KR101518530B1

KR101518530B1 - 태양전지 검사장치

Info

Publication number: KR101518530B1
Application number: KR1020107021104A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 시모토마이; 토시오 시부야; 히카루 이치무라
Original assignee: 닛신보 홀딩스 가부시키 가이샤
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2015-05-07
Also published as: EP2249402A4; EP2249402A1; WO2009107691A1; TWI447378B; US20110025354A1; CN102017190A; KR20100120220A; TW200949235A; CN102017190B

Abstract

태양전지에 순방향의 전류를 흘려 EL발광시키는 검사장치로서, 구조가 간단하고 저렴한, 암실을 구비한 태양전지 검사장치를 제공한다.
편평한 상면(111)을 구비한 암실(110)과, 당해 암실(110)의 상면에 마련되어 피측정물(200)이 되는 태양전지를 싣는 투명판(112)과, 상기 암실(110)의 내부에 마련되는 투명판에 대하여 경사지게 마련되는 반사판(140)과, 카메라(120) 및 암실 상부의 피측정물인 태양전지와 반송가이드를 덮는 차광부재를 가진다.

Description

태양전지 검사장치{SOLAR BATTERY INSPECTION DEVICE}

본 발명은 태양전지 셀, 태양전지 셀을 일렬로 접속한 스트링, 스트링을 평행으로 복수 배치한 태양전지 판넬 등, 태양전지 일반의 성능을 검사하는 장치에 관한 것이다.

태양에너지의 이용방법으로서, 실리콘 형의 태양전지가 알려져 있다. 태양전지의 제조에 있어서는, 태양전지가, 목적으로 하는 발전능력을 가지는지 어떤지의 성능평가가 중요하다. 성능평가에는, 통상, 출력특성의 측정이 있다.

출력특성은, 광 조사하에서, 태양전지의 전류전압특성을 측정하는 광전변환특성으로 행하여진다. 광원으로서는, 태양광이 바람직하지만, 기후에 따라 조사강도가 변하기 때문에, 솔라 시뮬레이터가 사용되고 있다. 솔라 시뮬레이터에서는, 태양광을 대신하여 크세논램프나 메탈 할라이드 램프 등을 사용하고 있다. 또한, 이들 광원을 장시간 점등하고 있으면, 온도상승 등에 의해 광량이 변화한다. 그래서, 이들 램프의 플래쉬 광을 이용하여, 횡축을 전압, 종축을 전류로 하여, 수집한 데이터를 플로트하는 것으로 태양전지의 출력특성을 얻고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

솔라 시뮬레이터와 다른 방법으로서, 특허문헌 2에는, 실리콘 다결정형의 태양전지소자에 대하여 순방향으로 전압을 인가하는 것으로, 일렉트로루미네슨스(EL)를 발생시키는 방법을 제안하고 있다. 태양전지소자로부터 발광되는 EL을 관찰하는 것에 의해, 전류밀도분포를 알고, 전류밀도분포의 불균일에 의해 태양전지소자의 결함을 알 수 있다. 즉, 발광하지 않는 부분은 결함부분으로 판정할 수 있고, 이 결함부분의 면적이 미리 정하여진 양보다 작으면, 소정의 발전능력을 가지는 것으로 판단할 수 있다.

도 10은, 특허문헌 2에 기재된 검사장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 검사장치(10)는, 암실(11)과, 이 암실(11)의 상부에 마련된 CCD 카메라(12)와, 암실(11)의 상면(床面)에 배치된 태양전지 셀(13)에 전류를 흘리는 전원(14)과, CCD 카메라(12)로부터의 화상신호를 처리하는 화상처리장치(15)로 구성되어 있다.

암실(11)에는 창(11a)이 있고, 여기에 CCD 카메라(12)의 파인더(12a)가 있어, 여기에서 육안으로 보는 것으로써, CCD 카메라(12)의 촬영화상을 확인할 수 있다. 화상처리장치(15)로서는, 퍼스널 컴퓨터를 사용하고 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2007-88419 [특허문헌 2] WO/2006/059615

도 10에 나타내는 검사장치(10)는 태양전지 셀(13)을 밑에 두고, 위에서 카메라로 촬영하는 것이지만, 태양전지 셀(13)로부터 발광된 EL은, 1,000nm로부터 1,300nm 파장의 미약한 광으로서, 암실(11)이 아니면 검지되지 않는다. 피측정물이 한 장의 태양전지 셀이면, 100mm평방 정도로서 암실(11)도 작아도 좋다.

