JP4989672B2 - Solar cell inspection equipment - Google Patents
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Description
本発明は太陽電池セル、太陽電池セルを一列に接続したストリング、ストリングを平行に複数配置した太陽電池パネルなど、太陽電池一般の性能を検査する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for inspecting general performance of a solar cell, such as a solar cell, a string in which solar cells are connected in a row, and a solar cell panel in which a plurality of strings are arranged in parallel.
太陽エネルギーの利用方法として、シリコン型の太陽電池が知られている。太陽電池の製造においては、太陽電池が目的の発電能力を有しているかどうかの性能評価が重要である。性能評価には、通常、出力特性の測定がされる。 As a method of utilizing solar energy, a silicon type solar cell is known. In the production of solar cells, it is important to evaluate the performance of whether the solar cells have the desired power generation capability. In performance evaluation, output characteristics are usually measured.
出力特性は、光照射下において、太陽電池の電流電圧特性を測定する光電変換特性として行われる。光源としては、太陽光が望ましいのであるが、天候により照射強度が変化することから、ソーラシミュレータが使用されている。ソーラシミュレータでは、太陽光に代えてキセノンランプやメタルハライドランプ等を使用している。また、これらの光源を長時間点灯していると、温度上昇などにより光量が変化する。そこで、これらのランプのフラッシュ光を用い、横軸を電圧、縦軸を電流として、収集したデータをプロットすることにより太陽電池の出力特性曲線を得ている(例えば、特許文献1参照)。 The output characteristic is performed as a photoelectric conversion characteristic for measuring the current-voltage characteristic of the solar cell under light irradiation. Solar light is desirable as the light source, but a solar simulator is used because the irradiation intensity varies depending on the weather. In the solar simulator, a xenon lamp, a metal halide lamp, or the like is used instead of sunlight. Further, when these light sources are turned on for a long time, the light amount changes due to a temperature rise or the like. Therefore, the output characteristic curve of the solar cell is obtained by plotting the collected data using the flash light of these lamps with the horizontal axis representing voltage and the vertical axis representing current (see, for example, Patent Document 1).
ソーラシミュレータと異なる方法として、特許文献2では、シリコンの多結晶型の太陽電池素子に対して順方向に電圧を印加することで、エレクトロルミネッセンス(EL)を生じさせる方法を提案している。太陽電池素子から発光されるELを観察することによって、電流密度分布が分かり、電流密度分布の不均一から太陽電池素子の欠陥を知ることができる。すなわち、発光しない部分が欠陥部分と判断でき、この欠陥部分の面積が予め決められた量より少なければ、所定の発電能力を有するものと判断できることになる。 As a method different from the solar simulator, Patent Document 2 proposes a method of generating electroluminescence (EL) by applying a voltage in the forward direction to a polycrystalline silicon solar cell element. By observing the EL emitted from the solar cell element, the current density distribution can be understood, and the defect of the solar cell element can be known from the non-uniform current density distribution. That is, a portion that does not emit light can be determined as a defective portion, and if the area of the defective portion is less than a predetermined amount, it can be determined that it has a predetermined power generation capability.
