JP5324181B2 - Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system - Google Patents
Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5324181B2 JP5324181B2 JP2008260405A JP2008260405A JP5324181B2 JP 5324181 B2 JP5324181 B2 JP 5324181B2 JP 2008260405 A JP2008260405 A JP 2008260405A JP 2008260405 A JP2008260405 A JP 2008260405A JP 5324181 B2 JP5324181 B2 JP 5324181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crack
- dark region
- position information
- cell
- dark
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
本発明は、太陽電池の検査装置、太陽電池の検査方法、プログラム、太陽電池の検査システムに関し、特に、太陽電池セルの欠陥の特定に関する。 The present invention relates to a solar cell inspection device, a solar cell inspection method, a program, and a solar cell inspection system, and more particularly to identification of a defect in a solar cell.
太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽電池は、一般に、シリコン等の半導体で構成される。こうした太陽電池は、通電によって発光することが知られており、特許文献1には、通電時の太陽電池セルの全体的な光量に基づいて、当該太陽電池セルの良否判定を行う技術が開示されている。
ところで、太陽電池セルには、通電時の発光が比較的弱い暗領域(ダークエリア)が欠陥として存在することがある。こうした暗領域は、明らかに明度が低いものから、周囲と比較してやや明度が低いものまで、様々な明度で存在する。 By the way, in the solar battery cell, a dark region (dark area) in which light emission during energization is relatively weak may exist as a defect. Such a dark region exists in various lightnesses, from a lightness that is clearly low to a lightness that is slightly lower than the surroundings.
しかしながら、こうした暗領域を通常の2値化処理で検出しようとした場合、太陽電池セルの結晶の粒界なども検出されてしまい、欠陥として検出すべき暗領域の判別が困難である。 However, when such a dark region is to be detected by a normal binarization process, the grain boundary of the crystal of the solar battery cell is also detected, and it is difficult to determine the dark region to be detected as a defect.
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、欠陥として検出すべき暗領域の判別が可能な太陽電池の検査装置、太陽電池の検査方法、プログラム、太陽電池の検査システムを提供することを主な目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solar cell inspection device, a solar cell inspection method, a program, and a solar cell inspection system capable of determining a dark region to be detected as a defect. The main purpose.
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池の検査装置は、通電された状態の1または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段と、周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段と、所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段と、前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段と、を備える。 In order to solve the above problems, an inspection apparatus for a solar cell according to the present invention includes an image acquisition unit that acquires a cell image representing one or a plurality of solar cells in an energized state, and a linear shape whose brightness is lower than the surroundings. A pixel group having a predetermined area or more, in which a pixel group is specified in the cell image and crack position information generating means for generating crack position information of the solar battery cell, and pixels having a lightness of a predetermined value or less are gathered is the cell. Based on the positional relationship between the dark region and the crack, the dark region is caused by the crack based on the dark region position information generating means that is specified in the image and generates the position information of the dark region of the solar battery cell Dark region determining means for determining whether the region is a dark region.
また、本発明の太陽電池の検査方法は、通電された状態の1または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得し、周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成し、所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成し、前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う。 Further, the solar cell inspection method of the present invention acquires a cell image representing one or more solar cells in an energized state, and identifies a linear pixel group having a lower brightness than the surroundings in the cell image. And generating a positional information of the crack of the solar battery cell, specifying a pixel group having a predetermined area or more in which pixels having a lightness of a predetermined brightness or less are gathered in the cell image, and the position of the dark area of the solar battery cell Information is generated, and based on the positional relationship between the dark region and the crack, it is determined whether the dark region is a dark region caused by the crack.
また、本発明のプログラムは、通電された状態の1または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段、周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段、所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段、及び、前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。コンピュータは、例えばパーソナルコンピュータ等である。また、プログラムは、CD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されてよい。 Further, the program of the present invention specifies an image acquisition means for acquiring a cell image representing one or a plurality of solar cells in an energized state, and identifies a linear pixel group having a lightness lower than that of the surrounding area in the cell image. A position information generating means for generating position information of the cracks of the solar battery cell, a pixel group having a predetermined area or more, in which pixels having a predetermined brightness or less are gathered, is specified in the cell image; Dark region position information generating means for generating dark region position information, and determining whether or not the dark region is a dark region caused by the crack based on a positional relationship between the dark region and the crack The computer is made to function as a dark region determination means to be performed. The computer is, for example, a personal computer. The program may be stored in a computer-readable information storage medium such as a CD-ROM.
