JP5152280B2 - 電流分布測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被測定物の一対の電極間に通電して、被測定物の複数の部分における電流の大きさ及び方向である電流分布を測定する電流分布測定装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されているように、被測定物の検査のために、被測定物の表面（例えば、太陽電池セルの電極面）に電流を流して、磁気センサにより被測定物の表面の各部における磁界を検出し、この検出磁界から被測定物の表面の電流分布を測定する電流分布測定装置は知られている。この電流分布測定装置は、基板上にＸ方向とＹ方向の磁界を測定する磁気センサからなる測定セルをマトリクス状に配置している。そして、この基板上に平板状の被測定物をセットして電流を流し、各部におけるＸ方向とＹ方向の磁界を測定して、測定結果から被測定物の表面の各部における電流の大きさ及び方向である電流分布を計算している。

特開２００５−３４５２４９号公報

しかしながら、太陽電池セルのように、被測定物に大きな電流を流すことができず、かつ被測定物自体の発電による電流が被測定物の表面に流れるような場合には、発電電流による磁界がノイズとなり、被測定物の表面への通電による電流によって得られる磁界を高精度で測定することができない。また、被測定物に大きな電流を流すことができない場合には、地磁気などの外部の磁界がノイズとなり、被測定物の表面への通電による電流によって得られる磁界を高精度で測定することができないこともある。したがって、このような場合には、被測定物の表面に流れる電流の電流分布を高精度で測定することができないという問題があった。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、その目的は、被測定物に大きな電流を流すことができなかったり、被測定物自体の発電により余計な電流が流れたりするような場合でも、通電による被測定物における電流分布を高精度で測定することができる電流分布測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、所定周波数の電流を被測定物の一対の電極間に通電する通電手段（４１−１〜４１−Ｍ，４２−１〜４２−Ｍ）と、被測定物の複数の部分に対向して位置し、複数の部分に流れる電流によってそれぞれ発生する磁界を検出して、検出磁界を表す信号を出力する磁界検出手段（３２）と、磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、前記所定周波数に等しい周波数の信号成分を取出す周波数成分取出手段（４５）と、周波数成分取出手段によって取出された信号成分から、被測定物の複数の部分に前記所定周波数と等しい周波数でそれぞれ流れる電流の大きさ及び向きを検出する電流分布検出手段（５０，Ｓ１２〜Ｓ２２，Ｓ３１〜Ｓ３４，Ｓ５３〜Ｓ５５，Ｓ６０，Ｓ６１，Ｓ７１〜Ｓ７３，Ｓ７７〜Ｓ７９）とを備え、被測定物の一対の電極のうちの一方の電極は、被測定物の複数の異なる位置にそれぞれ接続される複数の電極端子（１２）を有し、通電手段は、複数の電極端子にそれぞれ異なる周波数の電流を通電し、周波数成分取出手段は、磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、前記異なる周波数にそれぞれ等しい周波数の信号成分を取出し、電流分布検出手段は、前記異なる周波数ごとに、被測定物の複数の部分に流れる電流の大きさ及び方向を検出することにある。

上記のように構成した本発明においては、電流分布検出手段は、周波数成分取出手段との協働により、通電により発生する磁界のみに基づいて、被測定物の電流分布を検出することになる。したがって、被測定物に大きな電流を流すことができなかったり、被測定物自体の発電により余計な電流が流れたりするような場合でも、通電による電流分布を高精度で測定することができる。また、被測定物の複数の電極端子にそれぞれ通電したとき、各電極端子への通電による被測定物の電流分布が検出され、電流分布の結果から被測定物の異常箇所を検出する場合、より高精度に被測定物の異常箇所を検出できる。さらに、複数の電極端子には異なる周波数の電流が同時に通電され、周波数成分取出手段が周波数ごとに信号成分を取出すので、複数の電極端子に通電して電極端子ごとに電流分布を測定しても、被測定物の電流分布を一度に測定することができるので効率よく測定を行うことができる。

また、本発明の他の特徴は、さらに、正常な被測定物の複数の部分に流れる電流の大きさ及び向きを表す基準値を記憶する基準値記憶手段（５０）と、電流分布検出手段によって検出された被測定物の複数の部分の電流の大きさ及び向きと、基準値記憶手段に記憶された基準値とを比較して、被測定物の合否判定を行う判定手段（５０，Ｓ６３〜Ｓ６５，Ｓ８０）とを備えたことにある。これによれば、電流分布の結果から被測定物の異常箇所を検出する場合でも、自動で検出を行うことができるため、被測定物の異常箇所を効率よく検出することができる。

また、本発明は太陽電池セル（ＳＣ）に適用するとよい。特に、太陽電池セルの表面に形成された複数の受光面電極（グリッド電極）と、これらの電極を接続する集電用電極（バイパー電極）との接続箇所周りの電流分布により、接続の欠陥を検出する目的で本発明を適用するとよい。接続箇所は複数あるが、集電用電極と太陽電池セルの複数の電極との間で通電を行えば、電流はそれぞれの接続箇所に集まるように流れるので、電流分布から接続の欠陥を精度よく検出することができる。

本発明の一実施形態に係る電流分布測定装置の全体構成図である。 (Ａ)は図１のステージの平面図であり、(Ｂ)は(Ａ)のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図である。 図１の磁気センサ及びセンサ信号取出回路の詳細回路ブロック図である。 図１のロックインアンプの詳細回路ブロック図である。 太陽電池セルの一例を示す平面図である。 図５の太陽電池セルの概略拡大断面図である。 図１のコントローラによって実行されるデータ取得プログラムを示すフローチャートである。 図１のコントローラによって実行される評価プログラムを示すフローチャートである。 太陽電池セルに流れる面電流の表示を示す図である。 本発明の変形例に係る電流分布測定装置の全体構成図である。 図１０のコントローラによって実行されるデータ取得プログラムを示すフローチャートである。 図１０のコントローラによって実行される評価プログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る電流分布測定装置について図面を用いて説明する。図1は、この電流分布測定装置の全体構成図である。電流分布測定装置は、太陽電池セルＳＣを載置するためのステージ１０を有する。