図11は、特許文献2に記載された検査装置の構成を模式的に示す図である。検査装置10は、暗室11と、この暗室11の上部に設けられたCCDカメラ12と、暗室11の床面に載置された太陽電池セル13に電流を流す電源14と、CCDカメラ12からの画像信号を処理する画像処理装置15とから構成されている。
FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the inspection apparatus described in Patent Document 2. As shown in FIG. The
暗室11には窓11aがあり、ここにCCDカメラ12のファインダー12aがあって、ここから肉眼で覗くことで、CCDカメラ12の撮影画像を確認することができる。画像処理装置15としては、パソコンを使用している。
The
図11に示す検査装置10は、太陽電池セル13を下に置いて、上からカメラで撮影するのであるが、太陽電池セル13から発光されるELは、1,000nmから1,300nmの波長の微弱な光であり、暗室11でなければ検知できない。被測定物が1枚の太陽電池セルであれば、100mm平方程度なので、暗室11も小さいものでよい。
The
しかし、太陽電池になると、2m×1m程度の大きさとなり、暗室11もこれを収容できる大きさが必要となる。また、被測定物となる太陽電池は、暗室内に入れなければカメラ12で撮影できないので、暗室に太陽電池の出し入れができる扉を設けなければならない。検査装置をこのような暗室内に搬入する構成とすると、設置した扉が閉じた場合の遮光性も確保しなければならない。また検査装置に搬入された太陽電池の位置決め部材や搬送ガイド部材も暗室内に設ける必要がある。さらに、太陽電池に電流を通すための通電手段も暗室内に設ける必要がある。という具合に構造的に複雑になり、高価なものとなる。
さらにこのような検査装置を太陽電池の製造ラインの一装置として組み込む場合に以下のような問題が発生する。被測定物である太陽電池の大型化により、太陽電池全体をカメラで撮影して検査する場合に、そのカメラを太陽電池より下方に設けた場合、太陽電池とカメラとの間の距離を長く設定する必要がある。従って製造ラインにおける太陽電池のパスライン(工場床面から太陽電池を搬送する位置までの高さ寸法)を統一しようとすると、この検査装置を設置する場所のみ、工場床面を掘り下げて設置しなくてはならないこともある。したがって装置を導入する場合の付帯コストが高価なものとなる。
However, when it becomes a solar cell, it becomes a size of about 2 m × 1 m, and the
Furthermore, the following problems occur when such an inspection device is incorporated as one device of a solar cell production line. When the entire solar cell is photographed and inspected by the camera due to the increase in the size of the solar cell, the distance between the solar cell and the camera is set longer when the camera is provided below the solar cell. There is a need to. Therefore, when trying to unify the solar cell pass line (height dimension from the factory floor to the position where the solar cell is transported) on the production line, it is not necessary to dig down the factory floor only at the place where this inspection device is installed. There are some things that must not be done. Therefore, the incidental cost when the apparatus is introduced becomes expensive.
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、太陽電池に順方向の電流を流してEL発光させる検査装置であって、構造が簡単で安価な太陽電池の検査装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an inspection device for a solar cell that has a simple structure and is inexpensive, and is an EL device that emits EL by flowing a forward current through the solar cell. It is aimed.
上記の目的を達成するために本発明の太陽電池の検査装置は、上面に開口部を有する暗室と、該暗室の前記上面に設けられ、被測定物となる太陽電池を載せる支持手段と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記開口部および前記開口部と前記支持手段上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a solar cell inspection apparatus of the present invention includes a dark room having an opening on an upper surface thereof, a support unit that is provided on the upper surface of the dark room and on which a solar cell to be measured is placed, An inspection device for a solar cell having a camera provided inside a dark room, wherein the opening and a gap between the opening and a boundary between the solar cell placed on the support means and into the dark room It is characterized by having a light shielding cover for shielding incoming light.
また上記の目的を達成するために本発明の太陽電池の検査装置は、平らな上面を備えた暗室と、該暗室の前記上面に設けられ、被測定物となる太陽電池を載せる透明板と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記透明板、および前記透明板と前記透明板上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a solar cell inspection apparatus of the present invention includes a dark room having a flat upper surface, a transparent plate provided on the upper surface of the dark room, on which a solar cell to be measured is placed, An inspection device for a solar cell having a camera provided in the darkroom, wherein the darkness is obtained from the transparent plate and a gap between the transparent plate and the solar cell placed on the transparent plate. It is characterized by having a light shielding cover for shielding light entering the room.
前記検査装置の遮光カバーは、その側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉を設けた構成とすることもできるし、また遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けた構成とすることもできる。 The light-shielding cover of the inspection apparatus can be configured such that an openable / closable door for loading / unloading a solar cell as an object to be measured is provided on the side surface, and an openable / closable door is provided on the upper surface of the light-shielding cover. It can also be set as the provided structure.
前記検査装置は、その撮影用カメラの移動機構を設けた構成とすることもできるし、検査装置の前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して反射板を設けた構成とすることもできる。 The inspection apparatus may have a configuration in which a moving mechanism for the photographing camera is provided, or a configuration in which a reflection plate is provided inside the dark room of the inspection apparatus and inclined with respect to the upper surface of the dark room. You can also.