更に、本発明の太陽電池の検査システムは、通電された状態の1または複数の太陽電池セルを撮像し、前記太陽電池セルを表すセル画像を生成する撮像部と、前記セル画像を取得する画像取得手段と、周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段と、所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段と、前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段と、を備える。 Furthermore, the solar cell inspection system of the present invention images one or more solar cells in an energized state, generates an image unit that represents the solar cells, and acquires the cell images. An acquisition means, a linear pixel group having a lightness lower than that of the surroundings are specified in the cell image, and a crack position information generation means for generating position information of the crack of the solar battery cell, A dark region position information generating unit that identifies a group of pixels having a predetermined area or more in the cell image and generates position information of a dark region of the solar battery cell, and a positional relationship between the dark region and the crack And a dark region determining means for determining whether or not the dark region is a dark region caused by the crack.
本発明者等は、欠陥として検出すべき暗領域がひびに起因することを見出した。そこで、暗領域とひびとの位置関係に基づいた判定を行うことで、ひびに起因する暗領域の検出精度を向上させることができる。 The present inventors have found that a dark region to be detected as a defect is caused by a crack. Therefore, by performing the determination based on the positional relationship between the dark area and the crack, it is possible to improve the detection accuracy of the dark area caused by the crack.
また、本発明の一態様では、前記ひび位置情報生成手段は、前記セル画像内で明度の変化の境界部分を特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成する。また、こうした境界部分の特定には、1次微分フィルタ又は2次微分フィルタを用いることができる。これによれば、暗領域の外縁付近のひびが特定しやすくなる。 In the aspect of the invention, the crack position information generation unit may identify a boundary portion of a change in brightness in the cell image and generate position information of the crack of the solar battery cell. Moreover, a primary differential filter or a secondary differential filter can be used for specifying such a boundary portion. According to this, it becomes easy to specify the crack near the outer edge of the dark region.
また、本発明の一態様では、前記暗領域判定手段は、前記暗領域の外縁に沿った前記ひびの長さに基づいて、前記判定を行う。これによれば、ひびに起因する暗領域の検出精度をより向上させることができる。 In the aspect of the invention, the dark region determination unit performs the determination based on the length of the crack along the outer edge of the dark region. According to this, it is possible to further improve the detection accuracy of dark regions caused by cracks.
また、本発明の一態様では、前記暗領域判定手段は、前記暗領域内に存在する前記ひびの長さに基づいて、前記判定を行う。これによれば、ひびに起因する暗領域の検出精度をより向上させることができる。 In the aspect of the invention, the dark region determination unit performs the determination based on the length of the crack existing in the dark region. According to this, it is possible to further improve the detection accuracy of dark regions caused by cracks.
これらの態様では、前記暗領域判定手段は、前記暗領域の外縁の長さと前記ひびの長さとの比に基づいて、前記判定を行ってもよい。 In these aspects, the dark region determination means may perform the determination based on a ratio between the length of the outer edge of the dark region and the length of the crack.
また、本発明の一態様では、前記ひびに起因する暗領域の数に基づいて、前記太陽電池セルの品質を判定する品質判定手段を更に備える。これによれば、太陽電池セルの品質を判定できる。 Further, according to one aspect of the present invention, a quality determination unit that determines the quality of the solar battery cell based on the number of dark regions caused by the crack is further provided. According to this, the quality of a photovoltaic cell can be determined.
また、本発明の一態様では、前記ひびに起因する暗領域を識別表示する表示制御手段を更に備える。これによれば、ひびに起因する暗領域をユーザが把握できる。 Further, according to one aspect of the present invention, there is further provided display control means for identifying and displaying a dark region caused by the crack. According to this, the user can grasp the dark area resulting from the crack.