그러나, 태양전지 판넬로 되면, 2m×1m정도의 크기로 되어, 암실(11)도 이것을 수용할 수 있는 크기가 필요하게 된다. 또한, 피측정물로 되는 태양전지 판넬은, 암실 내에 넣지 않으면 카메라(12)로 촬영할 수 없기 때문에, 암실에 태양전지 판넬이 출입가능한 문을 마련하지 않으면 안된다. 검사장치를 이와 같은 암실 내에 반입하는 구성으로 하면, 설치한 문이 닫힌 경우의 차광성도 확보하지 않으면 안된다. 또한 검사장치에 반입된 태양전지의 위치결정부재나 반송 가이드부도 암실 내에 마련할 필요가 있다. 더욱이, 태양전지에 전류를 흘리기 위한 통전수단도 암실 내에 마련할 필요가 있다. 이와 같은 상황으로 인하여, 구조적으로 복잡하게 되고 비싸진다.

또한, 이러한 검사장치를 태양전지 판넬 제조라인의 일 장치로 편입하는 경우에 이하와 같은 문제가 발생한다. 피측정물인 태양전지 판넬의 대형화에 의해, 태양전지 판넬 전체를 카메라로 촬영하여 검사하는 경우에, 그 카메라를 태양전지 판넬보다 하측에 마련한 경우, 태양전지 판넬과 카메라 사이의 거리를 길게 설정할 필요가 있다. 따라서 제조라인에 있어서 태양전지 판넬의 패스라인(공장바닥면으로부터 태양전지 판넬을 반송하는 위치까지의 높이 치수)을 통일하려고 하면, 이 검사장치를 설치하는 장소만, 공장바닥면을 파서 설치하지 않으면 안된다. 따라서 장치를 도입하는 경우의 부대비용이 비싸지게 된다.

본 발명은, 이러한 실정에 거울삼아 이루어진 것으로, 태양전지로 순방향 전류를 흘려 EL발광시키는 검사장치로서, 구조가 간단하고 가격이 저렴한 태양전지 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 검사장치는, 편평한 상면을 구비한 암실과, 당해 암실의 상기 상면에 마련되어, 피측정물이 되는 태양전지를 싣는 투명판과, 상기 암실 내부에서 상기 투명판에 대하여 경사지게 마련되는 반사판과, 당해 반사판에 비치는 피측정물의 상을 찍는 카메라를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 검사장치는, 상기 카메라를 상기 암실 내에서 상기 투명판과 교차하는 면 내로 이동하는 이동기구를 상기 암실 내에 마련한 구성으로 할 수도 있다.

더욱이, 상기 암실 상부에, 피측정물이 되는 태양전지의 반송 가이드부를 마련한 구성으로 하거나, 상기 암실 상부의 피측정물이 되는 태양전지 및 반송 가이드부를 덮는 차광부재를 마련하는 구성으로 하거나, 상기 차광부재를, 피측정물이 되는 태양전지를 상기 검사장치로 반입, 또한 상기 검사장치로부터 반출하기 위한 개폐식 문을 마련하는 구성으로 할 수 있다.

더욱이, 상기 암실 내의 온습도를 거의 일정하게 유지하는 온습도 조정장치를 마련하는 구성으로 하거나, 상기 반사판의 지지구가, 반사판의 팽창에 따른 신축을 흡수가능한 구성으로 하거나, 상기 반사판의 반사면을 청소하는 자동청소장치를 마련하는 구성으로 하거나, 상기 반사판의 이면에, 반사판의 온도를 거의 일정하게 유지하기 위하여 온도조정용 히터 등의 가열수단이나, 펠티에 소자 등의 가열ㆍ냉각수단을 마련하는 구성으로 하는 것도 가능하고, 열교환용의 유체를 흘리는 온도조정용 관로를 마련하는 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 태양전지 검사장치에 따르면, 암실의 외측으로부터 암실 상면(上面)의 투명판 위에 피측정물로 되는 태양전지를 두면, 암실 속에 있는 카메라가 태양전지의 화상을 촬영할 수 있다. 촬영 시에는, 태양전지에는 전류를 흘려두기 때문에, 태양전지는 EL발광하고 있다. 이 발광상태를 카메라로 촬영하고, 카메라에 접속된 화상처리장치로 분석하는 것에 의해, 태양전지의 결함 유무를 알 수 있다.

태양전지는, 암실 외부로부터 암실의 상면에 싣는 것으로써 검사가 가능하고, 피측정물로서 태양전지를 암실로 출입하기 위한 문을 마련할 필요가 없다. 그 때문에, 암실을 소형화할 수 있고, 그 구조를 간단하게 할 수 있다. 특히, 상기 투명판에 대하여 경사지게 마련된 반사판을 마련하고 있기 때문에, 카메라를 암실 측면에 배치할 수 있다. 따라서 피측정물인 태양전지 판넬을 대형화해도, 암실의 높이를 낮게 할 수 있다. 이에 따라 제조라인의 패스라인을 본 발명 검사장치의 전(前)공정이나 후(後)공정과 통일할 수 있다.