本発明の太陽電池の検査装置は、暗室の外側から暗室の上面に被測定物となる太陽電池を置いた場合、遮光カバーにより暗室上面と被測定物である太陽電池の境界の隙間から光を遮蔽することができ、暗室の中にあるカメラが画像を撮影することができる。撮影時には、太陽電池に電流を流しておくので、太陽電池は、EL発光をしている。この発光状態をカメラで撮影し、カメラに接続された画像処理装置で分析することによって、太陽電池の欠陥の有無を知ることができる。 In the solar cell inspection apparatus of the present invention, when a solar cell to be measured is placed on the upper surface of the dark room from the outside of the dark room, light is emitted from the gap between the dark room upper surface and the solar cell that is the measured object by the light shielding cover. It can be shielded and a camera in the darkroom can take an image. Since current is passed through the solar cell during shooting, the solar cell emits EL light. By photographing this light emission state with a camera and analyzing it with an image processing apparatus connected to the camera, it is possible to know the presence or absence of a solar cell defect.
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能となった。
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、太陽電池の製造ラインに設置した場合に被測定物の搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。
Since the openable door is provided on the upper surface of the light shielding cover of the inspection apparatus of the present invention, the connector can be easily connected to the electrode of the solar battery when a forward current flows through the solar battery cell. Furthermore, since an openable / closable door is provided on the side surface of the light shielding cover of the inspection apparatus, it is possible to easily carry in and out the solar cell as the object to be measured.
Further, the light shielding cover of the inspection apparatus of the present invention makes it easy to automate the work of carrying in / out the object to be measured and connecting the connector to the electrode of the solar cell when it is installed on the solar cell production line.
太陽電池は、暗室の外から暗室の上面に載せることで検査でき、被測定物としての太陽電池を暗室に出し入れするための扉を設ける必要がない。そのため、暗室を小型化でき、その構造を簡単にすることができる。
特に、前記暗室上面に対して傾斜して反射板を設けているので、カメラを暗室の側面に配置することができる。したがって被測定物である太陽電池が大型化しても、暗室の高さを低くすることがでる。これにより製造ラインのパスラインを本発明の検査装置の前工程や後工程と統一することができる。
The solar cell can be inspected by placing it on the upper surface of the dark room from outside the dark room, and there is no need to provide a door for taking in and out the solar cell as the object to be measured. Therefore, the dark room can be reduced in size and the structure can be simplified.
In particular, since the reflecting plate is provided so as to be inclined with respect to the upper surface of the dark room, the camera can be disposed on the side surface of the dark room. Therefore, the height of the dark room can be lowered even when the solar cell as the object to be measured is enlarged. Thereby, the pass line of a manufacturing line can be unified with the pre-process and post-process of the inspection apparatus of this invention.
さらに太陽電池の場合、製造ライン(ラミネート装置などの製造装置など)では、受光面を下にして搬送される。したがって本発明の検査装置を暗室上面に被測定物である太陽電池の支持手段や暗室上面に透明板を設ける構成とすることにより、太陽電池を反転することなく本検査装置に載せることができる。 Furthermore, in the case of a solar cell, in a production line (manufacturing apparatus such as a laminating apparatus), it is conveyed with its light receiving surface facing down. Therefore, the solar cell can be mounted on the inspection device without being inverted by providing the inspection device of the present invention with a support means for the solar cell that is the object to be measured on the upper surface of the dark room and a transparent plate on the upper surface of the dark room.
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1>被測定物(太陽電池)
まず本発明の検査装置が扱う対象である被測定物200の例について説明する。図7は、本発明の検査装置にて測定する太陽電池の構成の説明図で、(a)は、太陽電池の内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、(b)はその断面図である。
<1> Object to be measured (solar cell)
First, an example of an object to be measured 200 that is an object handled by the inspection apparatus of the present invention will be described. FIG. 7 is an explanatory view of the configuration of the solar cell measured by the inspection apparatus of the present invention, (a) is a plan view described so that the solar cells inside the solar cell can be seen, and (b) It is sectional drawing.