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の検査システム1の構成例を表すブロック図である。この太陽電池の検査システム1では、システム全体の制御を司る制御部10(太陽電池の検査装置)に、通電部3、位置決め部4、撮像部5、操作部8及び表示部9が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a solar
通電部3は、制御部10からの指令に応じて、検査対象としての太陽電池パネルに通電する。この通電部3は、不図示のプローブにより太陽電池パネルの端子に電圧を印加し、太陽電池パネルに含まれる各太陽電池セルに順方向電流を供給する。
The
撮像部5は、CCDカメラ等で構成され、制御部10からの指令に応じて、通電された状態の太陽電池パネルを撮像する。位置決め部4は、制御部10からの指令に応じて、この撮像部5を所定の撮像位置に移動させ、位置決めする。
The
具体的には、撮像部5は、位置決め部4により移動され、太陽電池パネルに含まれる各太陽電池セルを順次撮像していく。また、これにより得られる、太陽電池セルを表すセル画像のデータは、制御部10に順次入力される。
Specifically, the
なお、こうした太陽電池パネルの撮像は、暗室内で行われる。また、太陽電池セルのEL(エレクトロルミネッセンス)光は微弱であるので、撮像部5としては比較的感度の高いカメラが好適である。
In addition, such a solar cell panel is imaged in a dark room. Further, since the EL (electroluminescence) light of the solar battery cell is weak, a camera with relatively high sensitivity is suitable as the
ここで、検査対象としての太陽電池パネルについて説明する。図2Aは、太陽電池パネル2を表す模式図である。また、図2Bは、太陽電池パネル2に含まれる太陽電池セル21を表す模式図である。
Here, the solar cell panel as an inspection object will be described. FIG. 2A is a schematic diagram showing the
図2Aに示されるように、太陽電池パネル2では、シリコン等の半導体で構成される矩形薄板状の太陽電池セル21が2次元的に配列しており、これら太陽電池セル21がリード線23によって直列的に接続されている。これら太陽電池セル21は、受光面側がガラス板とされた積層体25の内部に配置される。この積層体25は、ガラス板上に、充填材、太陽電池セル21、充填材および裏面部材をこの順に積層した積層構造を有する。なお、太陽電池セル21の配列および枚数は、同図の態様に限られない。また、太陽電池パネル2は、薄膜式の太陽電池パネルであってもよい。
As shown in FIG. 2A, in the
図2Bに示されるように、太陽電池セル21の受光面27には、電力を外部に取り出すための電極として、一対のバスバー28と、これらに電力を集める多数のフィンガー29と、が形成されている。太陽電池セル21の長辺に沿った方向を長手方向、短辺に沿った方向を短手方向としたとき、バスバー28は、短手方向に延びる帯状に構成され、長手方向に離れて位置する。これらバスバー28には、上記リード線23が接続される。また、フィンガー29は、長手方向に延びる細線状に構成され、短手方向に並列する。なお、バスバー28及びフィンガー29の配置は、同図の態様に限られない。
As shown in FIG. 2B, the
図1の説明に戻り、制御部10は、CPU(中央演算装置)及びその作業領域であるRAM等を含んだコンピュータとして構成されている。また、制御部10は、CPUの動作に必要なプログラム及びデータを記憶する記憶部を含んでいる。また、操作部8は、キーボードやマウス等で構成され、ユーザの操作に基づく操作入力を制御部10に送る。表示部9は、液晶ディスプレイ等で構成され、制御部10からの表示指令に応じた画像を表示する。
Returning to the description of FIG. 1, the
図3は、制御部10の機能構成例を表すブロック図である。図4は、この制御部10において実現される太陽電池の検査方法を表すフローチャートである。制御部10は、CPUが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、通電制御部11、位置制御部12、画像取得部13、ひび位置情報生成部14、暗領域位置情報生成部15、暗領域判定部16、品質判定部17及び表示制御部19を機能的に有する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
通電制御部11は、通電部3を制御して、太陽電池パネル2に含まれる太陽電池セル21への通電を実行する。これにより、各太陽電池セル21はEL光を発する。ここで、電圧値、電流値及び通電時間などの通電条件のデータは、制御部10の記憶部に格納されている。
The energization control unit 11 controls the
位置制御部12は、位置決め部4を制御して、撮像部5の位置制御を実行する。具体的には、位置制御部12は、各太陽電池セル21を撮像可能な各撮像位置に、撮像部5を順次移動させていく。こうした撮像位置は、太陽電池セル21の寸法や数、配列間隔などにより定められ、制御部10の記憶部にデータとして格納されている。
The
画像取得部13は、通電された状態の太陽電池セル21を表すセル画像のデータを、撮像部5から取得する(S1)。また、画像取得部13は、取得したセル画像の下処理を行う(S2)。
The
セル画像の下処理としては、例えば、太陽電池セル21のEL光の明度を規格化するスケーリング処理、太陽電池セル21の領域を抽出するセル領域抽出処理、太陽電池セル21のバスバー28部分を除くバスバー除外処理、及び撮像部5のレンズに起因する明度差を補正するシェーディング処理などがある。