ステージ１０は、図２(Ａ)の平面図及び図２(Ｂ)の断面図にも示すように、方形状の枠体１１を有する。枠体１１は、中央部に方形状の貫通窓１１ａが形成され、貫通窓１１ａの外側上面には所定幅を有する方形状の段差部１１ｂが形成されている。段差部１１ｂ上には、金属製の導電材料で形成された複数の電極端子１２（本実施形態では、Ｍ個の電極端子１２）が所定の間隔をおいて貫通窓１１ａの外側に沿って方形状に配置されている。そして、複数の電極端子１２は、それぞれ接続線１２ａを介して外部の回路に接続されるようになっている。また、枠体１１における段差部１１ｂの外側部分１１ｃにも、電極１３が設けられている。電極１３には、後述する太陽電池セルＳＣの複数のバイパー電極２７に接続した複数の接続線２８が複数のねじ１３ａによってそれぞれ接続固定されるようになっている。また、電極１３は、共通に接続され図示しない接続線を介して外部の回路に接続されるようになっている。これらの複数の電極端子１２と電極１３とが、一対の正負の電極をそれぞれ構成する。

このように構成したステージ１０には、太陽電池セルＳＣが載置されるようになっている。太陽電池セルＳＣは、図５の平面図に示されるように、平板状かつ方形状に形成され、ステージ１０の段差部１１ｂに載置される。太陽電池セルには様々な構造があるが、この太陽電池セルＳＣは、図６の拡大断面図に示すように、裏面電極２１、ｐ＋形層２２、ｐ形層２３、ｎ形層２４及び反射防止膜２５を積層して構成されている。また、太陽電池セルＳＣは、平板状かつ長尺状に形成され等間隔で横方向に配列された複数のグリッド電極（受光面電極）２６を備え、グリッド電極２６の下端面はｎ形層２３に接続されて上端面を上方に突出させている。複数のグリッド電極２６の上端面には、棒状に形成した複数のバイパー電極２７がそれらの下面にて接続されている。そして、太陽電池セルＳＣをステージ１０上にセットした状態では、裏面電極２１は複数の電極端子１２に接触する。一方、複数のバイパー電極２７は、複数のねじ１３ａによってそれぞれ固定される複数の接続線２８を介して、電極１３にそれぞれ接続される。

枠体１１の貫通窓１１ａの下方には、方形状の支持台３１が配置されている。支持台３１の上面には、複数の磁気センサ３２（本実施形態では、Ｎ個の磁気センサであり、以降、磁気センサ３２−１，３２−２・・３２−Ｎという）がマトリクス状に配置されている。支持台３１は図示しない調整機構によって上下方向に位置調整可能であり、磁気センサ３２−１，３２−２・・３２−Ｎの高さが調整されるようになっている。

この電流分布測定装置は、さらに、通電信号供給回路４１、Ｍ個の通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍ、Ｎ個のセンサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ、信号選択回路４４、ロックインアンプ４５及びコントローラ５０を備えている。

通電信号供給回路４１は、正弦波発振器及び矩形波変換回路を含み、コントローラ５０によって作動制御されて、正弦波発振器によって発振される正弦波信号を通電信号として通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍに供給する。なお、通電信号は、「０」を基準に正負に変化する信号であり、その周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度の範囲内にある。通電信号供給回路４１は、前記正弦波信号からなる通電信号を矩形波変換回路による変換により、前記通電信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号をそれぞれ生成して、参照信号としてロックインアンプ４５に出力する。

通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍも、コントローラ５０によって作動制御されて、前記供給された通電信号に基づいて電極端子１２，１３間を通電制御する。この場合、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍは、通電信号供給回路４１から供給される「０」を基準に正負に変化する正弦波信号に正のオフセット電圧を加算して、前記オフセット電圧を中心に正弦波状に変化して常に正の範囲内で変化する通電信号に変換して、ステージ１０のＭ個の電極端子１２に正側電圧としてそれぞれ供給する。一方、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍの接地電圧は、ステージ１０の電極１３に供給される。これにより、Ｎ個の電極端子１２を介して、太陽電池セルＳＣのｐ＋形層２２及びｐ形層２３からｎ形層２４に電流が流れる。

次に、磁気センサ３２−１，３２−２・・３２−Ｎについて説明しておく。磁気センサ３２−１，３２−２・・３２−Ｎのうちの一つの磁気センサ３２−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）は、図３に示すように、Ｘ方向の磁界を検出するＸ方向磁気センサ３２Ａと、Ｙ方向の磁界を検出するＹ方向磁気センサ３２Ｂとを備えている。Ｘ方向磁気センサ３２Ａは、抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ11，ｒ13の接続点と、抵抗ｒ12及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点との間に、センサ信号取出回路４３−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）の後述する定電圧供給回路４３ａから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｘ方向磁気センサ３２Ａにおいては、抵抗ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点と、抵抗ｒ11，ｒ12間の接続点との間の電圧をＸ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ１の抵抗値に等しい。

Ｙ方向磁気センサ３２Ｂは、抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ21，ｒ22の接続点と、抵抗ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点との間に、センサ信号取出回路４３−ｎの後述する定電圧供給回路４３ｂから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｙ方向磁気センサ３２Ｂにおいては、抵抗ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点と、抵抗ｒ21，ｒ22間の接続点との間の電圧をＹ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ２の抵抗値に等しい。

センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎは、定電圧供給回路４３ａ，４３ｂ及び増幅器４３ｃ，４３ｄをそれぞれ備えている。図３には、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎのうちの一つのセンサ信号取出回路４３−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を代表して示している。定電圧供給回路４３ａ，４３ｂは、コントローラ５０からの指示により、Ｘ方向磁気センサ３２Ａ及びＹ方向磁気センサ３２Ｂに対して、定電圧＋Ｖ，−Ｖを供給する。増幅器４３ｃ、４３ｄは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号をそれぞれ増幅して信号選択回路４４へ出力する。信号選択回路４４は、コントローラ５０によって制御されて、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎからそれぞれ出力されるＮ組のＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を一組ずつ選択してロックインアンプ４５へ出力する。

ロックインアンプ４５は、図４に詳細に示すように、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−ＮのＸ方向磁気センサ３２Ａから増幅器４３ｃ及び信号選択回路４４を介して供給されるＸ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ４５ａと、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−ＮのＹ方向磁気センサ３２Ｂから増幅器４３ｄ及び信号選択回路４４を介して供給されるＹ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ４５ｂとを備えている。ハイパスフィルタ４５ａ，４５ｂは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号に含まれる、磁界の強さに比例した信号成分以外の不要な成分を取り除くとともに、信号をグランドレベルを中心に変化するようにする。