図7(a)の平面図に示す様に、被測定物200である太陽電池は角型の太陽電池セル28がリード線29により複数個直列に接続されたストリング25を形成し、さらにそのストリングを複数列リード線29により接続した構成となっている。
As shown in the plan view of FIG. 7A, the solar cell as the device to be measured 200 forms a
被測定物200である太陽電池としては、太陽電池セル28が1枚のみのものでもよく、太陽電池セル28を複数枚直線的につないだストリング25の状態でもよく、ストリング25を平行に複数列並べ、太陽電池セル28がマトリックス状に配置された太陽電池パネル30でもよい。
The solar cell that is the device under
また被測定物の断面構造は、図7(b)に示す様に、上側に配置された裏面材22と下側に配置された透明カバーガラス21の間に、充填材23、24を介して複数列のストリング25をサンドイッチした構成を有する。
Further, as shown in FIG. 7B, the cross-sectional structure of the object to be measured is interposed between the
裏面材22は例えばPETあるいは、フッ素系樹脂などの材料が使用される。充填材23、24には例えばEVA樹脂(ポリエチレンビニルアセテート樹脂)などが使用される。ストリング25は、上記のように電極26、27の間に、太陽電池セル28をリード線29を介して接続した構成である。
For the
このような太陽電池は、上記のように構成部材を積層しラミネート装置などにより、真空の加熱状態下で圧力を加え、EVAを架橋反応させてラミネート加工して得られる。 Such a solar cell is obtained by laminating components by laminating constituent members as described above and applying a pressure under a vacuum heating state by using a laminating apparatus or the like to cause a crosslinking reaction of EVA.
また被測定物200としては、一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池を対象とすることができる。
Moreover, as the
この薄膜式の代表的な構造例では、下側に配置された透明カバーガラスには、予め透明電極、半導体、裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。そして、このような薄膜型太陽電池を、透明カバーガラスを下向きに配置し、ガラス上の太陽電池素子の上に充填材を被せ、更に、充填材の上に裏面材を被せた構造で、同じようにラミネート加工することにより得られる。 In this typical thin-film structure example, a power generation element composed of a transparent electrode, a semiconductor, and a back electrode is previously deposited on a transparent cover glass disposed on the lower side. And, such a thin film type solar cell has the same structure in which the transparent cover glass is arranged downward, the solar cell element on the glass is covered with a filler, and the back material is further covered on the filler. Thus, it is obtained by laminating.
このように被測定物200としての薄膜式の太陽電池は、結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけで、基本的な封止構造は前記した結晶系セルの場合と同じである。
Thus, the thin-film solar cell as the
<2>検査装置の全体構造
図1は本発明の検査装置の構成を示す平面図、図2は正面図、図3は左側面図である。これらの図に示す本発明の太陽電池の検査装置100は、四角の箱形の暗室110およびその平らな上面111には、開口部112が設けられている。尚この開口部112は、暗室内部への埃や異物の侵入を防止すること、また被測定物が暗室内に落下することを防止するために透明板を設けることもできる。透明板は、アクリル樹脂などの合成樹脂製又はガラス製の透明板を取り付ける構成としてもよい。暗室内には、被測定物200である太陽電池を検査測定するカメラ120が設けられている。カメラは、暗室内に固定して使用してもよいし、カメラ120を移動させて使用する場合もあり、その場合は移動機構を設けることもできる。カメラ移動機構は、後述する。
<2> Overall Structure of Inspection Apparatus FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the inspection apparatus of the present invention, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a left side view. In the solar
暗室110は、上面111の開口部(透明板)112以外は、暗室110内に光を入れないような遮光性の素材からなる構成にしている。もっとも、上面111に被測定物200として太陽電池を載せた後、被測定物200を含む上面111の全体を、遮光手段にて覆うことにすれば、上面111全体を開口部としてもよいし透明板にしてもよい。また、上面以外の4つの側面と底面は遮光性の部材としている。
尚暗室上面111の開口部112に透明板を設けない場合には、被測定物である太陽電池の支持手段を設ける。支持手段は、後述する被測定物の搬送ガイド機構でもよいし、被測定物である太陽電池の両端や4隅をサポートできるような部材を設けることでもよい。
The