더욱이 태양전지 판넬의 경우, 제조라인(라미네이트장치 등의 제조장치 등)에서는 수광면을 아래로 하여 반송된다. 따라서 본 발명의 검사장치를 암실 상면에 투명판을 마련하는 구성으로 하는 것에 의해, 태양전지 판넬을 반전하지 않고 본 검사장치에 실을 수 있다.

도 1은 본 발명의 태양전지 검사장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 태양전지 검사장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 태양전지 검사장치를 나타내는 좌측면도이다.
도 4는 본 발명의 태양전지 검사장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도이다.
도 5는 암실 내의 공기를 정화하고, 더욱이, 암실 내를 일정 온도로 유지하는 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 6은 반사판에 먼지를 제거하는 자동청소장치를 취부한 상태를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.
도 7은 반사판의 취부구조를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 8은 반사판의 온도를 일정하게 유지하는 별도의 실시예를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 검사장치에서 측정하는 태양전지 구성의 설명도로서, (a)는 태양전지 내부의 태양전지 셀을 알 수 있도록 기재한 평면도이고, (b)는 그 단면도이다.
도 10은 종래의 태양전지 검사장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다.

<1> 피측정물(태양전지 판넬)

우선 본 발명의 검사장치가 취급하는 대상인 피측정물(200)의 예에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 검사장치에서 측정하는 태양전지의 구성 설명도로, (a)는 태양전지 내부의 태양전지 셀을 알 수 있도록 기재한 평면도이고, (b)는 그 단면도이다.

도 9(a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 피측정물(200)인 태양전지 판넬은 사각형 태양전지 셀(28)이 리드선(29)에 의해 복수 개 직렬로 접속된 스트링(25)을 형성하고, 더욱이 그 스트링을 복수 열 리드선(29)으로 접속한 구성으로 되어 있다.

피측정물(200)인 태양전지로서는, 태양전지 셀(28)이 한 장만이어도 좋고, 태양전지 셀(28)을 복수 매 직선적으로 연결한 스트링(25)의 상태라도 좋고, 스트링(25)을 평행으로 복수 열 나열하여, 태양전지 셀(28)이 매트릭스 상으로 배치된 태양전지 판넬(30)이어도 좋다.

또한, 피측정물의 단면구조는, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 상측에 배치된 이면재(22)와 하측에 배치된 투명 커버글래스(21)의 사이에, 충전재(23)(24)를 개재하여 복수 열의 스트링(25)을 샌드위치한 구성을 가진다.

이면재(22)는 예를 들어 폴리에틸렌수지 등의 재료가 사용된다. 충전재(23)(24)로는 예를 들어 EVA수지(폴리에틸렌비닐아세테이트수지) 등이 사용된다. 스트링(25)은, 상기와 같이 전극(26)(27) 사이에, 태양전지 셀(28)을 리드선(29)을 개재하여 접속한 구성이다.

이와 같은 태양전지 판넬은, 상기와 같이 구성 부재를 적층하고 라미네이트장치 등에 의해, 진공의 가열상태하에서 압력을 가하여, EVA를 가교반응시켜 라미네이트 가공하여 얻어진다.

또한, 피측정물(200)로서는, 일반적으로 박막식으로 불리는 태양전지를 대상으로 하는 것이 가능하다.

이 박막식의 대표적인 구조예로는, 하측에 배치된 투명 커버글래스에는, 미리, 투명전극, 반도체, 이면전극으로 이루어지는 발전소자가 증착되어 있다. 그리고, 이와 같은 박막형 태양전지 판넬을, 투명 커버글래스를 하향으로 배치하고, 글래스 상의 태양전지 소자 위에 충전재를 씌우고, 더욱이 충전재 위에 이면재를 씌운 구조로, 동일하게 라미네이트 가공하는 것에 의해 얻어진다.

이와 같이 피측정물(200)로서의 박막식 태양전지 판넬은, 결정계 셀이 증착된 발전소자로 바뀌는 것만으로, 기본적인 봉지구조는 상기 결정계 셀의 경우와 동일하다.

<2> 검사장치의 전체구조

도 1은 본 발명의 검사장치의 구성을 나타내는 평면도, 도 2는 정면도, 도 3은 좌측면도이다. 이들 도면에 나타내는 본 발명의 태양전지 검사장치(100)는, 사각의 상자형상의 암실(110) 및 그 편평한 상면(111)에, 아크릴수지 등의 합성수지제 또는 글래스제의 투명판(112)이 취부되어 있다. 암실 내에는, 측면에 피측정물(200)인 태양전지를 검사측정하는 카메라(120)가 마련되어 있다.