As the cell image preprocessing, for example, scaling processing for standardizing the brightness of the EL light of the
そして、画像取得部13は、下処理が施されたセル画像のデータを、ひび位置情報生成部14及び暗領域位置情報生成部15に出力する。
Then, the
図5は、セル画像30の例を表す図である。セル画像30内には、太陽電池セル21の欠陥部分が比較的明度の低い暗部となって現れる。こうした欠陥部分としては、ひび32a〜32c及び暗領域34a,34bなどがある。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
ひび32a〜32cは、セル画像30内に明度の低い線状の画素群として現れる。こうしたひび32a〜32cは、発光が良好な部分との明度差が大きい。こうしたひび32a〜32cは、バスバー28にリード線23を半田付けする際の熱や、加工時や輸送時の荷重や衝撃により生じる。
The
暗領域34a,34bは、セル画像30内に、一定以上の面積を持った明度の低い画素群として現れる。こうした暗領域34a,34bは、ひび32a,32bによって電流の供給が阻害されることで生じる。すなわち、暗領域34a,34bは、ひび32a,32bに起因する。従って、暗領域34a,34bの外縁の少なくとも一部には、ひび32a,32bが重なっていることが多い。
The
また、暗領域34a,34bの明度は一律ではなく、周囲と比較してやや明度が低い暗領域34aと、明らかに明度が低い暗領域34bとがある。なお、明らかに明度が低い暗領域34bでは、その外縁にひび32bが生じていても、明度が同程度のため両者の判別が困難な場合がある。
In addition, the brightness of the
この他、セル画像30内には、太陽電池セル21の結晶の粒界36が現れることがある。こうした結晶の粒界36は、太陽電池セル21の欠陥ではないが、セル画像30内に、周囲よりもやや明度の低い画素群として現れてしまう。なお、こうした結晶の粒界36は、比較的小さな形状であることが多い。
In addition, a
図3及び図4の説明に戻り、ひび位置情報生成部14は、セル画像30内でひび32a〜32cの位置を特定し、これらひび32a〜32cの位置を表すひび位置情報を生成する(S3)。こうして生成されたひび位置情報は、暗領域判定部16、品質判定部17及び表示制御部19に出力される。
Returning to the description of FIGS. 3 and 4, the crack position
具体的には、ひび位置情報生成部14は、セル画像30内で明度の変化の境界部分を抽出することで、ひび32a〜32cの位置を特定する。こうした境界部分の抽出は、ラプラシアンフィルタ(2次微分フィルタ)を用いることで実現できる。なお、これに限られず、1次微分フィルタを用いるようにしてもよい。
Specifically, the crack position
図6は、ひび位置情報の生成の説明図である。上記図5に示したセル画像30に対してラプラシアンフィルタを適用すると、図6に示されるように、明度の変化の境界部分42a〜42c,46が抽出される。このうち、境界部分42a〜42cはひび32a〜32cに各々対応し、境界部分46は結晶の粒界36に対応する。
FIG. 6 is an explanatory diagram of generation of crack position information. When the Laplacian filter is applied to the
ひび位置情報生成部14は、このように抽出される境界部分42a〜42c,46の中から、線状に延びる境界部分42a〜42cを選別することで、ひび32a〜32cの位置を特定する。こうした選別は、例えば、各境界部分42a〜42c,46を構成する画素群を囲む最小矩形のアスペクト比(長手方向の長さと幅方向の長さとの比)を求めることで、行うことが可能である。こうした選別を行うことで、結晶の粒界36に対応する、比較的小さな略円形状の境界部分46が、ひびとして特定されることを防止できる。
The crack position
また、本実施形態では、ラプラシアンフィルタにより明度の変化の境界部分を抽出しているので、上記図5に示されるように、明らかに明度が低い暗領域34bと、その外縁を為すひび32bとが同程度の明度であっても、ひび32bの位置を特定できる。
Further, in the present embodiment, since the boundary portion of the brightness change is extracted by the Laplacian filter, as shown in FIG. 5 above, the
このように特定されるひび32a〜32cの位置を表すひび位置情報は、例えば、各ひび32a〜32cの座標情報を含む。具体的には、各ひび32a〜32cは、直線の組み合わせとして定義され、各直線の始点および終点の座標情報が、ひび位置情報に含まれる。
The crack position information indicating the positions of the
図3及び図4の説明に戻り、暗領域位置情報生成部15は、セル画像30に対して2値化処理を行い、所定以上の面積の暗画素群を特定することで、暗領域34a,34b等の位置を表す暗領域位置情報を生成する(S4)。こうして生成された暗領域位置情報は、暗領域判定部16に出力される。
Returning to the description of FIG. 3 and FIG. 4, the dark region position
ここで、2値化処理の明度の閾値は、周囲と比較してやや明度が低い暗領域34a(図5を参照)の各画素が暗画素と判断される程度に設定される。
Here, the threshold value of the brightness of the binarization process is set to such an extent that each pixel in the