In the case where a transparent plate is not provided in the
<3>被測定物の搬送および位置決め
上面111の上部には、被測定物200を本検査装置への搬入、前工程および後工程に受け渡しするために搬送装置220が設けられている。本搬送装置は、電気モータ起動のチェーンコンベアまたはベルトコンベアを使用することができる。この搬送装置220は、被測定物200を搬送およびガイドする機能を有する搬送ガイド部221R/Lが設けられている。搬送ガイド部221R、221L間の距離は、被測定物200のサイズに合わせて変更可能な構成となっている。
<3> Conveyance and positioning of measured object A conveying
本発明の検査装置の前工程から被測定物である太陽電池が搬送されてくると、本検査装置の搬入コンベア210により本検査装置の搬送ガイド部221R/Lに移載される。被測定物200は、搬送ガイド部のコンベア装置220により移動搬送される。したがって被測定物200を搬送中および測定中に下面のカバーガラス21が検査装置100の上面の透明板112に接触することはない。被測定物200は、本検査装置内を搬送され、以下のような方法により測定位置に位置決めされる。
When the solar cell, which is the object to be measured, is transported from the previous step of the inspection apparatus of the present invention, it is transferred to the
搬送ガイド部221R/Lの側面には、アクチュエーター等により出し入れ可能な位置決め金具があり、搬送された被測定物200は、この位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。位置決め金具は、搬送ガイド部材221R/Lの側面から出し入れする構成ではなく、ガイド部材の上方から上下させる方法またガイド部材から旋回下降させるなどの構成とすることも可能である。
位置決めが完了しコンベア装置が停止し検査が開始される。検査方法は、後述する。検査が完了すると、コンベア装置220が作動し被測定物200は搬出コンベア230に移載され次工程に搬送される。
On the side surface of the
Positioning is completed, the conveyor device is stopped, and inspection is started. The inspection method will be described later. When the inspection is completed, the
また被測定物である太陽電池の搬送手段としては、図10に示すような構成でもよい。暗室上面のガイド部材114は、矩形断面の細長いレール状で、本発明の検査装置100の上面に、被測定物200の流れ方向に沿って一対設けられている。各ガイド部材114の内側側面には、複数個のローラが配置され被測定物200は、このローラー上を移動搬送される。移動手段は、手動でもよいし、ローラを電気モータなどにより駆動する構成でもよい。
Moreover, as a conveyance means of the solar cell which is a to-be-measured object, a structure as shown in FIG. 10 may be sufficient. A pair of
<4>撮影用カメラ
被測定物200から発するEL発光は、1,000nmから1,300nmの波長の微弱な光であり、暗室内で発光させ、撮影用カメラ120でこの微弱な光を撮影する。このため、撮影用カメラ120としては微弱な光に対する感度の良いCCDカメラを用いる必要がある。
<4> Camera for Shooting EL light emitted from the
実施例の図1、図2、図3では、カメラ移動機構は図示していないが、カメラ移動機構を設けることによりカメラ120をx−y平面内の任意の位置に移動し被測定物200の隅から隅までの全面を撮影することも可能である。またカメラ120の移動機構は、設けることなくカメラ120を固定して使用することも可能である。
1, 2, and 3 of the embodiment, the camera moving mechanism is not shown, but by providing the camera moving mechanism, the
<5>暗室内部のカメラ移動機構
図10にカメラの移動機構の構成を示す。暗室110内には、カメラ120と、このカメラ120をy軸方向に移動するy軸ガイド部130がある。y軸ガイド部130の一端には、モータ132があり、これが回転することで、カメラ120をy軸方向に進退させることができる。
<5> Camera Movement Mechanism Inside Dark Room FIG. 10 shows the configuration of the camera movement mechanism. In the
y軸ガイド部130の両端は、x軸ガイド部140、140に支持されている。そして、モータ142と両側のタイミングベルト144とによって、y軸ガイド部130は、x軸ガイド部上を、x軸方向に沿って進退可能となっている。以上の構成において、x軸ガイド部140、140、y軸ガイド部130、モータ132、142、タイミングベルト144とで、カメラ120の駆動機構を構成している。x軸ガイド部140、140及びy軸ガイド部130は、各種のリニアアクチュエータを使用することができるが、この実施例では、ボールネジおよびモータを使用している。
Both ends of the y-
駆動機構のモータ132、142を回転制御することで、カメラ120を、x−y平面内の任意の位置に移動し、被測定物200の隅から隅までの全面を撮影することが可能となっている。
By controlling the rotation of the
なお、駆動方式は、モータ及びボールネジを使用した上記の実施例に限定されるものではなく、各種のリニアアクチュエータを使用することができる。 The driving method is not limited to the above-described embodiment using a motor and a ball screw, and various linear actuators can be used.