ハイパスフィルタ４５ａの出力は、増幅器４５ｃを介して位相検波回路４５ｄ，４５ｅに供給される。位相検波回路４５ｄ，４５ｅは、それぞれ乗算器によって構成されている。位相検波回路４５ｄは、ハイパスフィルタ４５ａ及び増幅器４５ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、通電信号供給回路４１からの参照信号を乗算してローパスフィルタ４５ｆに出力する。位相検波回路４５ｅは、ハイパスフィルタ４５ａ及び増幅器４５ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、通電信号供給回路４１からの参照信号を位相シフト回路４５ｇで９０度位相を遅らせた遅延参照信号を乗算してローパスフィルタ４５ｈに出力する。これにより、ローパスフィルタ４５ｆにはＸ方向磁気検出信号の通電信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｆは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の通電信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ４５ｈにはＸ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｈは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。

ハイパスフィルタ４５ｂの出力は、増幅器４５ｉを介して位相検波回路４５ｊ，４５ｋに供給される。位相検波回路４５ｊ，４５ｋには、ローパスフィルタ４５ｍ，４５ｎが接続されている。位相検波回路４５ｊ，４５ｋ及びローパスフィルタ４５ｍ，４５ｎは、前述した位相検波回路４５ｄ，４５ｅ及びローパスフィルタ４５ｆ，４５ｈと同様に構成されている。これにより、ローパスフィルタ４５ｍにはＹ方向磁気検出信号の通電信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｍは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＹ方向磁気検出信号の通電信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ４５ｎにはＹ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｎは供給された成分信号をローパス処理してＹ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ４５ｆ，４５ｈ，４５ｍ，４５ｎは、Ａ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒにそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒは、所定の時間間隔ごとに、ローパスフィルタ４５ｆ，４５ｈ，４５ｍ，４５ｎからの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換してコントローラ５０に供給する。

ふたたび図１の説明に戻り、コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ５０は、記憶装置に記憶された図７のデータ取得プログラム及び図８の評価プログラムを実行してこの電流分布測定装置の動作を制御する。コントローラ５０には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置５１と、作業者に対して作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置５２とが接続されている。

次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。作業者は、図１に示すように、上記のように構成した電流分布測定装置のステージ１０上に検査対象となる太陽電池セルＳＣを載置する。そして、太陽電池セルＳＣのバイパー電極２７に接続された接続線２８を電極１３に接続する。この状態で、電流分布測定装置の電源が投入され、作業者が入力装置５１を操作することにより、太陽電池セルＳＣの検査の開始をコントローラ５０に指示する。この指示に応答して、コントローラ５０は、図７のステップＳ１０にてデータ取得プログラムの実行を開始し、ステップＳ１１にて変数ｎを「１」に初期設定する。変数ｎは、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎをそれぞれ指定するための変数、言い換えれば太陽電池セルＳＣのＸ方向及びＹ方向の位置を指定するための変数である。

前記ステップＳ１１の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ１２にて通電信号供給回路１２に作動開始を指示する。この指示に応答して、通電信号供給回路４１は、正弦波状の通電信号を通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｎに供給するとともに、前記通電信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ４５に供給し始める。次に、コントローラ５０は、ステップＳ１３にて通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍに作動開始を指示する。この指示に応答して、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍは、前記供給された通電信号に応じて正の範囲内で正弦波状に変化する通電信号をＭ個の電極端子１２にそれぞれ供給して、Ｍ個の電極端子１２及び電極１３を介して太陽電池ＳＣに通電し始める。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ１４にて、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎに作動開始を指示する。この指示に応答して、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ内の各定電圧供給回路４３ａ，４３ｂは、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ３２Ａ及びＹ方向磁気センサ３２Ｂにそれぞれ定電圧信号＋Ｖ，−Ｖを供給し始める。これにより、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ３２Ａ及びＹ方向磁気センサ３２ＢによるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ内の各増幅器４３ｃ，４３ｄを介して信号選択回路４４にそれぞれ供給され始める。

これらのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号について説明しておく。通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍによる通電により、太陽電池セルＳＣの表面には面電流が流れ、太陽電池セルＳＣの表裏面近傍には、前記面電流による磁界が発生する。そして、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ３２Ａは、Ｘ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＸ方向磁気検出信号としてそれぞれ出力し始める。また、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ内のＹ方向磁気センサ３２Ｂは、Ｙ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＹ方向磁気検出信号としてそれぞれ出力し始める。

ふたたび図７のデータ取得プログラムの説明にもどると、前記ステップＳ１４の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ１５にて、信号選択回路４４に変数ｎを出力する。信号選択回路４４は、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎのうちで変数ｎによって指定されるセンサ信号取出回路４３−ｎから出力されているＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を選択してロックインアンプ４５に出力する。この場合、変数ｎは「１」であるので、ロックインアンプ４５には、センサ信号取出回路４３−１からのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号、すなわち磁気センサ３２−１の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されることになる。

ロックインアンプ４５においては、入力されたＸ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ４５ａ及び増幅器４５ｃを介して位相検波回路（乗算器）４５ｄ，４５ｅにそれぞれ供給されるとともに、入力されたＹ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ４５ｂ及び増幅器４５ｉを介して位相検波回路（乗算器）４５ｊ，４５ｋにそれぞれ供給される。位相検波回路４５ｄ，４５ｊには、通電信号供給回路４１からの矩形波状の参照信号が供給されている。また、位相検波回路４５ｅ，４５ｋには、前記参照信号の位相を位相シフト回路４５ｇで９０度遅らせた遅延参照信号が供給されている。そして、位相検波回路４５ｄ，４５ｅは、増幅器４５ｃを介して供給されたＸ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ４５ｆ，４５ｈを介してＡ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐにそれぞれ供給する。位相検波回路４５ｊ，４５ｋは、増幅器４５ｃを介して供給されたＹ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ４５ｍ，４５ｎを介してＡ／Ｄ変換器４５ｑ，４５ｒにそれぞれ供給する。