도 4는 본 발명의 검사장치의 별도의 예의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도이다. 이들 도면에 나타내는 본 발명의 태양전지 검사장치(100)는, 사각의 상자형상의 암실(110) 및 그 편평한 상면(111)에, 아크릴수지 등의 합성수지제 또는 글래스제의 투명판(112)이 취부되어 있다. 암실 내에는, 측면에 피측정물(200)인 태양전지를 검사측정하는 카메라(120)와, 그 이동기구(130)가 마련되어 있다.

암실(110)은, 상면(111)의 투명판(112) 이외에는, 암실(110) 내로 빛이 들어오지 않도록 차광성 소재로 이루어지는 구성으로 하고 있다. 그렇더라도, 상면(111)에 피측정물(200)로서 태양전지를 실은 후, 피측정물(200)을 포함하는 상면(111) 전체를, 차광수단으로 덮는 것으로 하면, 상면(111) 전체를 투명판으로 하여도 좋다. 또한, 상면 이외의 네 개의 측면과 저면은 카메라 수납부(121)를 포함하여 전부 차광성의 부재로 하고 있다.

<3> 피측정물의 반송가이드 및 위치결정

상면(111)에는, 피측정물(200)의 반송 및 가이드 기능을 가지는 반송 가이드부(114)가 마련되어 있다. 반송 가이드부(114)(114) 간의 거리는, 피측정물(200)의 사이즈에 맞추어 변경가능한 구성으로 되어 있다.

반송 가이드부(114)의 구성을 도 4에 의해 설명한다. 반송 가이드부(114)는, 직사각형 단면의 가늘고 긴 레일형상으로, 본 발명의 검사장치(100)의 상면에, 피측정물(200)의 흐름 방향을 따라 한 쌍이 마련되어 있다. 각 반송 가이드부(114)의 내측 측면에는, 복수 개의 롤러(115)가 배치되어 피측정물(200)은, 이 롤러(115) 상을 이동반송된다. 따라서, 피측정물(200)의 반송 중 및 측정 중에 하면의 커버 글래스(21)가 검사장치(100)의 상면의 투명판(112)에 접촉하는 것은 아니다. 또한, 반송 가이드부(114)는, 장치의 피측정물(200)의 반입측 및 반출측에 배치된 이동용레일(116), 이송나사(117) 및 핸들(118)에 의해, 피측정물(200)의 폭 치수에 상응하게 조정가능한 구성으로 되어 있다. 즉, 이송나사(117)는, 일방이 우나사로 타방이 좌나사로 되어 있어, 핸들(118)을 회전하는 것으로, 반송 가이드부(114)(114)는, 중심위치가 일정의 상태로, 상호 접근ㆍ이반(離反)하도록 되어 있다. 또한, 반입측 및 반출측의 이송나사(117)는, 베벨기어를 구비한 크로스 샤프트(113)에 의해 연결되어, 핸들(118)을 회전하는 것으로, 양방의 이송나사(117)를 베벨기어에 의해 동시에 회전할 수 있다.

본 발명의 검사장치의 전(前) 공정으로부터 피측정물인 태양전지 판넬이 반송되어 오면, 본 검사장치의 반입 컨베이어(210)에 의해 본 검사장치의 반송 가이드부(114)로 옮겨 실리게 된다. 피측정물(200)은, 반송 가이드부의 컨베이어장치(220)에 의해 이동반송된다. 따라서 피측정물(200)의 반송 중 및 측정 중에 하면의 커버글래스(21)가 검사장치(100)의 상면의 투명판(112)에 접촉하는 일은 없다. 피측정물(200)은, 본 검사장치 내에서 반송되어, 이하와 같은 방법에 의해 측정위치로 위치결정된다.

반송 가이드부(114)의 측면에는, 액츄에이터 등에 의해 출입가능한 위치결정부재(119)가 있어, 반송된 피측정물(200)은, 이 위치결정부재(119)를 돌출시키는 것에 의해 반송방향의 위치결정이 된다. 위치결정부재(119)는, 반송 가이드부(114)의 측면으로 출입하는 구성이 아니고, 반송 가이드부의 상방에서 상하시키는 방법 또는 반송 가이드부로부터 선회하강시키는 등의 구성으로 하는 것도 가능하다.

위치결정이 완료하여 컨베이어장치가 정지하고 검사가 개시된다. 검사방법은 후술한다. 검사가 완료하면, 컨베이어장치(220)가 작동하여 피측정물(200)이 반출 컨베이어(230)로 옮겨 실려 다음 공정으로 반송된다.

<4> 촬영용 카메라

피측정물(200)에서 발하는 EL발광은, 1,000nm로부터 1,300nm 파장의 미약한 광으로, 암실 내에서 발광시켜, 촬영용 카메라(120)로 이 미약한 광을 촬영한다. 이 때문에, 촬영용 카메라(120)로서는 미약한 광에 대하여 감도가 좋은 CCD 카메라를 이용할 필요가 있다.

