X方向)に予め定められた搬送速度Vで搬送する。以下では、搬送部5により評価対象3が搬送される方向をX方向と定め、搬送部5により搬送される評価対象3の幅方向をY方向と定め、鉛直方向をZ方向と定める。
The
<照射部10>
照射部10は、評価対象3に対して励起光を照射するユニットである。照射部10から照射される励起光は、評価対象3におけるトップセル3aとミドルセル3bとボトムセル3cの各層における電子を励起させて、各層においてPL光を発させるための電磁波である。照射部10は、可視光から赤外光にわたる波長域の電磁波(単に「光」とも呼ぶ。)を、搬送部5により搬送される評価対象3に対して照射する。
<
The
照射部10は、搬送部5により搬送される評価対象3の斜め上方に配置されており、評価対象3に対して斜め上方から励起光を照射する。具体的には、照射部10は、予め定められた方向(+X方向)に搬送される評価対象3の表面の垂直方向であるZ方向に対して、例えば20°~60°傾いた方向から励起光を照射する。
The
照射部10は、評価対象3に対して互いに異なる複数の波長のPL光を発させるための複数の光源を有する。そして、照射部10は、複数の光源から互いに異なる複数の波長域の励起光を、評価対象3上の異なる照射エリアに照射する。具体的には図3に示すように、照射部10は、3つの光源11~13を備える。3つの光源11~13は、それぞれ互いに異なる波長域の励起光を発するLED(Light Emitting Diode)光源である。
The
第1の光源11は、トップセル3aに対してPLを生じさせるための励起光を発光し、搬送される評価対象3上の第1の照射エリア14に照射する。具体的に、第1の光源11は、トップセル3aの光学吸収端よりも短い波長(すなわち光学吸収端よりも高いエネルギー)にピーク波長を有する励起光を出力する。一例として、第1の光源11は、ピーク波長が約440~480nmの励起光を発する。
The
第2の光源12は、ミドルセル3bに対してPLを生じさせるための励起光を発光し、搬送される評価対象3上の第2の照射エリア15に照射する。具体的に、第2の光源12は、ミドルセル3bの光学吸収端よりも短い波長(すなわち光学吸収端よりも高いエネルギー)にピーク波長を有する励起光を出力する。一例として、第2の光源12は、ピーク波長が約730~780nmの光を励起発する。
The second
第3の光源13は、ボトムセル3cに対してPLを生じさせるための励起光を発光し、搬送される評価対象3上の第3の照射エリア16に照射する。具体的に、第3の光源13は、ボトムセル3cの光学吸収端よりも短い波長(すなわち光学吸収端よりも高いエネルギー)にピーク波長を有する励起光を出力する。一例として、第3の光源13は、ピーク波長が約930~980nmの励起光を発する。
The third
このように、照射部10は、3つの光源11~13から、それぞれトップセル3a、ミドルセル3b及びボトムセル3cに対してPLを生じさせるための複数の波長域の励起光を同時に出力し、搬送される評価対象3上の異なる3つの照射エリア14~16に照射する。
In this way, the
3つの光源11~13から発せられる励起光は、図示を省略する導光部材と光源内フィルタとを介して、外部に出力される。導光部材は、励起光をライン状の出射光に導光する。導光部材を介することで、励起光が照射される照射エリア14~16は、評価対象3の幅方向(Y方向)に長く延び、且つ、搬送方向(X方向)に細いライン状のエリアとなる。
The excitation light emitted from the three
光源内フィルタは、3つの光源11~13のそれぞれから発せられる励起光の波長域を選別するための干渉フィルタである。光源内フィルタで透過する励起光の波長域は、励起光が撮像部30の画像センサ34で受光されないように、後述するセンサ前フィルタ33で透過するPL光の波長域とは(例えば25nm程度)離れた波長域に設定される。
The in-light source filter is an interference filter for selecting the wavelength range of the excitation light emitted from each of the three
図4に、照射部10から評価対象3に照射される励起光、及び、励起光に応答して評価対象3から発せられるPL光の波長と輝度強度との関係を示す。図4では、トップセル3a、ミドルセル3b及びボトムセル3cのそれぞれに照射される励起光の波長分布を実線で表し、励起光に対する応答して発せられるPL光の波長分布を破線で表している。
Figure 4 shows the relationship between the wavelength and luminance intensity of the excitation light irradiated from the
トップセル3aに対して第1の光源11から励起光が照射されると、トップセル3aの材料に含まれる電子が励起されて、PLが生じる。これにより、トップセル3aは、照射された励起光の波長よりも長い波長のPL光を発する。同様に、ミドルセル3bに対して第2の光源12から励起光が照射されると、ミドルセル3bにおいてPLが生じ、ボトムセル3cに対して第3の光源13から励起光が照射されると、ボトムセル3cにおいてPLが生じる。これにより、ミドルセル3b及びボトムセル3cは、照射された励起光の波長よりも長い波長のPL光を発する。
When the
なお、各光源11~13から発せられる励起光の波長の値はあくまで例示である。励起光の波長は、評価対象3となる太陽電池のバンドギャップに合わせた選定が必要となる。そのため、使用される評価対象3に応じて、評価対象3で適切にPLを生じさせるように、励起光の波長を変更することが必要である。
Note that the wavelength values of the excitation light emitted from each
<撮像部30>