この場合、前述のように、ロックインアンプ４５には、通電信号供給回路４１からの参照信号が供給されているとともに、磁気センサ３２−１の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されている。したがって、位相検波回路４５ｄ及びローパスフィルタ４５ｆは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＸ方向の磁界の大きさであって、参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器４５ｏに出力する。位相検波回路４５ｅ及びローパスフィルタ４５ｈは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＸ方向の磁界の大きさであって、参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけ遅らせた信号に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器４５ｐに出力する。位相検波回路４５ｊ及びローパスフィルタ４５ｍは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＹ方向の磁界の大きさであって、参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器４５ｑに出力する。位相検波回路４５ｋ及びローパスフィルタ４５ｎは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＹ方向の磁界の大きさであって、参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけ遅らせた信号に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器４５ｒに出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒは、それぞれ供給された信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ５０に供給する。したがって、コントローラ５０には前記各信号成分の所定時間ごとの大きさを表すサンプリングデータが所定時間ごとに供給されるようになる。

前記ステップＳ１５の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ１６にて、ロックインアンプ４５のＡ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒから供給されるサンプリングデータを取込み、ステップＳ１７にて取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達したか否かを判定する。この所定数Ｋは、例えば数個から数十個の各サンプリングデータの数を表す値に設定されている。各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達していなければ、コントローラ５０は、ステップＳ１７にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６にてＡ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒから次に出力されるサンプリングデータを取込む。そして、Ａ／Ｄ変換器４５ｏ，４５ｐ，４５ｑ，４５ｒから取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達すると、コントローラ５０は、ステップＳ１７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８以降の処理を実行する。ステップＳ１６にて取込まれたサンプリングデータは、変数ｎによって指定されるサンプリングデータ群として、ＲＡＭに記憶される。

具体的には、Ａ／Ｄ変換器４５ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器４５ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器４５ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器４５ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎは、共に「１」である。

前記ステップＳ１６，Ｓ１７の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ１８にて変数ｎが値Ｎであるか否かを判定する。変数ｎは「１」に初期設定されているので、この場合、コントローラ５０は、ステップＳ１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１９にて変数ｎに「１」を加算して、ステップＳ１５に戻る。ステップＳ１５においては、コントローラ５０は、前述した場合と同様に信号選択回路４４に変数ｎを出力する。そして、信号選択回路４４は、前述のように変数ｎによって指定されるセンサ信号取出回路４３−ｎから出力されているＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を選択してロックインアンプ４５に出力する。この場合、変数ｎは「２」であるので、ロックインアンプ４５には、センサ信号取出回路４３−２からのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号、すなわち磁気センサ３２−２の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されることになる。

この場合も、ロックインアンプ４５は、前述した場合と同様に動作して、磁気センサ３２−２によって検出されたＸ方向及びＹ方向の磁界の大きさであって、参照信号（すなわち通電信号）及び参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけに遅らせた信号にそれぞれ同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ５０に供給する。前記ステップＳ１５の処理後、コントローラ５０は、前記場合と同様に、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理により、Ｋ個ずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)をＲＡＭに記憶する。なお、この場合の変数ｎは「２」である。そして、変数ｎが値Ｎになるまで、前記ステップＳ１５〜Ｓ１９からなる処理を繰り返し実行する。変数ｎが値Ｎになると、コントローラ５０は、ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０以降の処理を実行する。この状態では、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）がＲＡＭに記憶されている。

コントローラ５０は、ステップＳ２０にてセンサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎに作動停止を指示し、ステップＳ２１にて通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍに作動停止を指示し、ステップＳ２２にて通電信号供給回路４１に作動停止を指示して、このデータ取得プログラムの実行を終了する。これらの作動停止の指示により、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ、通電信号供給回路４１、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍ、及びセンサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎの作動が停止する。

次に、前記データ取得プログラムで取得した所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を用いて、太陽電池セルＳＣを評価する方法について説明する。この場合、作業者は、入力装置５１を操作して、コントローラ５０に図８の評価プログラムを実行させる。この評価プログラムの実行はステップＳ５０にて開始され、コントローラ５０は、ステップＳ５１にて変数ｎを「１」に初期設定した後、ステップＳ５２にて、変数ｎによって指定される所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)の磁界の大きさの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)ごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ５３にて、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2を用いた下記式１，２の演算の実行により、Ｘ方向磁気検出信号の極大値Ｈｘと、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｘとを計算する。
Ｈｘ＝(Ｓx1²＋Ｓx2²)^1/2 …式１
θｘ＝tan^-1(Ｓx2/Ｓx1) …式２
これにより、Ｘ方向磁気検出信号としてＨｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)が検出されたことになる。なお、ｆは、通電信号供給回路４１から出力される通電信号及び参照信号の周波数に等しい。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ５４にて、前記計算した平均値Ｓy1，Ｓy2を用いた下記式３，４の演算の実行により、Ｙ方向磁気検出信号の極大値Ｈｙと、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｙとを計算する。
Ｈｙ＝(Ｓy1²＋Ｓy2²)^1/2 …式３
θｙ＝tan^-1(Ｓy2/Ｓy1) …式４
これにより、Ｙ方向磁気検出信号としてＨｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)が検出されたことになる。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ５５にて、前記計算したＨｘ，θｘ，Ｈｙ，θｙを用いた下記式５，６の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミング（前記Ｘ方向磁気検出信号Ｈｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)及び前記Ｙ方向磁気検出信号Ｈｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)における２πｆｔがπ／２のタイミング）における、検査位置の磁界の強さＨxy及び磁界の向きθxyを計算する。この場合、通電電流が最大となるタイミングを採用した理由は、位相シフト量θｘ，θｙは小さく、通電電流が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍の値になるためである。なお、位相シフト量θｘ，θｙが小さくなく、通電電流が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍にならない場合には、磁界の強さＨxyが最大値近傍になるようなタイミングの角度をπ／２に代えて用いればよい。
Ｈxy＝[{Ｈｘ・sin(π/２+θx)}²＋{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}²]^1/2 …式５
θxy＝tan^-1{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}/{Ｈｘ・sin(π/２+θx)} …式６

次に、コントローラ５０は、ステップＳ５６にて、太陽電池セルＳＣに流れる面電流は前記磁界の強さＨxyに比例し、かつ方向が磁界の方向θxyと−π／２異なることから、前記計算したＨxy，θxyを用いた下記式７，８の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミングにおける、太陽電池セルＳＣの検査位置に流れる面電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、値Ｋは、比例定数である。
Ｉxy＝Ｋ・Ｈxy …式７
θixy＝θixy−π／２ …式８
そして、このステップＳ５６にて、前記計算された面電流の大きさＩxy及び方向θixyは、太陽電池セルＳＣの検査位置を表す変数ｎを用いて面電流の大きさデータＩxy(ｎ)及び方向データθixy(ｎ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。

前記ステップＳ５６の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ５７，Ｓ５８の判定処理を実行する。ステップＳ５７においては、前記計算した面電流の大きさＩxyと面電流の大きさの基準値Ｉref(ｎ)との差の絶対値｜Ｉxy−Ｉref(ｎ)｜が、比較値３・DEVi(ｎ)以上であるか否かを判定する。ステップＳ５８においては、前記計算した面電流の向きθixyと面電流の向きの基準値θref(ｎ)との差の絶対値｜θixy−θref(ｎ)｜が、比較値３・DEVθ(ｎ)以上であるか否かを判定する。

この場合、基準値Ｉref(ｎ)，θref(ｎ)及び比較値３・DEVi(ｎ)，３・DEVθ(ｎ)は、次のような方法で事前に用意されて記憶装置に予め記憶されているデータである。まず、良品である複数の太陽電池セルＳＣに係るサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を図７に示すようなデータ取得プログラムで取得する。そして、上述した図８の評価プログラムのステップＳ５２〜Ｓ５６と同様な処理により、検査位置ごとの面電流の大きさＩxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）及び方向θixy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を計算して記憶装置に記憶しておく。さらに、検査位置ごとに、前記複数の太陽電池セルＳＣの電流の大きさＩxy(ｎ)及び方向θixy(ｎ)の平均値を計算して、これらの計算した平均値を基準値Ｉref(ｎ)，θref(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）として記憶装置に記憶しておく。また、検査位置ごとに、前記複数の太陽電池セルＳＣの電流の大きさＩxy(ｎ)及び方向θixy(ｎ)の標準偏差DEVi(ｎ)，DEVθ(ｎ)を計算して、計算した標準偏差DEVi(ｎ)，DEVθ(ｎ)を３倍した値を比較値３・DEVi(ｎ)，３・DEVθ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）として記憶装置に記憶しておく。したがって、前記ステップＳ５７，Ｓ５８の判定は、検査対象の太陽電池セルＳＣの検査位置の面電流の大きさＩxy及び方向θxyが、良品である太陽電池セルＳＣの前記検査位置と同一位置の面電流の大きさ及び方向よりも許容値以上に大きく異なっているか否かを判定するものである。

ふたたびステップＳ５７，Ｓ５８の処理の説明に戻ると、前記絶対値｜Ｉxy−Ｉref(ｎ)｜が比較値３・DEVi(ｎ)未満であり、かつ前記絶対値｜θixy−θref(ｎ)｜が比較値３・DEVθ(ｎ)未満であれば、コントローラ５０は、ステップＳ５７，Ｓ５８にて共に「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ６０に進む。一方、前記絶対値｜Ｉxy−Ｉref(ｎ)｜が比較値３・DEVi(ｎ)以上であれば、コントローラ５０は、ステップＳ５７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５９に進む。また、前記絶対値｜θixy−θref(ｎ)｜が比較値３・DEVθ(ｎ)以上であれば、コントローラ５０は、ステップＳ５８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５９に進む。ステップＳ５９においては、コントローラ５０は、検査位置を特定する変数ｎにより指定されるエラーデータＥ(ｎ)を異常を表す“１”に設定する。なお、エラーデータＥ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）は、初期の状態では全て“０”に設定されている。このステップＳ５９の処理後、ステップＳ６０に進む。

コントローラ５０は、ステップＳ６０にて変数ｎに「１」を加算し、ステップＳ６１にて変数ｎが磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎの数を表す値Ｎよりも大きい否かを判定する。変数ｎが値Ｎ以下であれば、コントローラ５０は、ステップＳ６１にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ５２に戻って前述したステップＳ５２〜Ｓ６０の処理を繰り返し実行する。このようなステップＳ５２〜Ｓ６１の繰り返し処理中、変数ｎが値Ｎよりも大きくなると、コントローラ５０は、ステップＳ６１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６２に進む。

この時点では、太陽電池セルＳＣの検査位置ごとに、面電流の大きさデータＩxy(ｎ)及び方向データθixy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）が、ＲＡＭ又は記憶装置に記憶されている。また、前記検査位置の異常の有無を表すエラーデータＥ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）も、ＲＡＭ又は記憶装置に記憶されている。

ステップＳ６２においては、コントローラ５０は、前記面電流の大きさデータＩxy(ｎ)及び方向データθixy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）から表示用画像データを生成して、表示装置５２に画像データによって表された画像を表示する。この画像は、図９に示すように、太陽電池セルＳＣの検査位置ごとに、面電流の大きさデータＩxy(ｎ)に応じて明度、色彩などを異ならせて表示するとともに、面電流の方向データθixy(ｎ)によって示された方向を示す矢印を表示するものである。

前記ステップＳ６２の処理後、コントローラ５０は、ステップＳ６３にて、エラーデータ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）の中に“１”を示すエラーデータが存在するかを調べる。“１”を示すエラーデータが存在しなければ、コントローラ５０は、ステップＳ６３にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ６４にて表示装置５２に「合格」を表示し、ステップＳ６７にてこの評価プログラムの実行を終了する。一方、“１”を示すエラーデータが存在すると、コントローラ５０は、ステップＳ６３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６５にて表示装置５２に「不合格」を表示し、ステップＳ６６にてエラーデータＥ（ｎ）が“１”である変数ｎを取り出し、前記ステップＳ６２の処理によって表示した画像中の変数ｎによって指定される位置に欠陥を表すマーク、色彩などを表示する。ステップＳ６６の処理後、コントローラ５０はこの評価プログラムの実行を終了する。

上記のように動作する実施形態においては、通電信号供給回路４１、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍ及びコントローラ５０のステップＳ１２，Ｓ１３の処理により、電極端子１２及び電極１３を介して太陽電池セルＳＣを通電した。そして、太陽電池セルＳＣへの通電による面電流によって発生される磁界の強さＨxy及び方向θxyを、磁気センサ３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ、センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ、ロックインアンプ４５、コントローラ５０のステップＳ１４〜Ｓ１９，Ｓ６０,Ｓ６１の処理などにより検出した。そして、コントローラ５０のステップＳ５２〜Ｓ５６の処理によって前記磁界の強さＨxy及び方向θxyを用いて太陽電池セルＳＣに流れる面電流の大きさＩxy及び方向θixyを検出し、コントローラ５０のステップＳ５７〜Ｓ５９，Ｓ６３〜Ｓ６６の処理により、太陽電池セルＳＣの欠陥を検出するとともに、欠陥位置を表示するようにした。このような太陽電池セルＳＣの検査装置においては、通電の電流の周波数と同じ周波数で変化する磁界のみを検出することができるので、太陽電池セルＳＣ自体の発電による電流があっても、又は地磁気等の外部磁界が作用しても、通電による電流分布を高精度で測定することができる。

太陽電池セルＳＣの受光面には多数のグリッド電極（受光面電極）２６が形成され、これらの多数のグリッド電極２６を複数のバイパー電極２７で接続しているために、電流はグリッド電極２６に集まり、さらにバイパー電極２７に集まって流れる。そして、グリッド電極２６とバイパー電極２７とは導電性ペーストにより接続されているが、この接続が不十分な場合にはその接続箇所に流れる電流が少なくなる。よって、太陽電池セルＳＣの通電による電流分布測定は、特にこの接続の良否を判定する目的で行うとよい。この接続の良否の判定は、太陽電池セルＳＣの製作段階における良品判定に使用してもよいし、太陽電池セルＳＣが長時間使用されたときにおける接続箇所の劣化判定に使用してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。

上記実施形態では、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍが太陽電池セルＳＣを通電する通電電流の周波数は全て同一として、独立した複数（Ｍ個）の電極端子１２と共通の電極１３との間の通電によって太陽電池セルＳＣの盤面に流れる電流の分布を測定するようにした。しかし、異常検出の精度を高くするために、Ｍ個の電極端子１２のうちの一つの電極と共通の電極１３との間で順に通電を行い、各通電ごとに太陽電池セルＳＣの盤面に流れる電流の分布を測定するようにしてもよい。しかし、この方法では、多くの測定時間が必要となり、測定効率が悪くなるので、次のような電流分布測定装置を用いて、太陽電池セルＳＣの盤面に流れる電流の分布を測定するとよい。

この場合、電流分布測定装置は、図１０に示すように、電極端子１２の数に等しいＭ個の通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍを備えている。通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍは、正弦波発振器及び矩形波変換回路をそれぞれ含み、コントローラ５０によって作動制御されて、正弦波発振器によって発振される正弦波信号を通電信号として通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｎに供給する。なお、通電信号は、上記実施形態の場合と同じ「０」を基準に正負に変化する信号であるが、それらの周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度の範囲にあり、数ヘルツずつ異なる。また、通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍは、前記正弦波信号からなる通電信号を矩形波変換回路による変換により、前記各通電信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号をそれぞれ生成して、参照信号として信号選択回路４６に出力する。通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍは、上記実施形態の場合と同様に、通信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍからそれぞれ供給される「０」を基準に正負に変化する正弦波信号に正のオフセット電圧を加算して、前記オフセット電圧を中心に正弦波状に変化して常に正の範囲内で変化する通電信号に変換して、ステージ１０のＭ個の電極端子１２に正側電圧としてそれぞれ供給する。また、この場合も、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍの接地電圧は、ステージ１０の電極１３に供給される。

信号選択回路４６は、コントローラ５０によって制御されて、通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍからそれぞれ出力されるＭ個の参照信号を一つずつ選択してロックインアンプ４５へ出力する。他の回路に関しては、上記実施形態の場合と同様である。ただし、この場合、コントローラ５０は、上記実施形態の図７のデータ取得プログラムに代えて図１１のデータ取得プログラムを実行するとともに、図８の評価プログラムに代えて図１２のデータ取得プログラムを実行する。

図１１のデータ取得プログラムにおいては、図７のステップＳ１１の処理がステップＳ３１の処理に変更され、図７の処理に対してステップＳ３２〜Ｓ３４の処理が追加されている。ステップＳ３１においては、Ｎ個の磁気センサ３２（センサ信号取出回路４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ）を指定するための変数ｎに「１」が初期設定されるのに加えて、変数ｍも「１」に初期設定される。変数ｍは、通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍ、通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍ及びＭ個の電極端子１２に対応して、異なる周波数で通電されるＭ個の電極端子１２への通電状態をそれぞれ指定するものである。

ステップＳ３２においては、コントローラ５０は、信号選択回路４６に変数ｍを出力する。信号選択回路４６は、通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍのうちで変数ｍによって指定される通電信号供給回路４１−ｍから出力されている参照信号を選択してロックインアンプ４５に出力する。このステップＳ３２の処理後、上記実施形態の場合と同じステップＳ１５〜Ｓ１９からなる処理が実行されて、ロックインアンプ４５から出力されるＫ個のサンプリングデータ群がＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。また、ステップＳ３３においては、コントローラ５０は、変数ｍが電極端子１２の数を表す値Ｍに達したか否かを判定する。そして、変数ｍが値Ｍに達していなければ、ステップＳ３３にて「Ｎｏ」と判定されて、コントローラ５０は、ステップＳ３４にて変数ｍに「１」を加算して、前述したステップＳ３２，Ｓ１５〜Ｓ１９，Ｓ３３の処理を実行する。ただし、この場合、ステップＳ１６においては、変数ｍ，ｎにより指定されたサンプリングデータ群Ｓx1(ｍ，ｎ)，Ｓx2(ｍ，ｎ)，Ｓy1(ｍ，ｎ)，Ｓy2(ｍ，ｎ)がＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。すなわち、変数ｍは異なる周波数で通電されるＭ個の電極端子１２への通電状態をそれぞれ指定するものであるので、Ｍ個の電極端子１２のそれぞれに対して、上記実施形態のサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)が、サンプリングデータ群Ｓx1(ｍ，ｎ)，Ｓx2(ｍ，ｎ)，Ｓy1(ｍ，ｎ)，Ｓy2(ｍ，ｎ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶されることになる。

なお、ステップＳ１２の通電信号供給回路の作動開始処理及びステップＳ２１の通電信号供給回路の作動停止処理に関しては、全ての通電信号供給回路４１−１，４１−２・・・４１−Ｍの作動が開始されるとともに停止される。他の処理に関しては、上記実施形態の図７のデータ取得プログラムの処理と全く同じである。

次に、図１２の評価プログラムについて説明する。図１２の評価プログラムにおいては、図８の評価プログラムにおける変数ｎ（＝１〜Ｎ）によって指定されるサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）に代えて、変数ｍ（＝１〜Ｍ）及び変数ｎ（＝１〜Ｎ）によって指定されるサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝２）が処理されるように変更されている。このため、ステップＳ５１に代わるステップＳ７１においては変数ｎ，ｍの両方が「１」にそれぞれ初期設定され、ステップＳ５２に代わるステップＳ７２においてはサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝２）の各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2が計算される。

ステップＳ７３においては、前記計算された面電流の大きさＩxy及び方向θixyが上記実施形態の場合と同様に計算されるが、計算結果は変数ｎ，ｍを用いて面電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。さらに、ステップＳ７４においては、ステップＳ７３で計算した面電流の大きさＩxyと面電流の大きさの基準値Ｉref(ｎ，ｍ)との差の絶対値｜Ｉxy−Ｉref(ｎ，ｍ)｜が、比較値３・DEVi(ｎ，ｍ)以上であるか否かが判定される。また、ステップＳ７５においては、ステップＳ７３で計算した面電流の向きθixyと面電流の向きの基準値θref(ｎ，ｍ)との差の絶対値｜θixy−θref(ｎ，ｍ)｜が、比較値３・DEVθ(ｎ，ｍ)以上であるか否かが判定される。すなわち、上記実施形態とは、変数ｎ，ｍによって指定される基準値Ｉref(ｎ，ｍ)，θref(ｎ，ｍ)及び比較値３・DEVi(ｎ，ｍ)，３・DEVθ(ｎ，ｍ)が利用される点で異なる。これらの基準値Ｉref(ｎ，ｍ)，θref(ｎ，ｍ)及び比較値３・DEVi(ｎ，ｍ)，３・DEVθ(ｎ，ｍ)も、事前に用意されて記憶装置に予め記憶されているデータである。この場合も、良品である複数の太陽電池セルＳＣに係るサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ）を図１１に示すようなデータ取得プログラムで取得して、前述した計算によって得たものである。

ステップＳ７６においても、上記実施形態とは異なり、変数ｎ，ｍにより指定されるエラーデータＥ(ｎ，ｍ)がステップＳ７４，Ｓ７５の判定結果により異常を表す“１”に設定される。また、この図１２の評価プログラムにおいては、ステップＳ７７〜Ｓ７９の処理が追加されており、これらのステップＳ７７〜Ｓ７９の処理により、変数ｍを「１」から値Ｍ（電極端子１２の数）まで順に増加させて、ステップＳ７２〜Ｓ７６の演算処理により変数ｎ，ｍに応じた種々のデータが計算される。

また、ステップＳ７９においても、変数ｎ，ｍによって指定される面電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)が表示装置５２に表示される。この場合、変数ｍの「１」から値Ｍについてそれぞれ大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)を表示するためのＭ個の表示データを生成して、入力装置５１の指定により変数ｍを変更しながら、上記実施形態の場合と同様に、大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)を表示装置５２に表示するとよい。さらに、ステップＳ８０，Ｓ８１において、変数ｎ，ｍによって指定されるエラーデータＥ(ｎ，ｍ)に基づいて太陽電池セルＳＣの欠陥を検出するとともに欠陥位置を表示する。このように、図１２の評価プログラムも、図８の評価プログラムの一部が変数ｍのために変更されており、前述したステップ以外の処理に関しては、図８の評価プログラムの処理と同じである。

この変形例によれば、Ｍ個の電極端子１２に対して異なる周波数の通電信号を同時に流して、太陽電池セルＳＣの欠陥をＭ個の電極端子への通電ごとに検出するようにした。これにより、上記実施形態の場合に比べて、太陽電池セルＳＣの欠陥をより的確に検出できるとともに、この太陽電池セルＳＣの欠陥の検出時間を同程度で済ますことができる。

また、上記実施形態では、図８のステップＳ５６の処理によって面電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算し、ステップＳ５７，Ｓ５８の判定処理によって面電流の大きさＩxy及び方向θixyを用いて太陽電池セルＳＣの欠陥を見つけるようにした。しかし、面電流の大きさＩxyはステップＳ５５の処理によって計算される磁界の大きさＨxyに比例しており、面電流の方向θixyはステップＳ５５の処理によって計算される磁界の方向θxyとπ／２異なるだけである。したがって、ステップＳ５６の処理を省略して、ステップＳ５７にてステップＳ５５で検出した磁界の大きさＨxyを面電流の大きさＩxyとして扱い、ステップＳ５８にてステップＳ５５で検出した磁界の方向θxyを面電流θixyとして扱って、太陽電池セルＳＣの欠陥を見つけるようにしてもよい。また、上記図１０の変形例の場合も同様にして、図１２のステップＳ７３の処理を省略して、ステップＳ７４にてステップＳ５５で検出した磁界の大きさＨxyを面電流の大きさＩxyとして扱い、ステップＳ７５にてステップＳ５５で検出した磁界の方向θxyを面電流θixyとして扱って太陽電池セルＳＣの欠陥を見つけるようにしてもよい。

これらの場合には、面電流の大きさに関する基準値Ｉref(ｎ)（又はＩref(ｎ，ｍ)）及び比較値３・DEVi(ｎ)（又は３・DEVi(ｎ，ｍ)）に関しては、磁界に関する基準値Ｈref(ｎ)（又はＨref(ｎ，ｍ)）及び比較値３・DEVh(ｎ)（又は比較値３・DEVh(ｎ，ｍ)）を用いればよい。そして、この場合にも、良品である複数の太陽電池セルＳＣに係るサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又はサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））を図７（又は図１１）に示すようなデータ取得プログラムで取得して、図８の評価プログラムのステップＳ５２〜Ｓ５５（又は図１２のステップＳ７２，Ｓ５３〜Ｓ５５）と同様な処理により、検査位置ごとの磁界の大きさＨxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又はＨxy(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））を計算して記憶装置に記憶しておく。そして、上記実施形態の場合と同様にして、平均値及び標準偏差の計算により基準値Ｈref(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又はＨref(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））及び比較値３・DEVh(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又は３・DEVh(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））を用意すればよい。

また、上記実施形態においては、図８のステップＳ５７，Ｓ５８の処理によって太陽電池セルＳＣの欠陥を判定するとともに、ステップＳ６３〜Ｓ６６の処理によって前記判定結果を表示するようにした。しかし、これらの処理を省略して、ステップＳ６２の処理によって表示装置５２に表示された面電流の大きさＩxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）及び方向θixy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）に従って、作業者の判断により太陽電池セルＳＣの欠陥を判定させるようにしてもよい。すなわち、作業者は、面電流の大きさＩxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）に応じた明度、色彩等の異常、さらには面電流の方向θixy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）に応じた矢印の向きの異常により、太陽電池セルＳＣの欠陥を判定するようにしてもよい。また、上記図１０の変形例の場合も同様に、図１２のステップＳ７９の処理によって表示装置５２に表示された面電流の大きさＩxy(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ）及び方向θixy(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ）に従って、作業者の判断により太陽電池セルＳＣの欠陥を判定させるようにしてもよい。

また、これらの場合、上記実施形態の図８のステップＳ５７，Ｓ５８（又は図１２のステップＳ７４，Ｓ７５）で用いた面電流の大きさの基準値Ｉref(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又はＩref(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））及び面電流の向きの基準値θref(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）（又はθref(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ＝１〜Ｍ））を用いて、良品の太陽電池セルＳＣの面電流の大きさ及び向きを、ステップＳ６２（又はステップＳ７９）による検査対象である太陽電池セルＳＣの面電流の大きさ及び向きの表示と共に表示装置５２に表示して、作業者に両者の比較により検査対象である太陽電池セルＳＣの欠陥を判断させるとよい。さらに、この場合も、前述のように、面電流の大きさに代えて磁界の大きさを表示装置５２に直接表示するとともに、磁界の向きを表示装置５２に直接表示して、作業者に太陽電池セルＳＣの欠陥を判断させるようにしてもよい。

また、上記図１の実施形態及び図１０の変形例においては、Ｍ個の磁気センサ３２を太陽電池セルＳＣの下面に対向してマトリクス状に配置して太陽電池セルＳＣの盤面のＭ箇所の磁界の大きさ及び向きを検出した。しかし、検出時間を問題にしなければ、磁気センサ又は太陽電池セルＳＣを移動させることにより、磁気センサの太陽電池セルＳＣに対する相対移動により磁気センサによる磁界の大きさ及び向きの検出位置を順次移動して、太陽電池セルＳＣの盤面のＭ箇所の磁界の大きさ及び向きを検出するようにしてもよい。この場合、例えば、太陽電池セルＳＣの一つの辺に平行に一つの辺の一端から他端に亘って複数の磁気センサを１列又は複数列配置し、１列又は複数列の磁気センサを太陽電池セルＳＣの前記一つの辺に直交する他方の辺に沿って移動して、太陽電池セルＳＣの盤面全体を磁気センサで走査するようにしてもよい。また、太陽電池セルＳＣの一つの辺の長さよりも短い範囲において一つ又は複数の磁気センサを配置し、一つ又は複数の磁気センサを太陽電池セルＳＣの前記一つの辺及び前記一つ辺に直交する他方の辺に沿って移動して、太陽電池セルＳＣの盤面全体を磁気センサで走査するようにしてもよい。なお、磁気センサに代えて太陽電池セルＳＣを移動させてもよい。

また、上記実施形態では、磁気センサとして磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を利用したが、これに代えて、ホール素子、磁気インピーダンス素子効果センサ、フラックスゲート、超伝導量子干渉素子などを利用するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、太陽電池セルＳＣの欠陥を検出するようにした。しかし、本発明は、燃料電池の電極の欠陥、劣化などの検出にも適用できる。さらには、面電流が流れる板状部分を有する物の欠陥、劣化などの検出にも広く適用できる。たとえば、銅板、アルミ板などの導電板を有し、導電板に面電流を流す物品であれば、本発明の方法により導電板の欠陥、劣化などを検出することができる。ただし、この場合には、上記実施形態の太陽電池セルの場合及び燃料電池の場合とは異なり、Ｐ−Ｎ接合が関係しないので、上記実施形態の通電回路４２−１，４２−２・・・４２−Ｍは、通電のための電圧のオフセットを必要とせず、通電信号供給回路４１（又は４１−１，４１−２・・・４１−Ｍ）から供給される「０」を基準に正負に変化する信号をそのまま通電電圧に変換して電極端子１２に印加すればよい。

ＳＣ…太陽電池セル、１０…ステージ、１１…枠体、１２…通電信号供給回路、１２，１３…電極端子、２１…裏面電極、２６…グリッド電極、２７…バイパー電極、３１…支持台、３２，３２−１，３２−２・・・３２−Ｎ…磁気センサ、４１，４１−１，４１−２・・・４１−Ｍ…通電信号供給回路、４２，４２−１，４２−２・・・４２−Ｍ…通電回路、４３−１，４３−２・・・４３−Ｎ…センサ信号取出回路、４４…信号選択回路、４５…ロックインアンプ、４６…信号選択回路、５０…コントローラ、５１…入力装置、５２…表示装置

Claims (3)

1. 所定周波数の電流を被測定物の一対の電極間に通電する通電手段と、
   被測定物の複数の部分に対向して位置し、前記複数の部分に流れる電流によってそれぞれ発生する磁界を検出して、検出磁界を表す信号を出力する磁界検出手段と、
   前記磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、前記所定周波数に等しい周波数の信号成分を取出す周波数成分取出手段と、
   前記周波数成分取出手段によって取出された信号成分から、被測定物の複数の部分に前記所定周波数と等しい周波数でそれぞれ流れる電流の大きさ及び向きを検出する電流分布検出手段とを備えた電流分布測定装置において、
   被測定物の一対の電極のうちの一方の電極は、被測定物の複数の異なる位置にそれぞれ接続される複数の電極端子を有し、
   前記通電手段は、前記複数の電極端子にそれぞれ異なる周波数の電流を通電し、
   前記周波数成分取出手段は、前記磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、前記異なる周波数にそれぞれ等しい周波数の信号成分を取出し、
   前記電流分布検出手段は、前記異なる周波数ごとに、被測定物の複数の部分に流れる電流の大きさ及び方向を検出することを特徴とする電流分布測定装置。
2. 請求項１に記載した電流分布測定装置において、さらに
   正常な被測定物の複数の部分に流れる電流の大きさ及び向きを表す基準値を記憶する基準値記憶手段と、
   前記電流分布検出手段によって検出された被測定物の複数の部分の電流の大きさ及び向きと、前記基準値記憶手段に記憶された基準値とを比較して、被測定物の合否判定を行う判定手段と
   を備えたことを特徴とする電流分布測定装置。
3. 請求項１又は２に記載した電流分布測定装置において、
   被測定物は太陽電池セルであることを特徴とする電流分布測定装置。

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