<5> 암실 내부의 카메라 이동기구

이동기구(130)는, z축 가이드부(131)과, 한 쌍의 x축 가이드부(132)(132)로 이루어지는 구성으로 되어 있다. 카메라(120)는 z축 가이드부(131)에 취부되어, z축방향으로 승강 가능하여, 이 z축 가이드부(131)가 x축 가이드부(132)에 의해 x축방향으로 진퇴가 자유롭게 되어 있다. z축 가이드부(131) 및 z축 가이드부(132)로서는, 각종 리니어 액츄에이터나, 모터와 볼 나사 기구 등을 사용할 수 있다.

<6> 암실 내부의 반사판

암실 내부에는, 투명판(112)에 대하여 경사지게 마련된 알루미늄제의 반사판(140)이 있다. 이 반사판(140)은 그 반사면이 경면상으로 마감되어 있고, 투명판(112)이 대하여 경사져 있는 것에 의해, 암실의 측면에 취부된 카메라(120)가 투명판(112) 위에 배치된 피측정물(200)의 상을 찍을 수 있다. 실시예에서는, 경사각은 대략 45˚로 하고 있지만, 이 각도에 한정되는 것은 아니다.

실시예의 도 1부터 도 3에서는, 카메라(120)의 이동기구는, 마련되어 있지 않다. 카메라(120)를 고정해서 사용하는 경우를 나타내고 있다. 또 이동기구를 마련하는 것에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이 카메라(120)를, z-x평면 내 임의의 위치로 이동하고, 피측정물(200)의 구석구석까지 전체면을 촬영하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 1 및 도 3의 카메라 수납부(121)는 x방향으로 이동 스트로크만큼 연장하여 카메라가 이동가능한 구조로 하면 좋다.

이동기구(130)에 의해, 카메라(120)를, z-x평면 내 임의의 위치로 이동하고, 피측정물(200)의 구석구석까지 전체면을 촬영하는 것이 가능하게 되어 있다. 실시예에서는, 이동기구(130)는, 투명판(112)에 대하여 직각의 면 내에 카메라(120)를 이동하고 있지만, 직각에 한정되는 것은 아니다.

<7> 그 외 기기

상기한 외에, 도시를 생략하지만, 도 10의 종래의 예에서 나타낸 전원(14)이나 퍼스널 컴퓨터를 이용한 화상처리장치(15)가 마련되어 있다. 이들은, 도 2의 제어장치(300)에 수납되어 있다. 더욱이, 퍼스널 컴퓨터를 이용하여, 카메라(120)의 이동기구(130)를 제어하여, 피측정물(200)로서의 태양전지 판넬 전체를 한 장의 사진으로 촬영하거나, 각각의 태양전지 셀(28) 마다 촬영하거나 하는 것이 가능하다.

<8> 검사장치의 사용방법

피측정물(200)로서 태양전지 판넬을 예로 하여, 본 발명 태양전지 검사장치의 사용방법을 설명한다.

라미네이트장치 등으로 제조되어 반출된 태양전지 판넬은, 이어서, 반입 컨베이어(210) 등으로 본 발명의 태양전지 검사장치 앞까지 반송된다. 반송되어 온 태양전지 판넬은, 한 쌍의 반송 가이드부(114)(114) 사이에서 반송 가이드되어 반송 가이드부의 내측에 마련된 롤러(115) 위를 이동하여 암실(110) 위에 도달한다. 그 후 반송 가이드부(114)의 측면에 액츄에이터 등에 의해 출입가능하게 마련된 위치결정부재(119)를 돌출시키는 것에 의해 반송방향이 위치결정된다.

이후, 차광커버 등에 의해, 투명판(112)과 피측정물(200) 사이의 극간 등에서 빛이 암실(110) 내로 들어오지 않도록 차광한다. 차광커버에 대해서는 후술한다.

암실 상면(111)의 소정 위치에 도달한 피측정물(200)인 태양전지 판넬은, 투명한 커버글래스 판을 아래로 향하여 암실(110)의 투명판(112) 위에 정지하고, 도시하지 않은 전원과의 사이에 접속된다. 피측정물(200) 쪽이 투명판(112)보다 작아, 주위로부터 암실 내로 광이 들어오기 때문에, 피측정물(200) 위에서 암실(110)의 상면 전체를 후술하는 차광커버 등으로 덮는다. 이어서 피측정물(200)에 전원으로부터 순방향의 전류를 흘린다. 이에 의해 피측정물(200)이 EL발광하고 카메라(120)로 촬영한다.