図1に戻って、撮像部30は、評価対象3を撮像することで、評価対象3の撮像画像を取得するユニットである。撮像部30は、搬送部5により搬送される評価対象3の上方に配置されており、評価対象3から発せられるPL光を受光する。これにより、撮像部30は、PL光により評価対象3を撮像した撮像画像(PL画像)を取得する。
<
1 , the
図5に示すように、撮像部30は、レンズ前フィルタ31と、1個のレンズ32と、センサ前フィルタ33と、1台の画像センサ34と、を備える。これら各部は、搬送部5により搬送される評価対象3の表面に対して垂直に向かい合う向きに配置されており、評価対象3を真上から撮像する。
As shown in FIG. 5, the
ここで、評価対象3において、PL光は、励起光が照射される照射エリア14~16に対応するライン状の発光エリア17~19から発せられる。撮像部30は、ライン状の発光エリア17~19の全てを含む撮像エリアを撮像する。
Here, in the
レンズ前フィルタ31は、レンズ32の手前に設置されており、レンズ32に不要な光が入らないようにするための干渉フィルタである。レンズ前フィルタ31は、評価対象3から発せられた複数の波長のPL光のうちの、所定の波長よりも短い波長成分を遮断する。所定の波長は、PL光の波長のうちのいずれよりも短い波長であって、例えば600nmに設定される。このような600nmよりも短い短波長成分は、大きなノイズ成分となるため、レンズ前フィルタ31によりレンズ32の手前で遮断する。なお、レンズ前フィルタ31は、図5ではレンズ32とは離れた位置に配置されている。しかしながら、レンズ前フィルタ31は、これに限らず、レンズ32の手前に設置されるものであれば、例えばレンズ32の下側の表面にコーティングされるものであっても良い。
The pre-lens filter 31 is an interference filter that is installed in front of the
レンズ32は、評価対象3から発せられた複数の波長のPL光を集光する。レンズの光軸は、搬送される評価対象3の表面に対して垂直である。レンズ32は、評価対象3の3層のそれぞれから発せられて、レンズ前フィルタ31を透過した3つの波長のPL光を同時に集光し、画像センサ34上に結像させる。
The
レンズ32は、3つの波長のPL光を1個のレンズで集光するために、可視光から赤外光にわたる波長域で色収差と湾曲収差とが十分に補正されている。例えば、色収差及び湾曲収差は、400nmから1600nmの波長域で±0.01%以内であることが望ましい。このように、レンズ32は、色収差及び湾曲収差に特化したレンズを用いることで、同じ撮像距離で、評価対象3の各層から発せられたPL光を画像化することができる。
センサ前フィルタ33は、画像センサ34に不要な光が入らないようにするため、レンズ32と画像センサ34との間に設置された干渉フィルタである。センサ前フィルタ33は、評価対象3から発せられたPL光の複数の波長に1対1で対応する複数の個別フィルタを領域別に有する。複数の個別フィルタのそれぞれは、複数の波長のうちの対応する波長のPL光を透過する。
The
具体的には図6に示すように、センサ前フィルタ33は、評価対象3の3つの層から発せられるPL光に対応して、トップセル用フィルタ33aとミドルセル用フィルタ33bとボトムセル用フィルタ33cという3つの個別フィルタを、3つの領域に分けて有する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
トップセル用フィルタ33aは、トップセル3aから発せられたPL光を個別に透過し、それ以外の波長成分を遮断する。ミドルセル用フィルタ33bは、ミドルセル3bから発せられたPL光を個別に透過し、それ以外の波長成分を遮断する。ボトムセル用フィルタ33cは、ボトムセル3cから発せられたPL光を個別に透過し、それ以外の波長成分を遮断する。なお、3つの発光エリア17~19のそれぞれから発せられたPL光を1個のレンズ32で集光するため、評価対象3上と画像センサ34上とでX方向及びY方向における位置が反転する。そのため、3つの発光エリア17~19とセンサ前フィルタ33における3つの個別フィルタとの対応関係は、X方向において反転している。具体的には、評価対象3上における-X側の発光エリア17から発せられたPL光を透過するトップセル用フィルタ33aが+X側に位置し、評価対象3上における+X側の発光エリア19から発せられたPL光を透過するボトムセル用フィルタ33cが最も-X側に位置する。
The
図7に、レンズ前フィルタ31及びセンサ前フィルタ33でフィルタリングされる波長域の例を示す。評価対象3からレンズ32に向かう光は、まずレンズ前フィルタ31により、その600nm以下の波長成分(図7において濃い色付きの部分)がレンズ32の手前で遮断される。
Figure 7 shows an example of the wavelength range filtered by the
そして、レンズ前フィルタ31を透過した光は、レンズ32を通った後、センサ前フィルタ33により、評価対象3における3つの層のそれぞれから発せられたPL光のピーク波長を含む波長域(図7において薄い色付きの部分)にフィルタリングされる。センサ前フィルタ33における各個別フィルタでフィルタリングされる波長域は、対応するPL光のピーク波長を基準として、PL光のスペクトルの強度に対して例えば50~90%をカバーするように設定される。
The light transmitted through the pre-lens filter 31 passes through the
図5に戻って、画像センサ34は、可視光と赤外光との両方(例えば400~1600nmの波長域)に感度を有する1台のエリアセンサである。画像センサ34は、レンズ32による集光位置に配置されている。画像センサ34は、評価対象3から発せられて、レンズ前フィルタ31、レンズ32及びセンサ前フィルタ33を通った複数の波長のPL光を受光し、PL光による撮像画像(PL画像)を生成する。
Returning to FIG. 5, the