図7は、暗領域位置情報の生成の説明図である。上記図5に示したセル画像30に対し、こうした閾値による2値化処理を行うと、図7に示されるように、ひび32a〜32cに起因する暗領域34a,34bの他に、結晶の粒界36に対応する暗領域56も抽出されてしまうことがある。
FIG. 7 is an explanatory diagram of generation of dark region position information. When the binarization process using the threshold value is performed on the
また、この他にも、太陽電池セル21の外周部分の明度が中央部分の明度よりもやや落ちることや、個々の太陽電池セル21の明度にばらつきがあること等の要因によっても、2値化処理において意図しない暗領域が抽出されてしまうことがある。
In addition to this, binarization is also performed due to factors such as the fact that the brightness of the outer peripheral portion of the
従って、暗領域位置情報は、このようにひび32a〜32cに起因する暗領域34a,34bの位置を表す情報の他に、結晶の粒界36に対応する暗領域56等の意図しない暗領域の位置を表す情報を含むことがある。
Therefore, the dark region position information includes information on the positions of the
なお、この暗領域位置情報は、暗領域34a,34b等の座標情報を含む。また、暗領域位置情報は、暗領域34a,34b等の外縁の座標情報も含む。具体的には、各暗領域34a,34b等の外縁は、直線の組み合わせとして定義され、各直線の始点および終点の座標情報が、暗領域位置情報に含まれる。また、暗領域位置情報は、暗領域34a,34bの面積の情報を含んでいてもよい。
The dark area position information includes coordinate information of the
図3及び図4の説明に戻り、暗領域判定部16は、入力されるひび位置情報および暗領域位置情報に基づいて、上記S4で抽出された暗領域34a,34b,56の中から、ひび32a〜32cに起因する暗領域34a,34bを判定する(S5)。そして、暗領域判定部16は、判定結果に応じて暗領域位置情報を修正し、品質判定部17及び表示制御部19に出力する。
Returning to the description of FIG. 3 and FIG. 4, the dark
図8は、暗領域の判定の説明図である。同図では、ひび位置情報で表されるひび32aの位置と、暗領域位置情報で表される暗領域34aの位置との関係を拡大して示している。同図に示されるように、ひび32aの一部は、暗領域34a内で外縁部分に沿って位置している。このため、暗領域判定部16は、暗領域34a内に存在するひび32aの長さに基づいて判定を行う。具体的には、暗領域34a内に存在するひび32aの長さが、この暗領域34aの外縁の長さに対して所定の割合以上(例えば3割以上)あれば、この暗領域34aがひび32aに起因するものとして判定される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of determination of a dark region. In the figure, the relationship between the position of the
なお、上記暗領域位置情報生成部15の2値化処理の閾値によっては、暗領域34aの外側にひび32aが位置する場合もあり得るので、その場合には、暗領域34aの外縁から所定の範囲内に、これに沿ったひび32aが存在するか否かで、判定を行うようにしてもよい。
Depending on the threshold value of the binarization processing of the dark area position
品質判定部17は、セル画像30内で特定されたひび32a〜32cの数や、ひび32a,32bに起因する暗領域34a,34bの数に基づいて、セル画像30に表された太陽電池セル21の品質を判定し、階級分けを行う(S6)。この品質の階級に関する情報は、表示制御部19に出力される。ここで、品質の判定には、ひび32a〜32c及び暗領域34a,34bの数の単純な合計を用いてもよいし、これらの種類に応じた重み付け和を用いてもよいし、これらの大きさに応じた重み付け和を用いてもよい。なお、セル画像30が複数の太陽電池セル21を表す場合には、各太陽電池セル21について品質を判定する。
The quality determination unit 17 uses the number of
表示制御部19は、セル画像30内で特定されたひび32a〜32cや、ひび32a,32bに起因する暗領域34a,34bを識別表示する表示用画像を生成し(S7)、この表示用画像を表示部9に表示させる表示制御を行う(S8)。図9は、表示用画像60の例を表す図である。表示制御部19は、セル画像30のひび32a〜32c及び暗領域34a,34bの位置に、これらに各々対応するひび識別画像62a〜62c及び暗領域識別画像64a,64bを合成して、表示用画像60を生成する。
The
このように、ひび32a,32bに起因する暗領域34a,34bの位置に暗領域識別画像64a,64bを合成することで、ひび32a,32bに起因する暗領域34a,34bが、結晶の粒界36等と識別表示される。
Thus, by synthesizing the dark
また、表示制御部19は、品質判定部17からの情報に基づいて、各太陽電池セル21の品質の階級を識別表示するようにしてもよい。
Further, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art.