<6>暗室内部の反射板
本検査装置は、暗室内部に、暗室上面111に対して傾斜するように反射板190を設けた構成とすることもできる。図8は暗室内に反射板を設けた検査装置の構成を示す平面図、図9はその左側面図である。反射板は、アルミニウム製またはステンレス製などの金属板を表面加工して使用される。ただしその材質は、金属に限定することなく光を透過吸収することなく反射率の大きな材質であれば使用可能である。この反射板は、反射板支持部材191により開口部(透明板)112に対して傾斜して支持されている。これにより暗室の側面に取り付けられたカメラ120が開口部(透明板)112の上に載置された被測定物200の像を写すことができる。実施例の図9では、傾斜角はほぼ45゜としているが、この角度に限定されるものではない。
<6> Reflector in Dark Room The inspection apparatus may be configured such that a
図8、図9では、カメラ120の移動機構は、設けていない。カメラ120は、カメラ収納部121に固定して使用する。なお図10で説明した移動機構を設けることにより、カメラ120を、z−x平面内の任意の位置に移動し、被測定物200の隅から隅までの全面を撮影することも可能である。この場合、図8および図9のカメラ収納部121はx方向に移動ストローク分延長しカメラが移動可能な構造にすれば良い。
8 and 9, the moving mechanism of the
<7>その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図11の従来例で示した電源14やパソコンを利用した画像処理装置15が設けられている。これらは、図2の制御装置400に収納されている。さらに、パソコンを利用して、カメラ120の移動機構を制御し、被測定物200としての太陽電池全体を1枚の写真に撮影したり、個々の太陽電池セル28毎に撮影したりすることができる。
<7> Other devices In addition to the above, although not shown, the
<8>検査装置の使用方法
被測定物200として太陽電池を例にして、本発明の太陽電池の検査装置の使用方法を説明する。
<8> Method of Using Inspection Device Using the solar cell as an example of the object to be measured 200, a method of using the solar cell inspection device of the present invention will be described.