より詳細には、画像センサ34は、アレイ状に配置されたフォトダイオードと、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いた読み出し回路と、を備える。フォトダイオードは、一例として、化合物半導体であるInGaAs(インジウムガリウムヒ素)である。画像センサ34に入射されたPL光は、フォトダイオードにより光電変換され、図示を省略する読み出し回路により信号として読み出される。読み出し回路は、例えば、画像センサ34により撮像された画像を表すアナログ信号をデジタルデータに変換するA/D(Analog/Digital)変換器を含む。画像センサ34により読み出された信号は、画像処理部50に出力される。
More specifically, the
このように広い波長域に感度を有する画像センサ34を用いることで、様々な波長のPL光で撮像可能であるため、様々な材料により形成されるマルチバンドの太陽電池の性能評価に対応可能である。
By using an
図8に、一例として、撮像部30により撮像された撮像画像70の例を示す。撮像画像70は、評価対象3の3つの層から発せられた異なる波長のPL光を同時に用いて撮像された画像である。なお、上述したように、評価対象3上におけるPL光の発光位置と画像センサ34上におけるPL光の受光位置との対応関係は、X方向及びY方向において反転している。しかしながら、理解を容易にするため、図8に示す撮像画像70におけるXY座標は、評価対象3上におけるXY座標と一致させている。以降の図でも同様である。
Figure 8 shows an example of an
具体的には、撮像画像70は、トップセル用フィルタ33aとミドルセル用フィルタ33bとボトムセル用フィルタ33cとのそれぞれに対応して、3つの領域71~73に分けられる。第1の領域71は、トップセル3aから発せられてトップセル用フィルタ33aを透過したPL光を画像センサ34が受光することにより撮像される領域である。第2の領域72は、ミドルセル3bから発せられてミドルセル用フィルタ33bを透過したPL光を画像センサ34が受光することにより撮像される領域である。第3の領域73は、ボトムセル3cから発せられてボトムセル用フィルタ33cを透過したPL光を画像センサ34が受光することにより撮像される領域である。
Specifically, the captured
このように評価対象3の各層から発せられたPL光により領域別に撮像するため、第1の領域71にはライン状の発光エリア17が撮像され、第2の領域72にはライン状の発光エリア18が撮像され、第3の領域73にはライン状の発光エリア19が撮像される。撮像画像70におけるライン状の発光エリア17~19に対応する部分(図8における白色部分)は、それ以外の部分(図8における色付き部分)に比べて明るい輝度値(画素値)を示す。このように、1つの撮像画像70内に、トップセル3a、ミドルセル3b及びボトムセル3cのそれぞれから発せられたPL光による画像を含む。
In this way, images are taken by region using the PL light emitted from each layer of the
撮像部30は、このような撮像画像70を、予め定められた時間間隔Δtで繰り返し取得することで、複数の撮像画像70を取得する。より詳細には、撮像部30は、搬送部5により評価対象3が1画素に相当する距離dを搬送される毎に、撮像画像70を取得する。そのために、時間間隔Δtは、1画素に相当する距離dを搬送速度Vで除した時間“Δt=d/V”に設定される。撮像部30は、このように時間間隔Δtで繰り返し撮像することで、搬送部5により搬送される評価対象3の端から端までのエリア全体を、異なる3つの波長のPL光で撮像することができる。
The
<画像処理部50>
図1に戻って、画像処理部50は、撮像部30により取得された撮像画像70に基づいて、評価対象3である太陽電池の性能に関する情報を取得するユニットである。画像処理部50は、具体的には、パーソナルコンピュータ、クラウドサーバ等の情報処理装置である。
<
Returning to Fig. 1, the
ここで、太陽電池の性能に関する情報は、例えば、太陽電池における異物、欠陥等の有無の情報、又は、太陽電池が所定の性能基準を満たしているか否かのような、太陽電池の性能を直接的に示す情報である。或いは、太陽電池の性能に関する情報は、例えば、後述する積算画像81~83又は統合画像85のような、太陽電池の性能を評価する目的で撮像画像70から処理された画像であっても良い。
Here, the information regarding the performance of the solar cell is, for example, information regarding the presence or absence of foreign matter, defects, etc. in the solar cell, or information that directly indicates the performance of the solar cell, such as whether the solar cell meets a predetermined performance standard. Alternatively, the information regarding the performance of the solar cell may be an image processed from the captured
より詳細には、図9に示すように、画像処理部50は、制御部51と、記憶部52と、入力受付部53と、表示部54と、通信部55と、を備える。
More specifically, as shown in FIG. 9, the
制御部51は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備える。CPUは、マイクロプロセッサ等を備えており、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。制御部51において、CPUが、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出して、RAMをワークメモリとして用いながら、画像処理部50全体の動作を制御する。なお、制御部51は、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)等の画像処理用のプロセッサを備えていても良い。