본 검사장치(100)에 의해 피측정물(200) 전체를 촬영하고, 그 화상에 의해 검사하는 경우에는, 카메라 이동기구를 마련하는 일이 없이, 또는 이동기구를 사용하는 일이 없이 카메라(120)를 암실(110), 예를 들어 도 1 및 도 3의 위치에 고정하여 촬영할 수 있다. 이 경우의 피측정물로서는, 태양전지 셀(28), 태양전지 셀을 복수 개 리드선으로 접속한 스트링(25), 더욱이 스트링(25)을 복수 열 리드선으로 접속한 매트릭스 상의 태양전지 판넬(30) 어느 것이라도 좋다.

본 검사장치(100)에 의해 태양전지 판넬(30)에 매트릭스 상으로 배치된 태양전지 셀을 한 장씩 촬영하여 그 화상으로 검사하는 경우에는, 암실 내에 카메라를 이동할 수 있도록 이동기구(130)를 마련한다.

도시하지 않은 퍼스널 컴퓨터를 이용하여, 제어장치(300)에 의해 카메라 이동기구(130)를 구동하고, 카메라(120)는, 태양전지 판넬(30)에 매트릭스 상으로 배치되어 있는 태양전지 셀(28)을 한 장씩 촬영하고, 퍼스널 컴퓨터 등으로 이루어지는 화상처리장치에 화상 데이터를 보낸다. 화상처리장치는, 각 태양전지 셀의 화상으로부터 발광하지 않는 부분을 취출하여 분석하고, 태양전지 셀(28)마다의 합격여부(合否)를 판단하고, 모든 태양전지 셀에 대한 합격 여부의 결과로부터, 태양전지 판넬(30) 전체로서의 합격 여부를 판단한다.

또, 카메라(120)에 의한 촬영도, 카메라를 이동하여 태양전지 셀 한 장마다라도 좋고, 수 매씩이라도 좋고, 카메라를 이동하지 않고 고정하여 태양전지 판넬(30) 전체로 해도 좋다.

상기 차광커버는, 암실 상면(111)의 상부 모두를 덮는 것이다. 그러나, 태양전지 판넬(30)의 경우, 수지제의 이면재(22)는, 불투명이고 차광성이 충분하다. 또한, 암실(110)의 상면(111)도, 투명판(112) 이외를 차광성 부재로 구성하고 있다. 따라서 암실(110)과 피측정물(200) 사이의 극간부분만을 차광부재로 커버하면 충분하다. 피측정물(200)이 투명판(112)에 밀착하고, 더욱이, 투명판(112)보다 커서, 투명판(112)의 전체가 피측정물(200)로 덮여지는 경우에는, 차광수단은 불필요하다.

본 실시예에서는, 도 1, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 암실 상면(111)과 반송 가이드부(114) 더욱이 피측정물(200)을 차광성이 있는 커버(240)로 덮는 구성으로 되어 있다. 본 검사장치의 반입 컨베이어(210) 측과 반출 컨베이어(230) 측에 개폐식의 문(241)이 마련되어 있다. 문(241)의 개폐는, 에어 실린더 등에 의해 자동개폐하는 구성이어도 좋고, 또한 작업자가 수동조작으로 개폐하는 것이라도 좋다. 전(前) 공정으로부터 피측정물이 반송되어, 반입 컨베이어 위를 이동하여 본 검사장치의 직전까지 오면, 이 입구측의 문이 열려 피측정물이 본 검사장치 내에 반입 완료하고, 다시 이 문이 닫히는 구성으로 되어 있다. 또한, 검사가 완료되면 출구측의 문이 열려 피측정물(200)이 반출된다. 이와 같이 검사 중에는, 피측정물을 반출입하는 문은 닫혀있어 피측정물이 배치되어 있는 부분으로는 외부로부터 빛이 들어오는 일이 없다.

<9> 반사판의 청정화 수단 및 휨방지수단

또한, 본 발명과 같이 암실(110) 내에 반사판을 마련하여, 카메라로부터 피측정물인 태양전지 판넬을 검사하는 구성으로 하는 것에 의해 다음과 같은 문제가 발생한다.

암실(110) 주위의 분위기 온도는, 본 발명 검사장치를 항온실로 설치하지 않는 한 변화한다. 또한, 암실(110) 내는 밀폐되어 있기 때문에, 라미네이트 가공이 완료하여 가열된 다수의 피측정물에 대하여 반복하여 촬영하고 있으면, 암실(110) 내에 그 열이 전달되어 온도가 상승한다. 이 온도상승에 의해 큰 반사판(140)이 열팽창한다. 이와 같은 상태에서 반사판이 통상의 볼트 등에 의해 고정되어 있으면 뒤틀리게 된다. 이와 같은 반사판의 뒤틀림에 의해 반사판에 휨이 발생한다. 또한, 반사판(140)은 위를 향하고 있기 때문에, 먼지나 오물이 부착하여 오염되어, 반사면을 흐리게 해 버릴 우려도 있다. 더욱이 암실 내의 습도가 변화하는 일도 있어 그 경우는, 반사판의 반사면에 결로가 발생하는 일이 있다. 이들 반사판에 관한 문제는, 피측정물(200)의 촬영화상의 뒤틀림이나 불선명 등의 원인이 되어 태양전지 판넬의 결함검사의 정도 저하를 초래한다.