例えば、ひび位置情報生成部14は、ラプラシアンフィルタによりひび32a〜32cの位置の特定を行っていたが、この態様に限られず、例えば、セル画像30内で周囲よりも明度が低い線状の画素群を抽出し、これをひび32a〜32cとして特定するようにしてもよい。
For example, the crack position
この場合、上記図5に示されるように、明らかに明度が低い暗領域34bと、その外縁を為すひび32bとが同程度の明度であると、ひび32bの特定が困難であるが、例えば、暗領域位置情報生成部15で、明らかに明度が低い暗領域34bを別途抽出すれば、ひび32bを特定せずともよい。すなわち、暗領域位置情報生成部15は、上述の2値化処理とは別に、明らかに明度が低い暗領域34bが抽出され、結晶の粒界36が抽出されない程度の明度の閾値で2値化処理を行い、これにより抽出される暗領域34bを、ひび32bの有無に関わらず、欠陥として検出すべき暗領域として扱うようにすればよい。
In this case, as shown in FIG. 5, it is difficult to specify the
また、例えば、暗領域判定部16による判定は、上述の態様に限られず、例えば図10に示されるような位置関係でひび32z及び暗領域34zが検出される場合に、ひび32zが暗領域34zの外縁の一部の延長線上にあれば、この暗領域34zがひび32zに起因すると判定するようにしてもよい。
Further, for example, the determination by the dark
1 太陽電池の検査システム、2 太陽電池パネル、3 通電部、4 位置決め部、5 撮像部、8 操作部、9 表示部、10 太陽電池の検査装置(制御部)、11 通電制御部、12 位置制御部、13 画像取得部、14 ひび位置情報生成部、15 暗領域位置情報生成部、16 暗領域判定部、17 品質判定部、19 表示制御部、21 太陽電池セル、23 リード線、25 積層体、27 受光面、28 バスバー、29 フィンガー、30 セル画像、32a〜32c ひび、34a,34b 暗領域、36 結晶の粒界、42a〜42c,46 境界部分、56 暗領域、60 表示用画像、62a〜62c ひび識別画像、64a,64b 暗領域識別画像。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段と、
所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を2値化処理により前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段と、
前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段と、
を備える太陽電池の検査装置。 Image acquisition means for acquiring a cell image representing one or a plurality of polycrystalline solar cells in an energized state;
A linear pixel group having a lightness lower than that of the surroundings is specified in the cell image, and crack position information generating means for generating position information of the crack of the solar battery cell;
Dark region position information generating means for specifying a pixel group having a predetermined area or more in a cell image by binarization processing, and generating position information of the dark region of the solar battery cell. When,
Dark region determination means for determining whether or not the dark region is a dark region caused by the crack, based on a positional relationship between the dark region and the crack;
A solar cell inspection apparatus comprising:
請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 The crack position information generating means identifies a boundary part of a change in brightness in the cell image, and generates position information of the crack of the solar battery cell.
The solar cell inspection apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の太陽電池の検査装置。 The crack position information generating means identifies the boundary portion by a first-order differential filter;
The solar cell inspection apparatus according to claim 2.
請求項2に記載の太陽電池の検査装置。 The crack position information generating means specifies the boundary portion by a second-order differential filter;
The solar cell inspection apparatus according to claim 2.
請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 The dark area determination means performs the determination based on the length of the crack along the outer edge of the dark area.
The solar cell inspection apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 The dark area determination means performs the determination based on the length of the crack existing in the dark area.