The
記憶部52は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。記憶部52は、制御部51によって実行されるプログラム及びデータ、及び、制御部51によって生成されるデータを記憶する。
The
入力受付部53は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置を備えており、ユーザからの操作入力を受け付ける。
The
表示部54は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の表示装置を備えており、制御部51による制御のもとで様々な画像を表示する。例えば、表示部54は、性能評価装置1による評価結果を表す画像を表示する。
The
通信部55は、撮像部30を含む画像処理部50の外部の機器と通信するための通信インタフェースを備える。例えば、通信部55は、LAN(Local Area Network)、USB(Universal Serial Bus)等の周知の通信規格に則って、外部の機器と通信する。
The
制御部51は、機能的に、切り出し部110と、積算部120と、統合部130と、評価部140と、出力部150と、を備える。制御部51において、CPUは、ROMに記憶されたプログラムをRAMに読み出して、そのプログラムを実行して制御することにより、これら各部として機能する。
The
切り出し部110は、撮像部30により撮像された撮像画像70から、評価対象3の性能を評価する対象となる対象画像を切り出す。具体的には、切り出し部110は、ROI(Region Of Interest)の機能を利用して、撮像画像70から、ライン状の発光エリア17~19に対応する部分を切り出す。
The
より詳細には図10に示すように、切り出し部110は、撮像画像70の各画素の輝度値を正規化した上で、評価対象3の幅方向(Y方向)に積算する。これにより、切り出し部110は、評価対象3の搬送方向(X方向)における1次元の輝度分布を生成する。そして、切り出し部110は、3つの領域71~73のそれぞれから、輝度分布おいて輝度値がピークとなる位置を中心としてX方向にW個(例えば32個)の画素分の幅を有する領域を切り出す。
More specifically, as shown in FIG. 10, the
具体的には、切り出し部110は、撮像画像70の3つの領域71~73から、それぞれ対象画像74~76を切り出す。対象画像74~76のそれぞれは、例えば、評価対象3の幅方向(Y方向)に1024画素分の長さを有し、搬送方向(X方向)に32画素分の長さを有する。
Specifically, the
積算部120は、撮像部30により取得された複数の撮像画像70において評価対象3上の同じ位置が撮像された画素の輝度値を積算することで、積算画像を生成する。複数の撮像画像70における輝度値を積算することにより、露光時間を長くし、且つ、固定ノイズを抑制することができるため、微弱なPL光を用いた撮像において感度を向上させるのに有利となる。
The
積算部120による積算手順について、図11を参照してより詳細に説明する。積算部120は、切り出し部110により複数の撮像画像70から切り出された対象画像74~76のそれぞれをTDI(Time Delay Integration)センサと見なした上で、評価対象3の搬送速度Vと同期させながら、輝度値を積算する。
The accumulation procedure performed by the
ここで、複数の撮像画像70のそれぞれは、予め定められた時間間隔Δtで、評価対象3が1画素分の距離を搬送される毎に取得されるため、評価対象3上の同じ位置は、複数の撮像画像70間でX方向に1画素ずつシフトする。そのため、図11に示すように、時刻tで取得された対象画像74~76における左端の列(破線で示した列)の画素は、時刻t+Δtで取得された対象画像74~76では左端から2列目にシフトし、時刻t+Δt×2で取得された対象画像74~76では左端から3列目にシフトし、時刻t+Δt×(W-1)で取得された対象画像74~76では右端の列にシフトする。
Here, each of the multiple captured
積算部120は、このように評価対象3上の同じ位置が1画素ずつ搬送方向にシフトすることに合わせて、時系列的に連続するW個の対象画像74~76の各画素の輝度値を1画素ずつシフトさせて積算する。これにより、積算部120は、例えば図12(a)~(c)に示すような積算画像81~83を生成する。
The
より詳細には、評価対象3上の位置(x,y)が時刻tから時刻t+Δt×(W-1)までの時間幅Δt×Wで対象画像74内に撮像される場合、積算部120は、積算画像81における位置(x,y)の輝度値として、以下の(1)~(W)で得られる輝度値の和“P(1,y)+P(2,y)+P(3,y)+…+P(W,y)”を計算する。
(1)時刻tで取得された撮像画像70から切り出された対象画像74における位置(1,y)の輝度値P(1,y)
(2)時刻t+Δtで取得された撮像画像70から切り出された対象画像74における位置(2,y)の輝度値P(2,y)
(3)時刻t+Δt×2で取得された撮像画像70から切り出された対象画像74における位置(3,y)の輝度値P(3,y)
・・・
(W)時刻t+Δt×(W-1)で取得された撮像画像70から切り出された対象画像74における位置(W,y)の輝度値P(W,y)
More specifically, when a position (x, y) on the
(1) A luminance value P(1, y) of a position (1, y) in a
(2) The luminance value P(2, y) of the position (2, y) in the
(3) The luminance value P(3, y) of the position (3, y) in the
...