본 발명은, 그와 같은 문제의 구체적인 해결수단도 제공하는 것으로, 이하에 그 실시형태에 대하여 서술한다.

도 5는, 암실(110) 내의 공기를 정화하고, 더욱이 암실(110) 내를 일정의 온도로 유지하는 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다. 암실(110) 바깥쪽에는, 온습도 조정기(150)(에어 프로세서)를 마련하고 있다. 온습도 조정기(150)는, 공기의 온도와 습도를 일정으로 유지하는 것이 가능한 것이다. 온습도 조정기(150)의 토출관(151)이, 암실(110)의 한쪽에 접속되어, 필터(152)를 통하여 온습도 조정기(150)로부터의 공기를 암실(110) 내에 공급한다. 공기는 암실(110) 내를 냉각하고, 온습도를 일정으로 유지하고나서 필터(153)를 통과하여 흡입관(154)에 흡인되어, 온습도 조정기(150)에 회수되어 순환한다. 필터(152)에 의해 온습도 조정기(150)로부터의 공기 중의 풍진을 제거한 상태로 암실(110) 내에 공급하고, 필터(153)에 의해 암실(110) 내의 공기 중의 풍진을 제거하여 온습도 조정기(150)로 보낸다. 이에 의해, 암실(110) 내의 공기를 청정하게 하여 반사판(140)이나 카메라(120)에 진애가 부착하는 것을 방지한다.

또, 집진기능만으로써, 온습도를 일정으로 유지할 필요가 없는 경우는, 필터(152)(153)를 마련하고 온습도 조정기(150)의 장소에 집진기를 설치하여도 좋다.

도 6은, 반사판(140)의 반사면 먼지를 제거하는 자동청소장치(160)를 취부한 상태를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다. 반사판(140)의 양측에 지지틀(161)을 고정하고, 좌우의 지지틀(161) 사이에 스크레이터(162)를 가설하고 있다. 스크레이퍼(162)는, 지지틀(161) 위 등에 마련된 도시하지 않은 리니어 액츄에이터 등, 적당한 이동수단에 의해, 지지틀(161) 위를 승강하고, 반사판(140) 위를 간헐적으로 청소하여 먼지를 떨어낼 수 있다. 또한, 한냉시에는, 반사판(140) 상에 결로하는 일이 있지만, 스크레이퍼(162)로 말끔히 없애는 것으로 결로도 제거할 수 있다. 스크레이퍼(162)는, 알루미늄제의 반사판(140)의 표면을 상처 내지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 것으로는, 예를 들어, 수지판이나 미세한 모상(毛狀)의 브러쉬, 결로제거에는, 선단에 스펀지 상의 것을 취부한 것 등이 생각될 수 있다.

도 7은 반사판(140)의 취부구조를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 A-A선의 단면도이다. 반사판(140)은, 암실(110)의 벽면 등에 지지된 네 개의 지지구(170)로 네 구석에 지지되어 있다. 그런데, 반사판(140)의 사이즈는 피측정물(200)의 크기와 같은 정도로 크기 때문에, 작은 온도변화에도 열팽창한다. 네 구석이 고정되어 있으면 휨으로 나타나, 반사면에 비치는 피측정물(200)의 형상이 뒤틀린다. 그래서, 지지구(170)는, 홈(170a)이 반사판(140)의 길이방향(도 7(a)의 좌우방향)으로 길게 형성되어 있다. 이에 의해, 반사판(140)이 팽창하거나 수축한 경우, 그 길이방향의 신축은, 홈(170a)으로 흡수할 수 있도록 한다. 다음으로, 폭방향 신축의 흡수이지만, 이것은, 지지구(170)가 암실(110)에 슬라이드 가능한 상태로 취부되어 있어서 흡수하는 것으로 되어 있다. 또는, 상측의 지지구(170)의 홈(170a)의 깊이를 깊게 하여, 반사판(140)의 폭방향의 신축을 흡수시켜도 좋다.