ラミネート装置などで製造され搬出された太陽電池は、次に、搬入コンベア210により本発明の太陽電池の検査装置の前まで搬送される。搬送されてきた太陽電池は、一対の搬送ガイド部221R、221Lの間で搬送ガイドされ暗室110の上に達する。その後搬送ガイド部221R/Lの側面にアクチュエータ等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。
The solar cell manufactured and carried out by the laminating apparatus or the like is then conveyed by the carry-in
暗室上面111の開口部(または透明板)112と被測定物200との間の隙間等から、光が暗室110内に入らないように遮光カバー240が設けられている。
A
暗室上面111の所定の位置に到達した被測定物200である太陽電池は、透明なカバーガラス板を下に向けて暗室110の開口部(透明板)112の上で停止し、図示しない電源との間でコネクター接続がされる。被測定物200の方が開口部(透明板)112より小さいので、周囲から暗室内に光が入るから、被測定物200の上から暗室110の上面全体を後述する遮光カバーなどで覆う。次に被測定物200に電源から順方向の電流を流す。これにより被測定物200がEL発光するので、カメラ120で撮影する。
The solar cell that is the device under
本検査装置100により被測定物200の全体を撮影し、その画像により検査する場合は、カメラの移動機構を設けることなく、または移動機構を使用することなくカメラ120を暗室110の底部のほぼ中央の位置に固定して撮影することができる。尚暗室内に反射板を使用する場合は、カメラを図8の位置に固定して撮影することができる。この場合の被測定物200としては、太陽電池セル28、太陽電池セルを複数個リード線で接続したストリング25、さらにストリング25を複数列リード線で接続したマトリックス状の太陽電池パネル30のいずれでもよい。
When the entire object to be measured 200 is photographed by the
本検査装置100により太陽電池パネル30にマトリックス状に配置された太陽電池セルを1枚ずつ撮影してその画像により検査する場合は、暗室内でカメラを移動できるように図10のようなカメラ移動機構を設ける。
When the
パソコンを利用した制御装置400によって、カメラ移動機構を駆動し、カメラ120は、太陽電池パネル30にマトリックス状に配置されている太陽電池セル28を1枚ずつ撮影し、パソコンなどからなる画像処理装置に画像データを送る。画像処理装置は、各太陽電池セルの画像から発光しない部分を取り出して分析し、太陽電池セル28ごとの合否を判断し、全ての太陽電池セルについての合否の結果から、太陽電池パネル30全体としての合否を判断する。
The camera moving mechanism is driven by the
なお、カメラ120による撮影も、カメラを移動し太陽電池セル1枚ごとでもよいし、数枚ずつでもよく、カメラの移動をせずに固定し太陽電池パネル30全体としてもよい。
In addition, the photographing by the
<9>遮光カバー
本発明の検査装置の遮光カバーの実施の形態について図4、図5、図6により説明する。図4(a)は、遮光カバーの平面図であり図4(b)は、正面図である。図5(a)は、遮光カバーを被測定物の搬入側(A方向)から見た側面図であり、図5(b)は、遮光カバーを被測定物の搬出側(B方向)から見た側面図である。図6は、遮光カバーの上面の開閉式の扉を開いた状態の説明図である。
<9> Light-shielding cover An embodiment of the light-shielding cover of the inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. 4A is a plan view of the light shielding cover, and FIG. 4B is a front view. FIG. 5A is a side view of the light shielding cover as seen from the carry-in side (A direction) of the object to be measured, and FIG. 5B is a view of the light shielding cover as seen from the unloading side of the object to be measured (B direction). FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of a state where the openable door on the upper surface of the light shielding cover is opened.
図4のとおり遮光カバー240は、暗室に固定されていて暗室上面110の上部全てを覆うものである。241は被測定物を搬入および搬出するための開閉式の扉、242は遮光カバー上面の開閉式の扉、243はメンテナンス用の取り外し可能な蓋である。これらの部材は、全て遮光性の部材で構成されている。また開閉式の扉と遮光カバーの本体との合わせ部分には光がはいることがないように扉側または遮光カバーの本体側にゴムシートなどによるバックシートを貼り付けることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
扉241の開閉は、エアシンダーなどにより自動開閉する構成でも良いし、また作業者が手動操作にて開閉する構成でも良い。前工程から被測定物が搬送され、搬入コンベア上を移動し本検査装置の直前までくると、この入り口側の扉が開き被測定物が本検査装置内に搬入完了し、またこの扉が閉じる構成となっている。また検査が完了すると出口側の扉が開き被測定物200が搬出される。このように検査中は、被測定物を搬出入する扉は閉じており被測定物が載置されている部分さらには暗室内へは外部からの光が入ることは無い。
The
また遮光カバーの上面には開閉式の扉242が設けられている。扉242の開閉は、エアシンダーなどにより自動開閉する構成でも良いし、また作業者が手動操作にて開閉する構成でも良い。前工程から被測定物が搬送され、先に述べた開閉式の入り口側の扉241を開き、被測定物が検査装置に搬入され所定の位置に到達すると、この扉242を開く。この扉242が開くと図6のように被測定物200が現れる。遮光カバー内のコネクター244を被測定物の電極26、27に接続する。接続が完了したら扉241と242を閉じる。これにより暗室内へは外部から光が入ることは無いので被測定物に通電しEL発光させて検査を行う。検査が完了したら扉242を再度開き、電極からコネクター244を取り外しする。その後出口側の扉241を再度開き、被測定物が本検査装置から搬出されることになる。尚電極へのコネクターの接続および取り外し作業は、作業者が手作業で行っても良いしロボットなどで自動化しても良い。
An openable /
本検査装置の遮光カバーには適宜メンテナス用の開口部を設けることが好ましい。例として図4では、この開口部は遮光カバーの上面に2箇所2点鎖線部として設けてあり蓋243で覆われている。これに限ることはなく、このような開口部は蓋で覆うことにより遮光カバーの上面や側面に適宜設けることができる。
It is preferable to appropriately provide an opening for maintenance on the light shielding cover of the inspection apparatus. As an example, in FIG. 4, this opening is provided as a two-dot chain line portion on the upper surface of the light shielding cover and is covered with a
本実施形態の説明では、遮光カバー240を暗室上面全てを覆い暗室に固定する構成としたが、この遮光カバー240をアクチュエータにより上下に可動式とした構成とすることも可能である。
また太陽電池の樹脂製の裏面材22は、不透明であり、遮光性が十分である。また、暗室110の上面111も、開口部(透明板)112以外は遮光性の部材で構成されている。したがって暗室110の開口部(透明板)112と被測定物200との間の隙間部分のみを遮光部材でカバーするような構成とすることも可能である。
In the description of the present embodiment, the
Moreover, the resin-made
本発明の太陽電池の検査装置100では、被測定物200としての太陽電池を暗室の外側に載置すればよいので、暗室には被測定物200を出し入れするためのドアは不要となる。また、太陽電池に電流を流す電源や配線も暗室110の外でよく、暗室内には一切不要である。そのため、暗室110の構造を簡単にすることができる。
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能である。
In the solar
Since the openable door is provided on the upper surface of the light shielding cover of the inspection apparatus of the present invention, the connector can be easily connected to the electrode of the solar battery when a forward current flows through the solar battery cell. Furthermore, since an openable / closable door is provided on the side surface of the light shielding cover of the inspection apparatus, it is possible to easily carry in and out the solar cell as the object to be measured.
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、被測定物に搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。したがって本発明の検査装置は、太陽電池の製造ラインの自動化に適している。 In addition, the light shielding cover of the inspection apparatus of the present invention makes it easy to automate the work of carrying in / out the object to be measured and connecting the connector to the electrode of the solar cell. Therefore, the inspection apparatus of the present invention is suitable for automation of a solar cell production line.
特に、反射板190を被測定物200に対して傾斜させて取り付けることにより、カメラを暗室内で横向きに設置することにより暗室110の高さを低くすることができ、装置のさらなる小型化を実現することができる。これにより製造ラインのパスラインを統一するために装置を設置する部分の床面を掘り下げるなどの付帯工事が不要となる。
In particular, by attaching the
さらに本発明の太陽電池の検査装置100は、太陽電池などの製造ラインに配置して使用するが、このとき、暗室110の上面111に太陽電池の受光面を下側にして載置している。太陽電池のラミネート加工など、通常の加工工程では、太陽電池の受光面を下にして搬送しているので、検査装置100に載置するとき、反転する必要がないので製造工程を簡略化できる。
Furthermore, the solar
28 太陽電池セル
30 太陽電池パネル
100 太陽電池の検査装置
110 暗室
111 上面
112 開口部(透明板)
114 ガイド部材
120 カメラ
121 カメラ収納部
130 y軸ガイド部
132、142 モータ
140 x軸ガイド部
144 タイミングベルト
190 反射板
191 反射板支持部材
200 被測定物
210 搬入コンベア
220 コンベア装置
221R/L 搬送ガイド部
230 搬出コンベア
240 遮光カバー
241 扉
242 扉
243 蓋
244 コネクター
400 制御装置
28
114
Claims (10)
10. The solar cell inspection apparatus according to claim 6, further comprising a reflection plate provided inside the dark room and inclined with respect to the upper surface of the dark room. 11.
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