(W) Brightness value P(W, y) of position (W, y) in the
積算部120は、このようなW個の輝度値の和を評価対象3上の全ての位置に対して計算することで、積算画像81の各位置の輝度値を計算する。積算部120は、対象画像74だけでなく対象画像75,76についても同様に、上記の(1)~(W)で得られる輝度値の和を評価対象3上の全ての位置に対して計算することで、積算画像82,83の各位置の輝度値を計算する。
The
このように、積算部120は、評価対象3から発せられるPL光の複数の波長のそれぞれについて、評価対象3上の同じ位置が撮像された画素の輝度値を積算する。これにより、積算部120は、対象画像74から図12(a)に示すようなトップセル3aの積算画像81を生成し、対象画像75から図12(b)に示すようなミドルセル3bの積算画像82を生成し、対象画像76から図12(c)に示すようなボトムセル3cの積算画像83を生成する。
In this way, the integrating
図9に戻って、統合部130は、積算部120により生成された複数の積算画像81~83を統合することで、統合画像85を生成する。具体的に説明すると、統合部130は、図12(a)~(c)に示した3つの積算画像81~83における同じ座標の輝度値を足し合わせることで、図12(d)に示すような統合画像85を生成する。統合画像85における各画素の輝度値は、積算画像81~83における同じ座標の画素の輝度値の和となっている。
Returning to FIG. 9, the
統合部130による統合により、3つの積算画像81~83で別々に撮像された異物X1~X3が、1つの統合画像85内に収められる。これにより、欠陥又は異物の混入が、評価対象3における1つの層に単独で生じているのか、複数の層にわたって生じているのかを確認し易くなる。
Through integration by the
本実施形態に係る性能評価装置1では、3つの積算画像81~83を1個のレンズ32及び1台のエリアセンサである画像センサ34で取得しているため、複数の積算画像81~83間における分解能及び位置の整合性が高い。そのため、高い精度の統合画像85を生成することができる。
In the
図9に戻って、評価部140は、統合部130により生成された統合画像85に基づいて、評価対象3である太陽電池の性能を評価する。具体的に説明すると、評価部140は、統合画像85の輝度分布を解析し、統合画像85の輝度分布を、評価対象3である太陽電池の性能を示す情報に変換する。太陽電池の性能を示す情報は、具体的には、太陽電池に異物が混入しているか、欠陥が生じているか、太陽電池が所定の性能基準を満たすか否か等である。
Returning to FIG. 9, the
例えば図12(d)に示したように、統合画像85に異物X1~X3が撮像された場合、評価部140は、評価対象3に異物X1~X3が含まれていることを検知する。そして、評価部140は、各異物X1~X3の形状、サイズ等の特徴量に基づいて、各異物X1~X3がボイドであるのか、不純物であるのか等の種別を特定する。
For example, as shown in FIG. 12(d), when foreign objects X1 to X3 are captured in the
或いは、評価対象3に異物X1~X3又は欠陥が無い場合であっても、評価部140は、統合画像85の輝度分布から、評価対象3である太陽電池が所定の性能基準を満たすか否かを判定しても良い。このように統合画像85に基づいて太陽電池の性能を評価することにより、太陽電池の製造プロセスで何らかの異常が生じているか否かを判定することができ、より高い性能の太陽電池を製造することにつなげることができる。
Alternatively, even if the
出力部150は、評価部140による評価結果を出力する。例えば、出力部150は、評価対象3の評価結果を表す画像を表示部54に表示し、ユーザに通知する。或いは、出力部150は、評価結果を、音声で出力しても良いし、通信部55を介して外部の装置に出力しても良い。
The
なお、画像処理部50は、評価部140の機能を備えていなくても良く、画像処理部50の外部の装置が、評価部140の機能を備えていても良い。その場合、出力部150は、統合部130により生成された統合画像85を、通信部55を介して外部の装置に出力する。そして、外部の装置が、統合画像85に基づいて、上述した評価部140の処理を実行しても良い。
The
次に、図13に示すフローチャートを参照して、性能評価装置1により実行される性能評価処理の流れについて説明する。
Next, the flow of the performance evaluation process executed by the
性能評価処理を開始すると、搬送部5は、評価対象3を、予め定められた搬送経路に沿って一定の搬送速度Vで搬送する(ステップS1)。そして、照射部10は、3つの光源11~13をオンし、搬送部5により搬送される評価対象3に対して、異なる波長域の励起光を照射する(ステップS2)。ステップS1,S2は、それぞれ搬送ステップ及び照射ステップの一例である。
When the performance evaluation process starts, the
照射部10により励起光が照射されると、撮像部30は、照射された励起光により評価対象3の各層から発せられるPL光を用いて、評価対象3を撮像する(ステップS3)。これにより、撮像部30は、例えば図8に示した撮像画像70を取得する。より詳細には、撮像部30は、搬送される評価対象3を一定の時間間隔Δtで繰り返し撮像することで、複数の撮像画像70を取得する。ステップS3は、撮像ステップの一例である。
When the excitation light is irradiated by the
次に、画像処理部50は、撮像部30により取得された複数の撮像画像70のそれぞれを解析し、評価対象3の性能に関する情報を取得する。具体的に説明すると、画像処理部50は、切り出し部110として機能し、取得された複数の撮像画像70のそれぞれから、PL光の発光エリア17~19に対応する対象画像74~76を切り出す(ステップS4)。
Next, the
対象画像74~76を切り出すと、画像処理部50は、積算部120として機能し、対象画像74~76のそれぞれについて、評価対象3上における同じ位置が撮像された画素の輝度値を積算する(ステップS5)。これにより、画像処理部50は、例えば図12(a)~(c)に示した積算画像81~83を生成する。
After cutting out the
積算画像81~83を生成すると、画像処理部50は、統合部130として機能し、積算画像81~83を統合する(ステップS6)。これにより、画像処理部50は、例えば図12(d)に示した統合画像85を生成する。
After generating the
統合画像85を生成すると、画像処理部50は、評価部140として機能し、統合画像85を解析することにより、評価対象3の性能を評価する(ステップS7)。具体的に説明すると、画像処理部50は、評価対象3に異物、欠陥等が存在するか、又は、評価対象3が太陽電池としての所定の性能基準を満たしているか否かを判定する。
When the
性能を評価すると、画像処理部50は、出力部150として機能し、ステップS7における評価結果を、表示、音声、通信等により外部に出力する(ステップS8)。以上により、図13に示した性能評価処理は終了する。なお、ステップS4~S8は、画像処理ステップの一例である。
After evaluating the performance, the
以上説明したように、本実施形態に係る性能評価装置1は、評価対象3となる複数のバンドギャップを有する太陽電池に対して、異なる複数の波長のPL光を発光させるための異なる複数の波長域の励起光を照射し、複数の波長のPL光を用いて太陽電池を撮像することで撮像画像70を取得し、撮像画像70に基づいて太陽電池の性能に関する情報を取得する。
As described above, the
本実施形態に係る性能評価装置1は、エレクトロルミネッセンス(EL)ではなくフォトルミネッセンス(PL)を利用するため、非接触での評価が可能になる。そのため、評価対象3にダメージを与えるおそれがなく、また、製造プロセスの途中でも評価が可能になるため製造プロセスの途中で生じる不良を特定することが可能になる。
The
更に、本実施形態に係る性能評価装置1は、評価対象3に対して異なる複数の波長域の励起光を照射し、複数の波長域の励起光により発光する発光エリア17~19の全てを同時に撮像するため、1回のスキャンで複数の波長のPL光による撮像が可能になる。これにより、評価対象3を高速に評価することができ、検査時間の短縮につながる。
Furthermore, the
特に、本実施形態に係る性能評価装置1は、可視光から赤外光にわたる波長域に対応可能な1個のレンズと1台の画像センサ34という1個の撮像系により、複数の波長のPL光により評価対象3を撮像する。複数の波長のPL光による撮像のために複数の撮像系を設ける必要がないため、装置のサイズ及びコストを抑制することができ、装置の小型化及び軽量化につながる。
In particular, the
また、本実施形態に係る性能評価装置1は、1個の撮像系により複数の波長のPL光により評価対象3を撮像するため、複数の波長のPL光により撮像された画像間における分解能及び位置の整合性が向上する。これにより、複数の波長のPL光により撮像された画像を高い精度で比較することができるため、評価対象3を評価精度が向上する。
In addition, the
また、本実施形態に係る性能評価装置1は、1つのセンサ前フィルタ33により複数の波長のPL光をフィルタリングするため、フィルタを変更するためのフィルタチェンジャ等の回転機構が不要である。そのため、回転機構の駆動に起因して評価対象3にパーティクルが付着することを抑制することができ、これにより評価対象3に付着したパーティクルを後工程で洗浄する等の手間を減らすことができる。
In addition, the
(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、各実施形態を組み合わせたり、各実施形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is possible to combine the embodiments, or to modify or omit the embodiments as appropriate.
例えば、上記実施形態では、評価対象3は、3つの層を有する多接合型の太陽電池であった。しかしながら、評価対象3が有する層の数は3つであることに限らず、2つであっても良いし、4つ以上であっても良い。なお、評価対象3における層の数が3つ以外である場合、照射部10における光源の数、及び、センサ前フィルタ33におけるフィルタの数も3つではなく、評価対象3における層の数、すなわち評価対象3から発せられるPL光の波長の数と同じに設定される。
For example, in the above embodiment, the
或いは、評価対象3は、複数のバンドギャップを有する太陽電池であって、励起光が照射された場合に異なる複数の波長のPL光を発するものであれば、複数の層に明確に分かれていなくても良い。例えば、評価対象3は、互いに波長が異なるPL光を発する複数の材料が1つの層内に混在した、いわゆるマルチバンド型の太陽電池であっても良い。また、上記実施形態では、評価対象3は、3-5族半導体太陽電池であったが、ペロブスカイトと量子ドットセルを組み合わせたタンデム型太陽電池であっても良い。
Alternatively, the
上記実施形態では、可視光から赤外光にわたる波長域で色収差が十分に補正されたレンズ32を使用した。しかしながら、レンズ32の色収差が大きくても、センサ前フィルタ33における各個別フィルタの厚みを調整することで、レンズ32の色収差による影響を抑制することができる。具体的には、センサ前フィルタ33における複数の個別フィルタ(トップセル用フィルタ33a、ミドルセル用フィルタ33b及びボトムセル用フィルタ33c)のそれぞれ、レンズ32の光軸方向(Z方向)における厚みは、レンズ32に色収差がある条件で、各個別フィルタで透過するPL光の波長に応じて、互いに異なっていても良い。
In the above embodiment, a
具体的に、図14(a)に、色収差があるレンズ32により異なる波長のPL光を集光した場合における集光位置F1~F3の違いを示す。なお、図14(a)では、説明のために、レンズ32と画像センサ34との間にセンサ前フィルタ33が設けられていない場合を示している。図14(a)に示すように、レンズ32に色収差がある場合、PL光の波長によって焦点距離が変化するため、PL光の集光位置F1~F3はZ方向にずれる。
Specifically, Figure 14(a) shows the difference in focusing positions F1 to F3 when PL light of different wavelengths is focused by a
これに対して、図14(b)に、レンズ32と画像センサ34との間にセンサ前フィルタ33を設置し、その上で、センサ前フィルタ33における3つの個別フィルタの厚みを異なるようにしたことで、波長毎の集光位置F1~F3を調整した例を示す。なお、図14(b)は、理解を容易にするために3つの個別フィルタと画像センサ34付近のみを示しており、レンズ32は省略している。また、実際の寸法とは必ずしも一致しない。
In contrast to this, FIG. 14(b) shows an example in which a
図14(b)の例では、3つの個別フィルタのうちのトップセル用フィルタ33aの厚みを最も厚くし、ボトムセル用フィルタ33cの厚みを最も薄くしている。これにより、トップセル3aから発せられたPL光の集光位置F1は、レンズ32に対してからより遠くに調整され、ボトムセル3cから発せられたPL光の集光位置F3は、レンズ32に対してより近くに調整される。その結果、3つのセルのそれぞれから発せられたPLの集光位置F1~F3のZ方向におけるずれを小さくすることができる。
In the example of FIG. 14(b), of the three individual filters, the
このように、レンズ32の色収差が大きくても、センサ前フィルタ33における個別フィルタ間で厚みに差を設けることで、評価対象3の3つの層のそれぞれから発せられたPL光の焦点位置を共に画像センサ34上に調整することができる。そのため、同じ撮像距離で、評価対象3の3つの層のそれぞれから発せられたPL光を画像化することができる。
In this way, even if the chromatic aberration of the
なお、波長毎の色収差の大小は、レンズ32の設計(レンズ32のコーティングの設計を含む)によって変わるため、個別フィルタの厚みの差は、図14(b)に示した例に限ない。例えば、レンズ32の設計に応じて、3つの個別フィルタのうちのトップセル用フィルタ33aの厚みを最も薄くし、ボトムセル用フィルタ33cの厚みを最も厚くしても良い。
The magnitude of chromatic aberration for each wavelength varies depending on the design of the lens 32 (including the design of the coating of the lens 32), so the difference in thickness of the individual filters is not limited to the example shown in FIG. 14(b). For example, depending on the design of the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the present invention. Furthermore, the above-described embodiments are intended to explain the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is indicated by the claims, not the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and within the scope of the meaning of the invention equivalent thereto are considered to be within the scope of the present invention.