도 8은, 반사판(140)의 온도를 일정하게 유지하는 별도의 실시예를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다. 이 실시예에서는, 반사판(140)의 이면에, 사행(蛇行)하는 온도조정용의 전기식 히터(180)를 취부, 온도조정용의 전기식 히터(180)에, 일정의 전류를 흘려 발열시키도록 한 것이다. 반사판(140)의 온도는, 전기식 히터로부터의 발열에 의해 일정으로 유지되어, 열팽창 등에 의한 변형이나 휨을 방지할 수 있다. 또한, 도시한 바와 같이 온도조정용의 전기식 히터(180)는, 반사판(140)을 길이방향으로 적의 분할하고, 복수의 사행하는 전기식 히터로서 취부하고, 개별적으로 온도제어하면, 반사판(140)의 전체를 같은 온도로 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 도시하는 실시예와 같이 온도조정용의 전기식 히터(180)를 반사판(140)의 전면(全面)에 첩부하는 것이 바람직하지만, 반사판(140)의 양단에만 하여도 좋다.

또한, 도 8에 있어 온도조정용의 전기식 히터는, 펠티에 소자 등의 가열ㆍ냉각기기이어도 좋고, 더욱이 배관으로서 온도조정용의 기체나 물 등의 액체를 흘리는 구성으로 하여도 좋다.

본 발명의 태양전지 검사장치(100)에서는, 피측정물(200)인 태양전지를 암실 외측에 배치할 수도 있고, 암실에 피측정물(200)을 출입하기 위한 도어는 불필요하다. 또한, 태양전지에 전류를 흘리는 전원이나 배선도 암실(110)의 밖이라서 좋고, 암실 내에는 일절 불필요하다. 그 때문에 암실(110)의 구조를 간단하게 할 수 있다. 특히, 반사판(140)을 피측정물(200)에 대하여 경사지게 취부하고 있기 때문에, 암실(110)의 높이를 낮게 할 수 있어, 장치의 소형화를 실현할 수 있다. 더욱이 제조라인의 패스라인을 통일하기 때문에 장치를 설치하는 부분을 파내는 등의 부대공사가 불필요하다.

또한, 본 발명의 태양전지 검사장치(100)는, 태양전지 판넬 등의 제조라인에 배치하여 사용하지만, 이때, 암실(110)의 상면(111)에 태양전지의 수광면을 하측으로 하여 배치하고 있다. 태양전지 판넬의 라미네이트 가공 등, 통상의 가공공정에서는, 태양전지의 수광면을 아래로 하여 반송하고 있기 때문에, 검사장치(100)에 배치할 때, 반전할 필요가 없어서 제조공정을 간략화할 수 있다.

온습도 조정기(150)로 암실(110) 내를 일정의 온도로 하거나, 온도조정용의 전기식 히터(180)를 마련함으로써, 반사판(140)을 일정의 온도로 유지하여 변형이나 휨을 방지할 수 있다. 또한, 필터(152)(153)를 마련하거나, 자동청소장치(160)를 마련함으로써, 반사판(140)의 반사면이 오염되는 것을 방지하고, 피측정물(200)을 선명하게 비출 수 있다. 이에 의해 태양전지 판넬의 결함검사의 정도(精度)를 고정도로 유지할 수 있다.

28 태양전지 셀
30 태양전지 판넬
100 태양전지 검사장치
110 암실
111 상면(上面)
112 투명판
114 반송 가이드부
115 롤러
116 이동용 레일
117 이송나사
118 핸들
119 위치결정부재
120 카메라
121 카메라 수납부
130 이동기구
140 반사판
141 지지부재
150 온습도조정기
160 자동청소장치
162 스크레이퍼
170 (반사판의)지지구
180 온도조정용 전기식 히터(또는 펠티에소자, 배관)
200 피측정물
210 반입 컨베이어
220 컨베이어장치
230 반출 컨베이어
240 차광커버
241 문
300 제어장치

Claims

삭제
편평한 상면을 구비한 암실과, 당해 암실의 상기 상면에 마련되어, 피측정물이 되는 태양전지를 싣는 투명판과, 상기 암실 내부에서 상기 투명판에 대하여 경사지게 마련되는 반사판과, 당해 반사판에 비치는 피측정물의 상을 찍는 카메라를 포함하고,
상기 카메라를 상기 암실 내에서 상기 투명판과 교차하는 면 내로 이동하는 이동기구를 상기 암실 내에 마련한 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
제 2항에 있어서,
상기 암실 상부에, 피측정물이 되는 태양전지의 반송 가이드부를 마련하는 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
제 2항에 있어서,
상기 암실 상부의 피측정물이 되는 태양전지 및 반송 가이드부를 덮는 차광부재를 마련한 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
삭제
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제 2항에 있어서,
상기 반사판의 지지구는, 반사판의 팽창에 따른 신축을 흡수가능한 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
제 2항에 있어서,
상기 반사판의 반사면을 청소하는 자동청소장치를 마련한 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
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