The solar cell inspection apparatus according to claim 1.
請求項5または6に記載の太陽電池の検査装置。 The dark region determining means performs the determination based on a ratio between the length of the outer edge of the dark region and the length of the crack.
The solar cell inspection apparatus according to claim 5 or 6.
請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 Further comprising quality judging means for judging the quality of the solar battery cell based on the number of dark regions caused by the cracks
The solar cell inspection apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の太陽電池の検査装置。 It further comprises display control means for identifying and displaying a dark area caused by the crack,
The solar cell inspection apparatus according to claim 1.
周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成し、
所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を2値化処理により前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成し、
前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う、
太陽電池の検査方法。 Obtaining a cell image representing one or more polycrystalline solar cells in an energized state;
A linear pixel group having a lightness lower than that of the surroundings is specified in the cell image, and position information on the crack of the solar battery cell is generated.
A pixel group having an area of a predetermined area or more in which pixels having a predetermined brightness or less are gathered is specified in the cell image by binarization processing , and position information of a dark region of the solar battery cell is generated,
Based on the positional relationship between the dark region and the crack, it is determined whether or not the dark region is a dark region caused by the crack.
Solar cell inspection method.
周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段、
所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を2値化処理により前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段、及び、
前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 An image acquisition means for acquiring a cell image representing one or a plurality of polycrystalline solar cells in an energized state;
Crack position information generating means for specifying a linear pixel group having a lightness lower than that of the surrounding area in the cell image and generating position information of the crack of the solar battery cell,
Dark region position information generating means for specifying a pixel group having a predetermined area or more in a cell image by binarization processing, and generating position information of the dark region of the solar battery cell. ,as well as,
Dark region determination means for determining whether or not the dark region is a dark region caused by the crack, based on a positional relationship between the dark region and the crack;
A program characterized by causing a computer to function.
前記セル画像を取得する画像取得手段と、
周囲よりも明度が低い線状の画素群を前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルのひびの位置情報を生成するひび位置情報生成手段と、
所定以下の明度の画素が集合した、所定以上の面積の画素群を2値化処理により前記セル画像内で特定し、前記太陽電池セルの暗領域の位置情報を生成する暗領域位置情報生成手段と、
前記暗領域と前記ひびとの位置関係に基づいて、前記暗領域が前記ひびに起因する暗領域であるか否かの判定を行う暗領域判定手段と、
を備える太陽電池の検査システム。 An imaging unit that images one or more polycrystalline solar cells in an energized state and generates a cell image representing the solar cells;
Image acquisition means for acquiring the cell image;
A linear pixel group having a lightness lower than that of the surroundings is specified in the cell image, and crack position information generating means for generating position information of the crack of the solar battery cell;
Dark region position information generating means for specifying a pixel group having a predetermined area or more in a cell image by binarization processing, and generating position information of the dark region of the solar battery cell. When,
Dark region determination means for determining whether or not the dark region is a dark region caused by the crack, based on a positional relationship between the dark region and the crack;
A solar cell inspection system comprising:
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008260405A JP5324181B2 (en) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system |
CN2009801489578A CN102239567B (en) | 2008-10-07 | 2009-10-02 | Inspection device for solar batteries, inspection method for solar batteries, program, inspection system for solar batteries |
KR1020117010341A KR20110086023A (en) | 2008-10-07 | 2009-10-02 | Inspection device for solar batteries, inspection method for solar batteries, program, inspection system for solar batteries |
PCT/JP2009/067587 WO2010041723A1 (en) | 2008-10-07 | 2009-10-02 | Inspection device for solar batteries, inspection method for solar batteries, program, inspection system for solar batteries |
TW098133906A TW201108445A (en) | 2008-10-07 | 2009-10-06 | Inspecting apparatus, inspecting method, program and inspecting system for photovoltaic devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008260405A JP5324181B2 (en) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010093010A JP2010093010A (en) | 2010-04-22 |
JP5324181B2 true JP5324181B2 (en) | 2013-10-23 |
Family
ID=42100670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008260405A Expired - Fee Related JP5324181B2 (en) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5324181B2 (en) |