1 性能評価装置、2 撮像装置、3 評価対象、3a トップセル、3b ミドルセル、3c ボトムセル、5 搬送部、10 照射部、11~13 光源、14~16 照射エリア、17~19 発光エリア、30 撮像部、31 レンズ前フィルタ、32 レンズ、33 センサ前フィルタ、33a トップセル用フィルタ、33b ミドルセル用フィルタ、33c ボトムセル用フィルタ、34 画像センサ、50 画像処理部、51 制御部、52 記憶部、53 入力受付部、54 表示部、55 通信部、70 撮像画像、71~73 領域、74~76 対象画像、81~83 積算画像、85 統合画像、110 切り出し部、120 積算部、130 統合部、140 評価部、150 出力部、F1~F3 集光位置、X1~X3 異物 1 Performance evaluation device, 2 Imaging device, 3 Evaluation target, 3a Top cell, 3b Middle cell, 3c Bottom cell, 5 Transport unit, 10 Irradiation unit, 11-13 Light source, 14-16 Irradiation area, 17-19 Light emission area, 30 Imaging unit, 31 Lens front filter, 32 Lens, 33 Sensor front filter, 33a Top cell filter, 33b Middle cell filter, 33c Bottom cell filter, 34 Image sensor, 50 Image processing unit, 51 Control unit, 52 Memory unit, 53 Input reception unit, 54 Display unit, 55 Communication unit, 70 Captured image, 71-73 Area, 74-76 Target image, 81-83 Accumulated image, 85 Integrated image, 110 Cutout unit, 120 Accumulation unit, 130 Integration unit, 140 Evaluation unit, 150 Output unit, F1-F3 Light collection position, X1 to X3 Foreign matter
Claims (8)
前記複数の波長域の励起光により前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を用いて前記太陽電池を撮像することで、前記太陽電池の撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記太陽電池の性能に関する情報を取得する画像処理部と、を備える、
性能評価装置。 an irradiation unit that irradiates different irradiation areas on a solar cell having a plurality of band gaps with excitation light of a plurality of different wavelength ranges to cause the solar cell to emit photoluminescence light of a plurality of different wavelengths;
an imaging unit that captures an image of the solar cell by imaging the solar cell using photoluminescence light of the multiple wavelengths emitted from the solar cell in response to excitation light of the multiple wavelength ranges; and
and an image processing unit that acquires information regarding the performance of the solar cell based on the captured image.
Performance evaluation device.
前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を集光するレンズと、
前記レンズにより集光された前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を受光する、可視光と赤外光との両方に感度を有する画像センサと、を備える、
請求項1に記載の性能評価装置。 The imaging unit includes:
a lens that collects the photoluminescence light of the multiple wavelengths emitted from the solar cell;
an image sensor having sensitivity to both visible light and infrared light, the image sensor receiving the photoluminescence light of the multiple wavelengths collected by the lens;
The performance evaluation device according to claim 1 .
前記センサ前フィルタは、それぞれが、前記複数の波長のうちの対応する波長のフォトルミネッセンス光を透過する個別フィルタである、前記複数の波長に1対1で対応する複数の個別フィルタを、領域別に有する、
請求項2に記載の性能評価装置。 the imaging unit further includes a pre-sensor filter between the lens and the image sensor;
The pre-sensor filter has a plurality of individual filters for each region, each of which is an individual filter that transmits photoluminescence light of a corresponding wavelength among the plurality of wavelengths, the individual filters corresponding to the plurality of wavelengths in a one-to-one relationship.
The performance evaluation device according to claim 2 .
請求項3に記載の性能評価装置。 the thicknesses of the individual filters are different from one another depending on the wavelength of the photoluminescence light transmitted through each individual filter under the condition that the lens has chromatic aberration;
The performance evaluation device according to claim 3 .
前記レンズ前フィルタは、前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光のうちの、所定の波長よりも短い波長成分を遮断する、
請求項2から4のいずれか1項に記載の性能評価装置。 The imaging unit further includes a pre-lens filter in front of the lens,
The pre-lens filter blocks wavelength components shorter than a predetermined wavelength among the photoluminescence light of the plurality of wavelengths emitted from the solar cell.
The performance evaluation device according to claim 2 .
前記撮像部は、前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を用いて、前記搬送速度で搬送される前記太陽電池を予め定められた時間間隔で繰り返し撮像することで、複数の撮像画像を取得し、
前記画像処理部は、前記複数の撮像画像において前記太陽電池上の同じ位置が撮像された画素の輝度値を積算した積算画像を生成する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の性能評価装置。 The irradiation unit irradiates the solar cell transported at a predetermined transport speed with excitation light in the plurality of wavelength ranges,
the imaging unit repeatedly images the solar cell transported at the transport speed at a predetermined time interval using the photoluminescence light of the plurality of wavelengths, thereby obtaining a plurality of captured images;
the image processing unit generates an integrated image by integrating luminance values of pixels in the plurality of captured images in which the same position on the solar cell is captured.
The performance evaluation device according to claim 1 .
請求項6に記載の性能評価装置。 the image processing unit generates the integrated image for each of the plurality of wavelengths, and generates an integrated image by integrating the integrated images generated for each of the plurality of wavelengths.
The performance evaluation device according to claim 6.
前記複数の波長域の励起光により前記太陽電池から発せられた前記複数の波長のフォトルミネッセンス光を用いて前記太陽電池を撮像することで、前記太陽電池の撮像画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像画像に基づいて、前記太陽電池の性能に関する情報を取得する画像処理ステップと、を含む、
性能評価方法。 An irradiation step of irradiating different irradiation areas on a solar cell having a plurality of band gaps with excitation light having a plurality of different wavelength ranges to emit photoluminescence light having a plurality of different wavelengths;
an imaging step of capturing an image of the solar cell by capturing an image of the solar cell using photoluminescence light of the multiple wavelengths emitted from the solar cell in response to excitation light of the multiple wavelength ranges;
and an image processing step of acquiring information regarding performance of the solar cell based on the captured image.
Performance evaluation method.
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JP2022154287A JP2024048407A (en) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | Performance evaluation device and performance evaluation method |
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