KR (1) | KR20110086023A (en) |
CN (1) | CN102239567B (en) |
TW (1) | TW201108445A (en) |
WO (1) | WO2010041723A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8750596B2 (en) * | 2011-08-19 | 2014-06-10 | Cognex Corporation | System and method for identifying defects in a material |
DE102013226885A1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Kyoshin Electric Co., Ltd | I-U characteristic measuring method and I-U characteristic measuring device for solar cells as well as program for I-U characteristic measuring device |
US9866171B2 (en) | 2015-10-13 | 2018-01-09 | Industrial Technology Research Institute | Measuring device for property of photovoltaic device and measuring method using the same |
JP6833366B2 (en) * | 2016-07-06 | 2021-02-24 | キヤノン株式会社 | Information processing device, control method and program of information processing device |
JP6880699B2 (en) * | 2016-12-16 | 2021-06-02 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Inspection equipment, inspection method and inspection program |
CN110866916A (en) * | 2019-11-29 | 2020-03-06 | 广州大学 | Machine vision-based photovoltaic cell black-core black-corner detection method, device and equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH112611A (en) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of sheet member, inspecting method of the sheet member, and defect inspecting device of the sheet member |
CN101069072A (en) * | 2004-11-30 | 2007-11-07 | 国立大学法人奈良先端科学技术大学院大学 | Method and apparatus for evaluating solar cell and use thereof |
US7847237B2 (en) * | 2006-05-02 | 2010-12-07 | National University Corporation Nara | Method and apparatus for testing and evaluating performance of a solar cell |
JP4915991B2 (en) * | 2006-07-20 | 2012-04-11 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Solar cell defect inspection apparatus and method |
CN200968978Y (en) * | 2006-10-24 | 2007-10-31 | 曹文瑞 | Movable dark box solar cell detector |
-
2008
- 2008-10-07 JP JP2008260405A patent/JP5324181B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-10-02 CN CN2009801489578A patent/CN102239567B/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-02 WO PCT/JP2009/067587 patent/WO2010041723A1/en active Application Filing
- 2009-10-02 KR KR1020117010341A patent/KR20110086023A/en not_active Application Discontinuation
- 2009-10-06 TW TW098133906A patent/TW201108445A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110086023A (en) | 2011-07-27 |
CN102239567A (en) | 2011-11-09 |
WO2010041723A1 (en) | 2010-04-15 |
TW201108445A (en) | 2011-03-01 |
JP2010093010A (en) | 2010-04-22 |
CN102239567B (en) | 2013-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5324181B2 (en) | Solar cell inspection device, solar cell inspection method, program, solar cell inspection system | |
JP4235685B1 (en) | Solar cell inspection apparatus and solar cell defect determination method | |
JP4915991B2 (en) | Solar cell defect inspection apparatus and method | |
WO2010064720A1 (en) | Apparatus and method for inspecting solar cell, and recording medium having program of the method recorded thereon | |
US8750596B2 (en) | System and method for identifying defects in a material | |
TW200937553A (en) | Photovoltaic devices inspection apparatus and method of determining defects in a photovoltaic devices | |
CN109872309B (en) | Detection system, method, device and computer readable storage medium | |
JP7098591B2 (en) | Electrode structure inspection method | |
JP2010171046A (en) | Apparatus and method for inspecting solar battery, program, and inspection system of solar battery | |
CN109712084B (en) | Image restoration method, image restoration system and flat panel detector | |
CN103792705A (en) | Detecting method and detecting device for detecting substrate defects | |
WO2010024453A1 (en) | Solar battery inspecting apparatus, solar battery inspecting method, program and solar battery inspecting system | |
JP6276066B2 (en) | Abnormality notification device for solar cell array | |
CN103198468A (en) | Image processing apparatus, image processing method, and image processing system | |
EP3859269A1 (en) | Measurement device and measurement method | |
JP2014197762A (en) | Image processing system and image processing program | |
WO2011078374A2 (en) | Solar cell inspection device, solar cell inspection method, and program | |
CN102184396A (en) | Document image tilt correction method based on OCR recognition feedback | |
CN111385447B (en) | Image pickup apparatus and driving method thereof | |
JP2019039897A (en) | Crack detection method of concrete surface and detection program | |
CN108511356B (en) | Battery series welding machine positioning and battery appearance detection method | |
KR20100126015A (en) | Method for inspecting defect of the pixels in display panel device by image | |
JP7347114B2 (en) | Inspection system and method | |
CN115035061A (en) | Method for extracting cathode and anode points of battery cell electrode group and detecting alignment degree of cathode and anode sheets | |
CN113069236A (en) | Occlusion pressure resolution procedure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130718 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |