TWI708157B - Data processing device, data processing method, and manufacturing method of solar cell module - Google Patents
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Abstract
資料處理裝置(100),處理在用以評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中所獲得的測量資料。資料處理裝置(100),包括:相關保持部(21),針對成為太陽能電池模組的劣化原因的事項,保持表示出太陽能電池模組的輸出特性的複數的參數中所包含的兩個參數的相關關係;以及推定處理部(16),藉由比較兩個參數的測量資料及相關關係,推定劣化原因。The data processing device (100) processes the measurement data obtained in the test for evaluating the durability of the solar cell module. The data processing device (100) includes: a related holding unit (21) that holds two parameters included in a plurality of parameters indicating the output characteristics of the solar cell module for items that cause deterioration of the solar cell module Correlation; and the estimation processing unit (16) compares the measurement data of the two parameters and the correlation to estimate the cause of deterioration.
Description
本發明係有關於處理用來評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中獲得的資料之資料處理裝置、資料處理方法及太陽能電池模組。The present invention relates to a data processing device, a data processing method, and a solar battery module for processing data obtained in a test for evaluating the durability of a solar battery module.
太陽能電池模組會透過用來評價各種環境狀態下的耐久性的耐久試驗來進行可靠度的確認。耐久試驗中,會進行太陽能電池模組的輸出特性的測量、太陽能電池模組的外觀的目視檢查。輸出特性的測量中,會以疑似太陽光的照射使太陽能電池模組發電,求出各種參數的測量值,然後比較預先設定的基準值及測量值來評價輸出特性。關於用來評價太陽能電池模組的耐久性的耐久試驗的細節,規範於各種工業規格。The reliability of solar cell modules is confirmed through endurance tests to evaluate durability in various environmental conditions. In the durability test, the output characteristics of the solar cell module are measured and the appearance of the solar cell module is visually inspected. In the measurement of output characteristics, the solar cell module is irradiated by suspected sunlight to generate power to obtain the measured values of various parameters, and then the preset reference values and measured values are compared to evaluate the output characteristics. The details of the durability test used to evaluate the durability of the solar cell module are regulated in various industrial standards.
從事太陽能電池模組的生產的技術人員,要確認是否為了能夠確保產品要滿足的耐久性而進行了材料的選定及製造條件的設定,有時候會實施工業規格規範的耐久試驗。又,技術人員為了在短期間內獲得有用的資訊來檢討太陽能電池模組的材料及太陽能電池模組的製造條件,有時候會進行加速試驗,也就是在工業規格規定的耐久試驗上加上刻意加速劣化的條件。技術人員在確認到有對產品的使用期間內的耐久性造成影響的劣化的情況下,檢驗劣化的原因。藉由消除因檢驗而特定出的原因,能夠生產出具備產品該滿足的耐久性的太陽能電池模組。Technicians engaged in the production of solar cell modules must confirm whether they have selected materials and set manufacturing conditions in order to ensure the durability of the product, and sometimes perform durability tests according to industrial specifications. In addition, in order to obtain useful information in a short period of time to review the materials of solar cell modules and the manufacturing conditions of solar cell modules, technicians sometimes conduct accelerated tests, that is, add deliberately to the durability test specified in industrial specifications. Conditions for accelerated degradation. When the technician confirms that there is deterioration that affects the durability of the product during its use, the technician examines the cause of the deterioration. By eliminating the causes specified by the inspection, it is possible to produce solar cell modules with durability that the product should satisfy.
過去,劣化原因的檢驗中,有時候會解析拍攝被施加電壓而在激發光狀態的太陽能電池模組而獲得的影像,也就是進行所謂的EL(Electro-Luminescence)檢查。專利文獻1中,揭露了根據使太陽能電池模組發光並拍攝的影像所進行的資料處理,對檢查對象的缺陷進行檢查的技術。 先行技術文獻In the past, in the inspection of the cause of deterioration, sometimes the image obtained by capturing the solar cell module in the excited light state under the applied voltage was analyzed, that is, the so-called EL (Electro-Luminescence) inspection was performed. Patent Document 1 discloses a technique for inspecting defects in inspection objects based on data processing performed on images taken by making solar cell modules emit light. Advanced technical literature
專利文獻1:國際公開2011/016420號Patent Document 1: International Publication No. 2011/016420
上述專利文獻1所揭露的習知的EL檢查的情況下,當劣化的進行沒有到達作為耐久試驗中的合格判定的基準之劣化程度時,有時會很難檢驗出劣化的原因。因此,有些時候在獲得用來驗證劣化的原因的資料之前必須等待劣化的進行。又,有關於太陽能電池模組上可能發生的大多的劣化,要從習知的耐久試驗中的輸出特性的測量下獲得得每個參數的測量值中,特定出原因是很困難的。因此,習知的技術,在用來評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中,存在有難以檢驗出發生於太陽能模組上的劣化原因的問題。In the case of the conventional EL inspection disclosed in Patent Document 1, when the deterioration has not progressed to the degree of deterioration used as a criterion for pass judgment in the endurance test, it may be difficult to detect the cause of the deterioration. Therefore, it is sometimes necessary to wait for the deterioration to proceed before obtaining information to verify the cause of the deterioration. In addition, regarding most of the degradations that may occur in the solar cell module, it is difficult to identify the cause of the measured value of each parameter obtained from the measurement of the output characteristics in the conventional endurance test. Therefore, the conventional technology has a problem that it is difficult to detect the cause of deterioration that occurs in the solar cell module in a test for evaluating the durability of the solar cell module.
本發明有鑑於上述問題,目的是獲得一種資料處理裝置,能夠在用以評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中,容易地檢驗出發生在太陽能電池模組上的劣化的原因。In view of the above-mentioned problems, the purpose of the present invention is to obtain a data processing device that can easily detect the cause of the deterioration of the solar cell module in a test for evaluating the durability of the solar cell module.
為了解決上述問題並達成目的,本發明的資料處理裝置,處理在用以評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中所獲得的測量資料。本發明的資料處理裝置,包括:相關保持部,針對成為太陽能電池模組的劣化原因的事項,保持表示出太陽能電池模組的輸出特性的複數的參數中所包含的兩個參數的相關關係;以及推定處理部,藉由比較兩個參數的測量資料及相關關係,推定劣化原因。In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objective, the data processing device of the present invention processes the measurement data obtained in the test for evaluating the durability of the solar cell module. The data processing device of the present invention includes: a correlation holding unit that holds the correlation between two parameters included in a plurality of parameters indicating the output characteristics of the solar cell module for matters that cause degradation of the solar cell module; And the estimation processing unit compares the measurement data and correlation between the two parameters to estimate the cause of deterioration.
本發明的資料處理裝置,會達成在用以評價太陽能電池模組的耐久性的試驗中,容易地檢驗出發生在太陽能電池模組上的劣化的原因的效果。The data processing device of the present invention achieves the effect of easily detecting the cause of the deterioration occurring in the solar cell module in a test for evaluating the durability of the solar cell module.
以下,根據圖式詳細說明本發明的實施型態的資料處理裝置、資料處理方法及太陽能電池模組的製造方法。另外,本發明並不限定於這個實施型態。 [實施型態1]Hereinafter, the data processing device, the data processing method and the manufacturing method of the solar cell module of the embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, the present invention is not limited to this embodiment. [Implementation Type 1]
第1圖係顯示具有本發明實施型態1的資料處理裝置100之評價系統110的構造的方塊圖。評價系統110是用來評價製作的太陽能電池模組的耐久性的系統。評價系統110具備輸出測量器101、EL檢查裝置102、資料處理裝置100。輸出測量器101進行太陽能電池模組的輸出特性的測量。EL檢查裝置102進行太陽能電池模組的EL檢查。資料處理裝置100處理從輸出測量器101輸入的資料以及從EL檢查裝置102輸入的資料。以下的說明中,太陽能電池模組的製造中,包含了太陽能電池模組的製作以及製作的太陽能電池模組的耐久性評價。FIG. 1 is a block diagram showing the structure of an
評價系統110基於耐久試驗或者是加速試驗的試驗結果,評價太陽能電池模組的耐久性。耐久試驗是用以評價各種環境狀態下的太陽能電池模組的耐久性的試驗,被各種工業規格所規範。耐久試驗例如依據國際電氣標準會議(International Electrotechnical Commission,IEC)所訂定的關於太陽能電池模組的試驗規格IEC61215及IEC61701。加速試驗是在工業規格所規範的耐久試驗上再加上刻意加速劣化的條件的試驗。以下的說明中,不區別耐久試驗及加速試驗,單純稱之為「試驗」。The
試驗中,定期地透過疑似太陽光的照射使太陽能電池模組發電。輸出測量器101測量太陽能電池模組所輸出的電流及電壓。EL檢查裝置102每隔預先設定的期間,拍攝被施加電壓而處於激發光狀態的太陽能電池模組。In the test, the solar cell module is periodically irradiated with suspected sunlight to generate electricity. The output measuring device 101 measures the current and voltage output by the solar cell module. The EL inspection device 102 takes an image of the solar cell module in the excitation light state by applying a voltage every predetermined period.
資料處理裝置100是安裝了用來實行實施型態1的資料處理方法的程式(也就是資料處理程式)的電腦。資料處理裝置100處理製作的太陽能電池模組的試驗中獲得的資料。第1圖所示的資料處理裝置100的各功能部會透過電腦(硬體)執行資料處理程式來實現。The
資料處理裝置100具備控制部10,控制部10是控制資料處理裝置100全體的功能部。控制部10具有計算部14、資料加工部15、推定處理部16、關聯連結設定部17。計算部14是對輸出測量器101的測量結果進行計算處理以及進行耐久性的合格判定的功能部。資料加工部15是將試驗中獲得的測量資料進行加工的功能部。推定處理部16是推定試驗中確認到劣化的太陽能電池模組的劣化原因的功能部。關聯連結設定部17是設定參數的關聯連結的功能部。參數的說明將在後述。The
資料處理裝置100具備記憶部11,記憶部11是儲存資訊的功能部。記憶部11具有測量資料儲存部18、影像資料儲存部19。測量資料儲存部18是儲存試驗中獲得的測量資料的功能部。影像資料儲存部19是儲存試驗中的EL檢查所獲得的影像資料的功能部。測量資料儲存部18會儲存試驗中使用複數的參數分別獲得的測量資料。記憶部11具有加工資料儲存部20、相關保持部21、設定保持部22。加工資料儲存部20是儲存資料加工部15進行資料加工後獲得的加工資料的功能部。相關保持部21是對於每個成為太陽能電池模組的劣化原因的事項,保持表示出太陽能電池模組的輸出特性的複數參數中所包含的兩參數的相關關係的資訊的功能部。設定保持部22是保持關聯連結的設定的功能部。推定處理部16會藉由兩參數的測量資料與相關關係的比較來推定劣化的原因。The
資料處理裝置100具備接收部12及提示部13。接收部12是接收輸出測量器101所測量的測量值以及EL檢查裝置102所取得的影像的功能部。提示部13會提示有關耐久性評價的資訊以及推定處理部16所推定的結果。The
第2圖係顯示實施型態1的資料處理裝置100的硬體構造的方塊圖。資料處理裝置100具備執行各種處理的CPU(Central Processing Unit)41、包含資料儲存領域的RAM(Random Access Memory)42、為非揮發性記憶體的ROM(Read Only Memory)43、外部記憶裝置44。資料處理裝置100具備通信介面(Interface,I/F)45、輸入裝置46、顯示器47。通信介面45是與資料處理裝置100與外部的裝置之間的連接介面。輸入裝置46會按照技術者的操作來輸入資訊。顯示器47是以畫面來顯示資訊的輸出裝置。第2圖所示的資料處理裝置100的各部會透過匯流排48彼此連接。FIG. 2 is a block diagram showing the hardware structure of the
CPU41會執行儲存於ROM43及外部記憶裝置44中的程式。第1圖所示的控制部10的功能會使用CPU41來實現。外部記憶裝置44是HDD(Hard Disk Drive)或者是SSD(Solid State Drive)。外部記憶裝置44會儲存資料處理程式、各種資料。第1圖所示的記憶部11的功能會使用外部記憶裝置44來實現。ROM43中儲存有成為資料處理裝置100(也就是電腦)的基礎之控制用的程式BIOS(Basic Input/Output System)或者是UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)。另外,資料處理程式也可以儲存於ROM43。The CPU 41 executes programs stored in the ROM 43 and the
儲存於ROM43及外部記憶裝置44的程式會載入到RAM42。CPU41會將資料處理程式展開於RAM42並進行各種處理。輸入裝置46包括鍵盤及指向裝置。第1圖所示的提示部13的功能會使用顯示器47來實現。第1圖所是的接收部12的功能會使用通信I/F45來實現。The programs stored in the ROM 43 and the
資料處理程式也可以是儲存於電腦可讀取的記憶媒體中的程式。資料處理裝置100也可以將儲存於記憶媒體中的資料處理程式儲存到外部記憶裝置44。記憶媒體也可以是可撓性碟片的可搬型記憶媒體、或者是半導體記憶體的快閃記憶體。資料處理程式也可以從其他的電腦或者是伺服裝置透過通訊網路而安裝到成為資料處理裝置100的電腦。The data processing program may also be a program stored in a computer-readable memory medium. The
資料處理裝置100的功能可以透過評價太陽能電池模組的耐久性用的專用的硬體(處理電路)來實現。處理電路是單一電路、複合電路、程式化的處理器、平行程式化的處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、或者是它們的組合。The function of the
接著,說明關於被評價系統110作為評價對象的太陽能電池模組。第3圖係被第1圖所示的評價系統110評價其耐久性的太陽能電池模組50的主要部分剖面圖。第4圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組50所具有的太陽能電池單元51之中受光面側的構造的平面圖。第5圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組50所具有的太陽能電池單元51之中與受光面側相反的裏面側的構造的平面圖。Next, a description will be given of the solar cell module to be evaluated by the
太陽能電池模組50具有複數的太陽能電池單元51。複數的太陽能電池單元51會被連接配線52電性連接。複數的太陽能電池單元51在第3圖至第5圖所示的X方向上串聯。太陽能電池單元51具有半導體基板53、反射防止膜及受光面電極54、裏面電極55。半導體基板53是具有光電變化功能的太陽能電池基板,並具有pn接合。反射防止膜及受光面電極54是形成於半導體基板53的受光面。裏面電極55形成於半導體基板53的裏面。The
半導體基板53的受光面形成有用以提高集光效率的凹凸狀的紋理構造。紋理構造是四角錐形狀的微小的構造體的集合。受光面電極54被反射防止膜包圍設置。第3圖及第4圖中,省略了紋理構造及反射防止膜的圖示。The light-receiving surface of the
受光面電極54具有集電電極54A、連接電極54B。集電電極54A是收集因為半導體基板53上的光電轉換而產生的電子的線狀柵電極。連接電極54B與集電電極54A正交設置,是從集電電極54A取出電子的總線電極。裏面電極55具有集電電極55A及連接電極55B。集電電極55A會收集因為半導體基板53上的光電轉換而產生的電洞。連接電極55B會從集電電極55A取出電洞。集電電極55A設置於太陽能電池單元51的裏面全體。集電電極55A包含鋁。連接電極55B分散在太陽能電池單元51的裏面。連接電極55B設置於挾著半導體基板53與連接電極54B相向的位置。連接電極55B包含銀。X方向上彼此相鄰的太陽能電池單元51當中的一個太陽能電池單元51的連接電極54B與另一個太陽能電池單元51的連接電極55B會透過連接配線52連接。The light-receiving
複數的太陽能電池單元51會被密封材的透明樹脂56所密封。作為保護零件的蓋玻璃57會覆蓋被透明樹脂56所密封的複數的太陽能電池單元51的受光面側。作為保護零件的背板58會覆蓋被透明樹脂56所密封的複數的太陽能電池單元51的裏面側。The plural
接著,說明太陽能電池模組50的輸出特性的測量。評價系統110藉由解析各種顯示出將太陽能電池模組50置換成等效電路後的特性的參數,評價太陽能電池模組50的輸出特性。資料處理裝置100根據試驗中獲得的各種參數的測量值的經過時間的變化,進行判定太陽能電池模組50是否具有產品應該滿足的耐久性。計算部14使用電流及電壓的測量結果,算出使用於評價太陽能電池模組50的耐久性的各種參數之測量值。Next, the measurement of the output characteristics of the
第6圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組的等效電路。太陽能電池模組50置換成具有電流源61、並聯阻抗62、串聯阻抗63及二極體64的等效電路。電流源61是光電流流出的電源。並聯阻抗62表示在pn接合的周邊因漏電流等所產生的阻抗。串聯阻抗63表示電流流過元件各部時的阻抗。太陽能電池模組50的輸出特性會由包含於等效電路中的二極體64所具有的電流I及電壓V的特性來表示。以下的說明中,有時會將電流I及電壓V的特性稱為IV特性。計算部14會根據電流I及電壓V的測量結果,求出太陽能電池模組50的輸出特性(IV特性)。Figure 6 shows the equivalent circuit of the solar cell module shown in Figure 3. The
第7圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組50的IV特性的圖形的例子。第7圖所示的圖形中,縱軸表示電流I,橫軸表示電壓V。在連接到太陽能電池模組50的輸出端之負載的偏壓電壓變化的情況下,資料處理裝置100會測量從太陽能電池模組50的輸出端輸出的電流I及電壓V,求出表示電流I及電壓V的關係之圖形(曲線)。這個曲線表示太陽能電池模組50的IV特性。在第7圖中,顯示了表示將光照射到太陽能電池模組50時的IV特性的曲線、表示沒有將光照射到太陽能電池模組50時的IV特性的曲線。Fig. 7 is an example of a graph showing the IV characteristic of the
計算部14根據照射光時的IV特性,計算出關於最大輸出電力Pmax、開路電壓Voc、短路電流Isc這幾個參數的測量值。Pmax表示曲線上的電由I及電壓V的積(也就是電力)的最大值。Voc是I=0時的電壓V。Voc表示太陽能電池模組50的輸出端沒有連接負載的狀態下的電壓V。Isc是V=0時的電流I。Isc表示使太陽能電池模組50的輸出端短路的狀態下的電流I。Pmax是最大輸出電力時的電流I=Ipm與最大輸出電力時的電壓V=Vpm的乘積Ipm×Vpm。The calculation unit 14 calculates the measured values of the parameters of the maximum output power Pmax, the open circuit voltage Voc, and the short circuit current Isc based on the IV characteristics when the light is irradiated. Pmax represents the maximum value of the product of the electric power I and the voltage V (that is, electric power) on the curve. Voc is the voltage V when I=0. Voc represents the voltage V when the output terminal of the
計算部14算出短路電流密度Jsc、轉換效率Eff、曲線因子FF(Fill Factor)、串聯阻抗Rs、並聯阻抗Rsh、電流值Id這幾個參數的測量值。Jsc是將Isc除以太陽能電池單元51所具有的受光面的面積的結果。Eff是將Pmax除以照射太陽能電池單元51的光的強度的結果。FF是將Pmax除以Voc及Isc的乘積的結果。FF的值越接近1,太陽能電池模組50的轉換效率越高。The calculation unit 14 calculates the measured values of the short-circuit current density Jsc, the conversion efficiency Eff, the curve factor FF (Fill Factor), the series impedance Rs, the parallel impedance Rsh, and the current value Id. Jsc is the result of dividing Isc by the area of the light-receiving surface of the
串聯阻抗Rs是以表示照射光時IV特性的曲線當中,在Voc,也就是在I=0附近的斜率來表示。並聯阻抗Rsh是以表示照射光時的IV特性的曲線當中在I=Isc的斜率來表示。電流值Id是在沒有照射光到太陽能電池模組50時將預先決定的負的偏壓電壓施加於太陽能電池模組50的情況下,朝向與順方向相反的方向流動的電流I的值。The series impedance Rs is represented by the slope at Voc, that is, around I=0 among the curves representing the IV characteristics when irradiated with light. The parallel impedance Rsh is represented by the slope of I=Isc in the curve representing the IV characteristic when light is irradiated. The current value Id is the value of the current I flowing in the direction opposite to the forward direction when a predetermined negative bias voltage is applied to the
計算部14透過計算處理算出Pmax、Voc、Isc或者是Jsc、Eff、FF、Rs、Rsh及Id各個參數的測量值。測量資料儲存部18儲存算出的測量值。另外,由計算部14算出測量值的參數,並不限定於實施型態1中所說明的參數。計算部14也可以算出實施型態1中說明的參數以外的參數的測量值。The calculation unit 14 calculates the measured values of Pmax, Voc, Isc or Jsc, Eff, FF, Rs, Rsh, and Id through calculation processing. The measurement data storage unit 18 stores the calculated measurement value. In addition, the parameters of the measurement value calculated by the calculation unit 14 are not limited to the parameters described in the first embodiment. The calculation unit 14 may also calculate the measured values of parameters other than the parameters described in the first embodiment.
實驗中,每隔預先設定的期間使太陽能電池模組50發電,以輸出測定器101進行測量。輸出測量器101會將太陽能電池模組50所輸出的電流及電壓的測量值傳送到資料處理裝置100。計算部14會根據接收部12所接收的測量值,算出每個該期間中的各種參數的測量值。計算部14會檢測出每個參數的測量值的經過時間的變化。當確認到隨著時間的經過,從試驗一開始時的測量值的降低的情況下,推定出太陽能電池模組50發生了使輸出特性下降的劣化。計算部14會根據每個參數的測量值的時間變化,判定太陽能電池模組50的劣化有無。測量資料儲存部18會儲存各種參數的測量結果(測量資料)。In the experiment, the
接著,說明EL檢查裝置102所進行的EL檢查。第8圖係概要顯示第1圖所示的評價系統110所具有的EL檢查裝置102所取得的EL影像65。EL檢查裝置102拍攝因為電壓的施加而處於激發光狀態的太陽能電池模組50。計算部14解析因太陽能電池模組50的拍攝而獲得的影像(EL影像65)。第8圖顯示了太陽能電池模組50當中的1個太陽能電池單元51的EL影像65。Next, the EL inspection performed by the EL inspection device 102 will be described. Fig. 8 schematically shows the
藉由太陽能電池模組50成為激發光狀態,太陽能電池單元51之中的半導體基板53發光。EL影像65顯示了太陽能電池單元51當中受光面電極54及裏面電極55的影像。集電電極54A因為成為比EL影像65的解析度更小的寬度,所以在EL影像65中不會確認到集電電極54A的影像。EL影像65顯示了連接電極54B及連接電極55B的影像。EL影像65之中受光面電極54及裏面電極55的影像以外的領域,有電流過的部位會發光而變亮,沒有電流過的部分會變暗。當發生了半導體基板53的裂縫等的缺陷的情況下,產生缺陷的部分不會流過電流,因此確認到EL影像65形成有暗部。計算部14會透過EL影像65的解析來檢測出太陽能電池模組50的缺陷。計算部14也可以將EL影像65當中亮度在閾值以下的部分定義為暗部,並觀察暗部。When the
在試驗的EL檢查中,EL檢查裝置102每隔預先設定的期間拍攝太陽能電池模組50。EL檢查裝置102會將拍攝而得的EL影像65的資料(影像資料)傳送到資料處理裝置100。計算部14會解析接收部12所接收到的影像資料。計算部14會藉由影像資料的解析,來觀察EL影像65的經過時間的變化。EL影像65當中試驗一開始時亮的部分隨著時間經過而變暗的情況下,會推定這個部分發生了使光電轉換的性能下降的劣化。計算部14會根據EL影像65的經過時間的變化,判定太陽能電池模組50的劣化的有無。影像資料儲存部19會儲存影像資料。In the EL inspection of the test, the EL inspection device 102 photographs the
像這樣,資料處理裝置100會根據每個參數的測量值隨時間的變化以及EL影像65中的暗部隨時間的變化,判定太陽能電池模組50有無劣化。評價系統110會根據劣化有無的判定,來評價太陽能電池模組50的耐久性。提示部13會提示耐久性的評價結果。In this way, the
第9圖係顯示第1圖所示的評價系統110的第1動作步驟的流程圖。第1動作步驟是用來提示試驗所做的耐久性評價的結果的步驟。Fig. 9 is a flowchart showing the first operation procedure of the
在步驟S1,評價系統110對製作的太陽能電池模組50,實施試驗開始時的輸出特性的測量及EL檢查。計算部14會根據輸出測量器101所做的電流及電壓的測量結果,算出各種參數的測量值。測量資料儲存部18會儲存算出的測量值(測量資料)。EL檢查裝置102會拍攝處於激發光狀態的太陽能電池模組50。影像資料儲存部19會儲存拍攝中獲得的EL影像65的資料(影像資料)。In step S1, the
當步驟S1的輸出特性的測量及EL檢查結束,會開始太陽能電池模組50的耐久試驗或者是加速試驗。在步驟S2中,評價系統110每隔試驗時間內的設定時間,會實施輸出特性的測量及EL檢查。測量資料儲存部18會儲存算出的測量值(測量資料)。資料加工部15會根據測量資料儲存部18中所儲存的測量資料,製作出每個參數的時間序列資料。加工資料儲存部20會儲存資料加工部15所製作的時間序列資料。又,資料加工部15製作表示出每個參數的測量資料的推移的圖形。影像資料儲存部19會儲存拍攝而得的影像資料。When the measurement of the output characteristics and the EL inspection in step S1 are completed, the durability test or the accelerated test of the
計算部14根據加工資料儲存部20所儲存的時間序列資料,求出每個參數的測量資料隨時間變化的比例。計算部14根據影像資料儲存部19所儲存的影像資料,確認EL影像65中有無暗部的領域隨時間變化。在步驟S3中,計算部14會根據每個參數的測量資料隨時間的變化與EL影像65中的暗部隨時間的變化,判定太陽能電池模組50有無劣化。計算部14判定耐久性的評價(試驗)是否合格。在步驟S4,提示部13提示步驟S3中的耐久性的評價結果。藉此,評價系統110結束第9圖所示的第1動作步驟。The calculation unit 14 obtains the ratio of the change over time of the measurement data of each parameter based on the time series data stored in the processing data storage unit 20. Based on the image data stored in the image data storage unit 19, the calculation unit 14 confirms whether there is a dark area in the
耐久試驗之一的耐濕試驗中,會評價太陽能電池模組50在高溫且多濕的狀態下被使用及儲存的情況下的耐久性。這個耐濕試驗也被稱為濕熱(Damp Heat,DH)試驗。舉例來說,在耐濕試驗中,試驗條件設定為溫度85℃及相對濕度85%,試驗時間設定為1000小時。在耐濕試驗中,每隔500小時進行輸出特性的測量。In the humidity resistance test, which is one of the durability tests, the durability of the
實施型態1中,取代規格所規定的耐濕試驗,而實施有關耐濕性的加速試驗。加速試驗的試驗條件會設定比耐久試驗更嚴格的試驗條件。舉例來說,在有關耐濕性的加速試驗中,試驗條件設定為溫度105℃以及相對濕度設定為100%,試驗時間設定成比1000小時短的時間。評價系統110每隔115小時進行輸出特性的測量。在有關耐濕性的加速試驗中,可以考慮能夠滿足試驗條件的試驗槽的尺寸,將太陽能電池模組50當中相當於1片的太陽能電池單元51的部分當作是檢體。有關耐濕性的加速試驗會將複數的檢體投入試驗槽中來實施。In Embodiment 1, instead of the humidity resistance test specified in the specifications, an accelerated test related to humidity resistance is implemented. The test conditions of the accelerated test will be more stringent than the endurance test. For example, in an accelerated test related to humidity resistance, the test conditions are set to a temperature of 105°C and relative humidity to 100%, and the test time is set to be shorter than 1000 hours. The
接著,說明關於資料處理裝置100所做的劣化原因的推定。資料處理裝置100對於被判定有劣化的太陽能電池模組50,實行用來推定劣化原因的資料處理,並提示推定結果。技術人員會根據提示的推定結果的內容來特定劣化的原因。成為劣化原因的材料或製造條件的重新評估會由技術人員來進行,將劣化的原因消除,就能夠對於今後要生產的太陽能電池模組50,確保其具有產品應該滿足的耐久性。Next, the estimation of the cause of deterioration performed by the
關聯連結設定部17會設定兩參數的關聯連結,這些參數包含於用來評價太陽能電池模組50的耐久性的複數的參數中。設定保持部22保持關聯連結設定部17所設定的關聯連結的內容。資料加工部15依照設定保持部22所保持的設定來組合兩參數的測量資料,藉此進行資料加工,將兩參數的測量資料進行關聯連結。加工資料儲存部20儲存資料加工後獲得的測量資料的組合。The relational connection setting unit 17 sets the relational connection of two parameters, and these parameters are included in the plural parameters used to evaluate the durability of the
相關保持部21對於設定了關聯連結的兩參數,保持顯示出針對每個劣化原因而預先把握的相關關係之函數(相關函數)。在相關保持部21中,表示劣化原因的資訊會被對應連結於相關函數而被保持。推定處理部16會依照設定保持部22所保持的設定,而將關聯連結的兩參數的測量資料的分布,與相關保持部21所保持的相關函數相比較,推定出劣化的原因。The correlation holding unit 21 holds a function (correlation function) showing a correlation relationship grasped in advance for each deterioration cause for the two parameters for which the correlation is set. In the correlation holding unit 21, information indicating the cause of deterioration is correspondingly linked to the correlation function and held. The
資料處理裝置100提示出包含於複數的參數中的兩參數被關聯連結的關聯圖,藉此針對從IV特性及各個參數的時間序列資料中難以推定的原因,會提供能夠更容易縮小可能是原因的事項的範圍的資料。關聯連結設定部17所做的兩參數的關聯連結,會透過技術人員對輸入裝置46的手動輸入來進行。技術人員可將有用於更容易縮小可能是原因的事項的範圍的關聯連結設定到資料處理裝置100。資料處理裝置100會因為關聯連結設定部17,而能夠設定任意的內容的關聯連結。能夠設定的關聯連結的數目假設是任意的。The
第10圖係顯示第1圖所示的評價系統110的第2動作步驟的流程圖。第2動作步驟作為用以提示劣化原因的推定結果的步驟。步驟S11中,關聯連結設定部17設定兩參數的關聯連結,這兩參數包含於表示太陽能電池模組50的輸出特性的複數的參數中。設定保持部22保持關聯連結設定部17所設定的關聯連結的內容。資料處理裝置100在試驗的開始之前,進行關聯連結的設定以及關聯連結內容的保持。上述的相關函數被預先保持於相關保持部21。相關函數也可以是由技術人員設定於資料處理裝置100,也可以預先設定於資料處理程式。技術人員即使在相關函數預先設定到資料處理程式的情況下,也能夠設定任意的相關函數到資料處理裝置100。Fig. 10 is a flowchart showing the second operation procedure of the
當進行上述步驟S1及步驟S2中的輸出特性的測量,測量資料儲存部18會儲存針對每一個複數的參數所得的測量資料。在步驟S12,資料加工部15依照保持的設定,將兩參數的測量資料做關聯連結的資料加工,藉此產生測量資料的組合。加工資料儲存部20儲存資料加工而得的測量資料的組合。測量資料的組合會由關聯圖的座標來表示。關聯圖是具有2個軸用來表示彼此關聯連結的參數的散布圖。提示部13會提示資料加工部15所製作的關聯圖。When the measurement of the output characteristics in the above steps S1 and S2 is performed, the measurement data storage unit 18 will store the measurement data obtained for each plural parameter. In step S12, the data processing unit 15 processes the measurement data of the two parameters in a relational connection according to the retained settings, thereby generating a combination of measurement data. The processing data storage unit 20 stores a combination of measurement data obtained by data processing. The combination of measurement data will be represented by the coordinates of the correlation diagram. The correlation diagram is a scatter diagram with two axes used to represent parameters that are related to each other. The presentation unit 13 presents the correlation diagram created by the data processing unit 15.
試驗時間中的測量資料的組合的製作及儲存結束後,在步驟S13中,推定處理部16會比較被關聯連結的兩參數的測量資料的關係以及保持於相關保持部21的相關函數,藉此判斷測量資料的關係中是否有類似的相關函數。推定處理部16會算出表示關聯圖中的測量資料的分布與相關函數的類似度的指標,根據算出的指標來判斷是否有類似。推定處理部16能夠使用任意的手法來判斷是否類似。After the creation and storage of the combination of measurement data during the test time is completed, in step S13, the
當有類似於測量資料的關係的相關函數存在的情況下(步驟S13:Yes),在步驟S14中,推定處理部16會從相關保持部21中抽出具有與該相關函數有對應連結的原因資訊,藉此推定劣化的原因。推定處理部16會輸出步驟S14中獲得的推定結果。像這樣,推定處理部16會從相關保持部21獲得具有與類似於測量資料的關係的相關函數之間有對應連結的原因資訊,藉此實行用以推定劣化原因的處理。在步驟S15中,提示部13提示推定處理部16所輸出的推定結果。When there is a correlation function with a relationship similar to the measurement data (step S13: Yes), in step S14, the
沒有類似於測量資料的關係的相關函數的情況下(步驟S13,No),推定處理部16會輸出「要推定的原因是無」的推定結果。在步驟S15中,提示部13會提示「要推定的原因是無」的推定結果。藉此,評價系統110會結束第10圖所示的步驟。When there is no correlation function similar to the relationship of the measurement data (step S13, No), the
技術人員會參照提示部13所提示的推定結果,進行用以驗證劣化原因的檢查。舉例來說,技術人員會藉由太陽能電池模組50的切斷或相當於切斷的方法,進行破壞檢查來觀察太陽能電池模組50的內部。提示部13提示出原因資訊的情況下,技術人員會對於提示的原因資訊縮小對象的範圍來進行檢查,藉此能夠容易地驗證劣化的原因。提示部13沒有提示原因資訊的情況下,技術人員能夠對相關保持部21所保持著資訊的原因以外,縮小對象的範圍來進行檢查。The technician will refer to the estimation result presented by the presentation unit 13 to perform an inspection to verify the cause of deterioration. For example, a technician will perform a damage inspection to observe the inside of the
技術人員也可以根據因為劣化原因的驗證而新找出的兩參數的相關,進行兩參數的新的關聯連結的設定、以及兩參數的新的相關函數的設定。藉由重複這樣的考察,資料處理裝置100會累積用以推定及特定劣化原因的有用的資訊。資料處理裝置100會因為有用的資訊的累積,而能夠進行劣化原因的高精度的推定。The technician can also set the new correlation connection of the two parameters and the new correlation function of the two parameters based on the correlation between the two parameters newly found due to the verification of the deterioration reason. By repeating such investigations, the
接著,說明兩參數的關聯連結及劣化原因的推定的具體例。第11圖係說明關於第1圖所示的資料處理裝置100所設定的兩參數的關聯連結的第1例。第1例是曲線因子FF與串聯阻抗Rs相關聯連結的例子。設定保持部22會保持有關於第1參數FF及第2參數Rs的關聯連結的設定。第11圖顯示出FF及Rs的測量資料被描繪之前的狀態下的關聯圖。第11圖所示的圖形中,縱軸表示Rs,橫軸表示FF。Next, specific examples of the correlation between the two parameters and the estimation of the cause of deterioration will be described. FIG. 11 illustrates the first example of the association between two parameters set by the
資料處理裝置100中,設定有針對FF及Rs的3個相關函數,這3個相關函數顯示出每個劣化原因被把握的相關性。相關保持部21保持3個相關函數、以及對應連結於各相關函數的原因資訊。第11圖所示的關聯圖中,被附加了相關保持部21所保持的3個相關函數的圖形C1、C2、C3。FF及Rs的關聯圖中,圖形C1、C2、C3會以直線表示。以下,將以圖形C1所表示的相關函數做為第1相關函數,以圖形C2所表示的相關函數做為第2相關函數、以圖形C3所表示的相關函數做為第3相關函數。In the
第1相關函數是表示出串聯阻抗的單獨增加及單調減少這樣的串聯阻抗的變動所形成的相關性的函數。第1相關函數所表示的劣化的傾向是起因於第3圖至第5圖所示的太陽能電池單元51之中面方向全體的耐濕性的劣化而出現。面方向是指與太陽能電池單元51的受光面及裏面平行的方向。太陽能電池單元51的製造步驟中使連接配線52的剖面積比原本小,藉此意圖增大太陽能電池模組50的串聯阻抗的情況下,會在FF及Rs之間確認該相關性。根據該相關性,太陽能電池模組50的架構再加上0.001Ω的串聯阻抗的情況下,FF的數值會降低0.01。相關保持部21會將太陽能電池單元51的全體的耐濕性劣化而造成的串列阻抗增大的原因資訊,與第1相關函數對應連結並保持。The first correlation function is a function that expresses the correlation formed by the variation of series impedance such as an individual increase in series impedance and a monotonous decrease. The deterioration tendency indicated by the first correlation function appears due to the deterioration of the humidity resistance of the entire
圖形C1所表示的第1相關函數相當於太陽能電池單元51上產生串聯阻抗的單調增加的情況的相關性。這個相關性例如會出現在裏面的連接電極55B劣化時。具體來說,出現於在裏面的連接電極55B及集電電極55A之間的接觸阻抗增加時。或者是,出現於在裏面的連接電極55B及連接配線52之間的接觸阻抗增加時。因為連接配線52本身的阻抗低,集電電極55A、連接電極55B及連接配線52之間的接觸發生異常的情況下,會出現與串聯阻抗單調增加的情況下相同的相關性。The first correlation function represented by the graph C1 corresponds to the correlation in the case where a monotonous increase in the series impedance of the
第2相關函數是表示受光面電極54的阻抗與裏面電極55的阻抗在面方向上分布所形成的相關性的函數。由第2相關關係所表示的劣化的傾向,會起因於太陽能電池單元51之中在面方向上的部分的耐濕性的劣化而出現。在1mm以上的尺寸的領域上產生阻抗的分布的情況下,會在FF及Rs之間確認到該相關性。在這個情況下,太陽能電池模組50的IV特性會與串聯阻抗Rs彼此不同的太陽能電池單元51並聯連接的電路的IV特性相同。第2相關函數中,與第1相關函數的情況相比,FF的降低相對於Rs的增加較大。The second correlation function is a function representing the correlation between the impedance of the light-receiving
太陽能電池模組50的周圍的水從太陽能電池模組50的一端進入到太陽能電池模組50的內部的情況下,位於太陽能電池模組50該端的太陽能電池單元51中,會從太陽能電池單元51的一端進水。進水造成的太陽能電池單元51的劣化大多從太陽能電池單元51的一端開始進行。太陽能電池單元51的製造步驟中,意圖地使第4圖所示的集電電極54A的一部分斷線的情況下,或者是使裏面電極55的一部分比本來的厚度更薄的情況下,會在FF及Rs之間確認到該相關性。相關保持部21會將太陽能電池單元51的部分的耐濕性劣化而造成的阻抗分布的原因資訊,與第2相關函數對應連結並保持。When the water around the
圖形C2所表示的第2相關函數的相關性,例如會出現在電極的一部分劣化時。具體來說,受光面側的柵電極(集電電極54A)當中只有在太陽能電池單元51的端部發生劣化的情況下,或者是出現於在受光面的連接電極54B及受光面的集電電極54A中的一部分之間的接觸阻抗增加情況下。也就是說,會出現於受光面的連接電極54B與受光面的集電電極54A接觸的全部的位置當中,一部分接觸正常,且其他一部分發生劣化接觸阻抗增加時。受光面的連接電極54B及受光面的集電電極54A之中的一部分之間的接觸阻抗增加的情況下,會發生電流集電於接觸正常的部分(集電電極54A)的現象。因為Rs是I=0附近的斜率,所以即使在一部分位置的接觸阻抗增加,在接觸正常的部分有電流流過的情況下Rs不會出現顯著的變化,但由於在一部分位置的接觸阻抗的增加,最大輸出電力時的Vpm及Ipm降低。因為Vpm及Ipm的降低,使得最大輸出電力Pmax降低的情況下,FF會降低。因此,第2相關函數中,與表示串聯阻抗單純增加的情況的相關性的第1相關函數的情況相比,FF的降低相對於Rs的增加較大。The correlation of the second correlation function represented by the graph C2 appears when a part of the electrode is deteriorated, for example. Specifically, among the gate electrodes (collecting
第3相關函數表示受光面電極54的接觸阻抗的增加與減少這樣的接觸阻抗的變動所形成的相關性。該阻抗會出現在受光面電極54當中的集電電極54A及半導體基板53(射極)的接觸阻抗變化的情況。第3相關函數所表示的劣化的傾向是一般發生於太陽能電池模組50的劣化,出現在面方向上接觸阻抗部分地增加的情況下。藉由太陽能電池單元51的製造步驟中的電極燒製的燒製條件的變化,意圖使集電電極54A的接觸阻抗變化的情況下,會在FF及Rs之間確認到該相關性。The third correlation function represents the correlation between the increase in the contact resistance of the light-receiving
集電電極54A的接觸阻抗的變化會在太陽能電池單元的受光面上部分地發生。半導體基板53之中與集電電極54A接觸的領域上,接觸阻抗比周圍更高的部分會以1μm量級或10μm量級的尺寸出現多個。The change in the contact resistance of the
構成形成於半導體基板53的紋理構造之構造體的頂點或稜線與集電電極54A接觸的部分上,形成有包含於集電電極54A的銀及包含於半導體基板53的矽反應而產生的合金層。集電電極54A與半導體基板53之間的電性連接會透過該合金層來確保。構成構造體的底面之底邊的長度、從底面到頂點的高度在以1μm量級到10μm量級是任意的,因此集電電極54A及半導體基板53的接觸也會產生每個1μm量級或10μm量級的領域的變異。因為這個接觸的變異,可能產生集電電極54A的接觸阻抗的變化。相關保持部21會將面方向上的受光面電極54的接觸阻抗部分增大的原因資訊,與第3相關函數對應連結並保持。The apex or ridge of the structure forming the texture structure formed on the
第3相關函數中,與第1相關函數的情況相比,FF的降低相對於Rs的增加較大。第3相關函數中,與第2相關函數的情況相比,FF的降低相對於Rs的增加較小。In the third correlation function, compared with the case of the first correlation function, the decrease in FF is larger than the increase in Rs. In the third correlation function, the decrease in FF relative to the increase in Rs is smaller than in the case of the second correlation function.
圖形C3所表示的第3相關函數的相關性,例如出現在受光面的集電電極54A與半導體基板53的接觸阻抗部分增加時。受光面的集電電極54A與半導體基板53的接觸阻抗部分增加的情況下,會發生電流集電於具有正常接觸阻抗上的集電電極54A上的現象。集電電極54A與半導體基板53接觸的部分在受光面的全體廣範圍存在,因此第3相關函數中,與顯示出電極的一部分劣化的情況下的相關性的第2相關函數的情況相比,FF的降低相對於Rs的增加變小。The correlation of the third correlation function represented by the graph C3 appears when, for example, the contact resistance between the
另外,相關函數並不限定於直線的圖形所表示,也可以是曲線的圖形來表示。In addition, the correlation function is not limited to being represented by a linear graph, and may be represented by a curved graph.
第12圖係顯示被第1圖所示的資料處理裝置100設定關聯連結的參數之一的曲線因子的時間序列資料的例子。第12圖所示的圖形中,縱軸表示曲線因子FF,橫軸表示時間。Fig. 12 shows an example of time-series data in which a curve factor, which is one of the related parameters, is set by the
資料加工部15會根據測量資料儲存部18所儲存的測量資料,製作出關於含有FF的複數參數的時間序列資料。資料加工部15會製作出表示每個參數的時間序列資料的推移的圖形。資料加工部15對於FF會製作出如第12圖所示的圖形。第12圖中顯示了5個檢體的時間序列資料。時間序列資料會以顯示出每115小時的測量資料的描點來表示。Based on the measurement data stored in the measurement data storage unit 18, the data processing unit 15 creates time series data about complex parameters including FF. The data processing unit 15 creates a graph showing the transition of time series data for each parameter. The data processing unit 15 creates a figure as shown in Fig. 12 for the FF. Figure 12 shows the time series data of 5 specimens. Time series data will be represented by trace points showing the measurement data every 115 hours.
第12圖中,時間「0h」表示試驗的開始時。從試驗開始時經過115小時後,FF緩慢下降。從試驗開始時經過920小時後,各檢體中的FF下降了2%~3%左右。In Figure 12, the time "0h" indicates the start of the test. After 115 hours from the start of the test, FF slowly decreased. After 920 hours from the start of the test, the FF in each sample dropped by about 2% to 3%.
第13圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第1圖。第13圖是第11圖所示的關聯圖上追加測量資料的描點。資料加工部15產生表示FF的測量值及Rs的測量值的組合之座標,藉此製作出FF及Rs的測量資料的組合。資料加工部15會將產生的座標描繪於關聯圖。Fig. 13 is a first diagram showing an example of the distribution of measurement data of the curve factor and series impedance due to the correlation and connection of the two parameters of the first example shown in Fig. 11. Figure 13 is the trace point of the additional measurement data on the correlation diagram shown in Figure 11. The data processing unit 15 generates coordinates representing the combination of the measured value of FF and the measured value of Rs, thereby creating a combination of measured data of FF and Rs. The data processing unit 15 draws the generated coordinates on the correlation diagram.
像這樣,資料加工部15針對被設定了關聯連結的第1參數FF及第2參數Rs,產生出在表示FF的橫軸及表示Rs的縱軸的圖形上描繪表示FF的測量值及Rs的測量值的組合的座標之關聯圖。提示部13提示出資料加工部15所產生的關聯圖。藉此,資料處理裝置100能夠將彼此關聯連結的FF及Rs的測量資料的關係,以視覺上容易了解的型態提示出來。In this way, the data processing unit 15 generates a graph representing the measured value of FF and Rs on the graph representing the horizontal axis of FF and the vertical axis of Rs for the first parameter FF and the second parameter Rs that have been set to be linked. The correlation diagram of the coordinate of the combination of measured values. The presentation unit 13 presents the correlation diagram generated by the data processing unit 15. In this way, the
第13圖所示的關聯圖中,描繪了從試驗開始時經過920小時的FF及Rs的測量資料。資料加工部15針對FF及Rs製作出如第13圖所示的關聯圖。第13圖中,顯示了5個檢體的測量資料。描點分散的領域之中位於右下端的描點,表示試驗開始時的測量資料。隨著時間經過,FF隨著Rs的增加而下降。描點分散的領域之中位於左上端的描點,表示經過920小時的測量資料。The correlation diagram shown in Figure 13 depicts the measured data of FF and Rs for 920 hours from the start of the test. The data processing unit 15 creates a correlation diagram as shown in FIG. 13 for FF and Rs. Figure 13 shows the measurement data of 5 specimens. The dots at the bottom right in the area where the dots are scattered indicate the measurement data at the beginning of the experiment. As time passes, FF decreases as Rs increases. In the area where the trace points are scattered, the trace point at the upper left end represents the measurement data after 920 hours.
推定處理部16比較描點的線性近似而得的直線L1的斜率以及各相關函數的圖形C1、C2、C3的斜率,藉此判斷類似於測量資料的關係的相關函數的有無。根據第13圖所示的關聯圖,直線L1的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C3的斜率。The
當太陽能電池單元51的製造步驟中的電極燒製的燒製溫度變高,集電電極54A的接觸阻抗下降,Rs變低。當燒製溫度變低,接觸阻抗變高,Rs變高。發明人們確認到,將燒製溫度提昇到最高時升降燒製溫度的同時燒製溫度比通常降低更多的情況下,太陽能電池單元51的耐濕性下降,表示FF及Rs的測量資料的描點形成第13圖所示的傾斜分布。這樣的耐濕性的下降也能夠透過規格所規範的耐濕試驗來確認。When the firing temperature of electrode firing in the manufacturing step of the
推定處理部16判斷FF和Rs的測量資料的關係與第3相關關係類似,從相關保持部21取得具有與第3相關函數的對應連結的原因資訊。在這個情況下,原因資訊會這樣地使用,推定處理部16藉由比較FF和Rs的測量資料與被保持的相關函數來推定劣化的原因。The
提示部13將設定有關聯連結的兩參數的測量資料的關係,與相關函數的圖形一起顯示於關聯圖上。藉此,資料處理裝置100能夠容易理解地提示出關於彼此關聯連結的兩參數的測量資料的關係。The presentation unit 13 displays the relationship between the measurement data of the two parameters set to be linked together on the correlation graph together with the graph of the correlation function. In this way, the
相關保持部21也可以儲存FF和Rs的測量資料的關係以及被保持的相關關係的比較結果,隨時累積測量資料的分布的傾向以及被特定的原因。資料處理裝置100能夠參照過去獲得的傾向,藉此提高劣化原因的推定精準度。The correlation holding unit 21 may also store the relationship between the measurement data of FF and Rs and the comparison result of the maintained correlation, and accumulate the tendency of the distribution of the measurement data and the specified reason at any time. The
第14圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第2圖。第15圖係顯示第14圖所示的曲線因子的時間序列資料。第15圖係顯示與第12顯示出時間序列資料的檢體不同的5個檢體的時間序列資料。Fig. 14 is a second diagram showing an example of the distribution of the curve factor and the measurement data of series impedance due to the associative connection of the two parameters in the first example shown in Fig. 11. Figure 15 shows the time series data of the curve factor shown in Figure 14. Figure 15 shows the time-series data of five specimens that are different from the specimen that displayed time-series data on the 12th.
第15圖所示的時間序列資料中,經過115小時後的FF下降的比例會比第12圖所示的情況更大。FF在經過115小時與經過230小時之間大幅地下降,在經過230小時後就緩緩地下降。In the time series data shown in Figure 15, the percentage of FF decline after 115 hours has passed is greater than that shown in Figure 12. The FF dropped sharply between 115 hours and 230 hours, and then slowly dropped after 230 hours.
第14圖所示的關聯圖上,描繪出從試驗開始時到920小時的FF及Rs的測量資料。第14圖顯示出5個檢體的測量資料。第14圖中,直線L2是試驗開始到經過115小時的描點的線性近似而得的圖形。直線L3是經過115小時到經過230小時的描點的線性近似而得的圖形。直線L4是經過230小時以後的描點的線性近似而得的圖形。The correlation diagram shown in Figure 14 plots the measurement data of FF and Rs from the start of the test to 920 hours. Figure 14 shows the measurement data of 5 specimens. In Fig. 14, the straight line L2 is a graph obtained by linear approximation of the plot point from the beginning of the test to 115 hours. The straight line L3 is a graph obtained by linear approximation of the plot point from 115 hours to 230 hours. The straight line L4 is a graph obtained by linear approximation of the drawing point after 230 hours.
根據第14圖所示的關聯圖,直線L2的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C3的斜率。從試驗開始到經過115小時為止,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第3相關關係。直線L3的斜率最接近形C1、C2、C3中的圖形C2的斜率。從經過115小時到經過230小時為止,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第2相關關係。產生這樣的耐濕性下降的情況下,第8圖所示的EL影像65之中,會確認到構成太陽能電池單元51的外形(矩形)的各邊附近產生了暗部。藉由這個EL影像65,能夠從太陽能電池單元51的邊緣,先行把握到太陽能電池單元51發生了耐濕性的劣化。According to the correlation diagram shown in Fig. 14, the slope of the straight line L2 is closest to the slope of the graph C3 among the graphs C1, C2, and C3. From the beginning of the test to 115 hours, it can be judged that the relationship between the measurement data of FF and Rs is similar to the third correlation. The slope of the straight line L3 is closest to the slope of the figure C2 in the shapes C1, C2, and C3. From 115 hours to 230 hours, it can be judged that the relationship between FF and Rs measurement data is similar to the second correlation. When such a drop in moisture resistance occurs, in the
直線L4的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C3的斜率。從經過230小時以後,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第3相關關係。在從經過230小時以後,推定受光面電極54的接觸阻抗在面方向上一致地增大。如第15圖所示,FF在經過230小時時大約0.72左右,在經過920小時時大約0.69。經過230小時後的FF的降低會停在3%~4%左右。經過230小時到經過920小時為止,各EL影像中的暗部的分布沒有顯著的變化,因此會確認到經過230小時到經過920小時為止的耐濕性的劣化較少。The slope of the straight line L4 is closest to the slope of the graph C3 among the graphs C1, C2, and C3. After 230 hours, it can be judged that the relationship between FF and Rs measurement data is similar to the third correlation. After 230 hours have passed, it is estimated that the contact resistance of the light-receiving
像這樣,即使是因為試驗的經過時間不同而劣化原因各異的情況下,推定處理部16能夠比較兩參數的測量資料的分布及所保持的相關關係,來推定每個經過時間的劣化原因。又,技術人員能夠把握每個經過時間的測量資料的傾向。資料處理裝置100能夠透過關聯圖容易理解地提示出經過時間不同而劣化原因各異的狀況。In this way, even when the factors of deterioration are different due to different elapsed time of the test, the
第16圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第3圖。第17圖係顯示第16圖所示的例子中的曲線因子的時間序列資料。第17圖係顯示與第12顯示出時間序列資料的檢體及第15顯示出時間序列資料的檢體不同的5個檢體的時間序列資料。Fig. 16 is a third diagram showing an example of the distribution of the curve factor and the measurement data of series impedance due to the associative connection of the two parameters in the first example shown in Fig. 11. Figure 17 shows the time series data of the curve factor in the example shown in Figure 16. Figure 17 shows the time series data of five samples that are different from the sample showing time series data on the 12th and 15th sample showing the time series data.
第17圖所示的時間序列資料中,經過230小時後的FF下降的比例比第12圖所示的情況更大。從試驗的開始到920小時為止,各檢體的FF會降低10%~15%左右。第17圖所示的時間序列資料中,比起第12圖所示的情況下,FF顯著地下降。In the time series data shown in Figure 17, the percentage of FF decline after 230 hours has passed is greater than that shown in Figure 12. From the start of the test to 920 hours, the FF of each sample will decrease by about 10% to 15%. In the time-series data shown in Fig. 17, FF is significantly lower than in the case shown in Fig. 12.
第16圖所示的關聯圖中,描繪了試驗開始到920小時為止的FF與RS的測量資料。第16圖顯示了5個檢體的測量資料。第16圖中,直線L5是試驗開始到經過115小時為止的描點的線性近似而得的圖形。直線L6是經過115小時到經過230小時為止的描點的線性近似而得的圖形。直線L7是經過345小時以後的描點的線性近似而得的圖形。The correlation chart shown in Figure 16 depicts the measurement data of FF and RS from the start of the test to 920 hours. Figure 16 shows the measurement data of 5 specimens. In Fig. 16, the straight line L5 is a graph obtained by linear approximation of the plot points from the beginning of the test to the elapse of 115 hours. The straight line L6 is a graph obtained by linear approximation of the drawing points from 115 hours to 230 hours. The straight line L7 is a graph obtained by linear approximation of the drawing point after 345 hours.
根據第16圖所示的關聯圖,直線L5的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C3的斜率。從試驗開始到經過115小時為止,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第3相關關係。直線L6的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C2的斜率。從經過115小時到經過230小時為止,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第2相關關係。直線L7的斜率最接近圖形C1、C2、C3中的圖形C1的斜率。經過345小時以後,能夠判斷FF與Rs的測量資料的關係類似於第1相關關係。According to the correlation diagram shown in Fig. 16, the slope of the straight line L5 is closest to the slope of the graph C3 among the graphs C1, C2, and C3. From the beginning of the test to 115 hours, it can be judged that the relationship between the measurement data of FF and Rs is similar to the third correlation. The slope of the straight line L6 is closest to the slope of the graph C2 among the graphs C1, C2, and C3. From 115 hours to 230 hours, it can be judged that the relationship between FF and Rs measurement data is similar to the second correlation. The slope of the straight line L7 is closest to the slope of the graph C1 among the graphs C1, C2, and C3. After 345 hours, it can be judged that the relationship between the measurement data of FF and Rs is similar to the first correlation.
試驗開始時的EL影像65中,太陽能電池單元51之中連接電極54B及連接電極55B以外的全體看來起變白。藉由這個EL影像65,確認了太陽電池單元51之中連接電極54B及連接電極55B以外的部分的全體對發光帶來貢獻。將試驗的開始到經過230小時為止的EL影像65與試驗開始時的EL影像65相比,確認到構成太陽能電池單元51的外形(矩形)的各邊附近產生了暗部。隨著時間的經過,暗部朝向太陽能電池單元51的中心擴大暗部。EL影像65中暗部產生的態樣與經過時間無關而維持一致,因此只有EL影像65的解析要特定劣化的原因較困難。In the
根據第16圖所示的關聯圖,經過345小時以後,FF與Rs的測量資料的關係類似於第1相關關係的狀態會持續。根據測量資料的這樣的傾向,能夠推定出全部的連接電極55B中從半導體基板53的剝離在同時期發生。在試驗的結束後以檢體的破壞檢查來進行故障解析時,觀察到全部的連接電極55B有剝離,能夠實際驗證前述的推定是有效的。According to the correlation diagram shown in Figure 16, after 345 hours, the relationship between the measurement data of FF and Rs is similar to that of the first correlation. From such a tendency of the measurement data, it can be estimated that peeling from the
像這樣,即使是難以用EL影像65的解析來特定原因,且不用破壞檢查就難以確認原因的情況下,推定處理部16能夠藉由比較兩參數的測量資料的分布及所保持的相關關係,容易地推定出劣化原因。In this way, even if it is difficult to identify the cause by the analysis of the
第18圖係說明關於第1圖所示的資料處理裝置100所設定的兩參數的關聯連結的第2例。第2例是短路電流密度Jsc與開路電壓Voc關聯連結的例子。設定保持部22會保持有關於第1參數Jsc及第2參數Voc的關聯連結的設定。第18圖顯示在描繪Jsc及Voc的測量資料之前的狀態的關聯圖。第18圖所示的圖表中,縱軸表示Voc,橫軸表示Jsc。FIG. 18 is a diagram illustrating a second example of the associative connection between two parameters set by the
第19圖係顯示被第1圖所示的資料處理裝置100設定關聯連結的參數之短路電流密度及開路電壓的時間序列資料的例子。第19圖的上段所示的圖的縱軸表示短路電路密度Jsc。第19圖的中段所示的圖的縱軸表示開路電壓Voc。第19圖的下段顯示曲線因子FF的時間序列資料的例子。第19圖的下段所示的圖的縱軸表示FF。第19圖所示的各圖的橫軸表示時間。第2例中,與第1例同樣地,設定了FF與Rs的關聯連結。Fig. 19 shows an example of time-series data of short-circuit current density and open-circuit voltage, which are set by the
第19圖顯示了3個檢體的時間序列資料。時間序列資料會描點顯示試驗開始時、試驗開始到經過115小時、經過345小時及經過460小時的各時間點的測量資料。Figure 19 shows the time series data of 3 specimens. The time series data will show the measurement data at each time point from the beginning of the test, to 115 hours, 345 hours, and 460 hours.
關於第11圖至第17圖所示的上述的第1例的說明中,試驗時間內每隔設定時間所執行的輸出特性的測量中未認定Jsc與Voc的下降。第2例中,說明輸出特性的測量中認定Jsc與Voc下降的情況。根據第19圖所示的圖,Jsc與Voc會與FF同樣地,從試驗開始時隨著時間的經過而下降。In the description of the above-mentioned first example shown in Figs. 11 to 17, the decrease in Jsc and Voc was not recognized in the measurement of the output characteristics performed at every set time during the test period. In the second example, it is assumed that Jsc and Voc are decreased in the measurement of output characteristics. According to the graph shown in Fig. 19, Jsc and Voc will decrease with the passage of time from the beginning of the test, like FF.
第18圖中,追加了表示使半導體基板53的受光面上的表面結合速度從10cm/s變化到100000cm/s為止的情況下的Jsc及Voc的關係的2個圖C4、C5。Jsc及Voc的關係也可以是由模擬所得。在模擬中, 作為太陽能電池單元51的模擬器,會使用一般的一次元半導體裝置模擬器。圖C4顯示太陽能電池單元51中只變化半導體基板53(p型矽基板)的表面再結合速度之模擬所獲得的關係。圖C5顯示使設置於半導體基板53的受光面上的反射防止膜成為比平常還要薄的狀態,且變化p型矽基板的表面再結合速度的情況下的關係。相關保持部21會保持圖C4所表示的相關函數(第4相關函數)及圖C5所表示的相關函數(第5相關函數)。In FIG. 18, two graphs C4 and C5 showing the relationship between Jsc and Voc when the surface bonding speed on the light-receiving surface of the
第5相關函數是表示半導體基板53的界面上的表面再結合速度的變化及反射防止膜的厚度減少之間的相關性的函數。第5相關函數所表示出的劣化傾向會出現在反射防止膜的溶出在進行的情況下。反射防止膜因為溶出而變薄,使得反射防止膜的反射防止功能下降。如同圖C5的Jsc的下降比起圖C4較為顯著,反射防止膜變薄使得Jsc的下降變大。又,反射防止膜變薄使得反射防止膜對半導體基板53的表面鈍化效果也受損。表面鈍化效果的下降,使得半導體基板53的表面的載子再結合的抑制變得不充分,因此Voc的下降也變大。相關保持部21會將反射防止膜的溶出之原因資訊,與第5相關函數對應連結並保持。The fifth correlation function is a function representing the correlation between the change in the surface recombination speed at the interface of the
第20圖顯示因第18圖所示的第2例的兩參數的關聯連結而產生的短路電流密度與開路電壓的測量資料的分布的例子。第20圖是第18圖所示的關聯圖追加了測量資料的描點。資料加工部15針對設定了關聯連結的第1參數Jsc及第2參數Voc,產生了在以Jsc為橫軸以Voc為縱軸的圖表中描繪出表示Jsc的測量值及Voc的測量值的組合的座標的關聯圖。提示部13提示資料加工部15所產生的關聯圖。第20圖所示的關聯圖中描繪了從試驗開始到460小時的Jsc及Voc的測量資料。第20圖顯示了3個檢體的測量資料。Figure 20 shows an example of the distribution of measurement data of short-circuit current density and open-circuit voltage due to the associative connection of the two parameters in the second example shown in Figure 18. Fig. 20 is the correlation diagram shown in Fig. 18 with additional traces of measurement data. For the first parameter Jsc and the second parameter Voc that are set to be linked, the data processing unit 15 generates a combination of the measured value of Jsc and the measured value of Voc in a graph with Jsc as the horizontal axis and Voc as the vertical axis. The correlation diagram of the coordinates. The presentation unit 13 presents the correlation diagram generated by the data processing unit 15. The correlation graph shown in Figure 20 depicts the measured data of Jsc and Voc from the start of the test to 460 hours. Figure 20 shows the measurement data of 3 specimens.
直線L8是試驗開始到460小時為止的描點的線性近似所得的圖形。根據第20圖所示的關聯圖,測量資料的描點會沿著圖形C5分布。能夠判斷Jsc與Voc的測量資料的關係類似於第5相關關係。反射防止膜的溶出造成的劣化,也能夠透過時間序列資料中Jsc及Voc同時下降來確認。藉由這個測量資料與時間序列資料,能夠推定出劣化的原因是反射防止膜的溶出。The straight line L8 is a graph obtained by linear approximation of the drawn points from the start of the test to 460 hours. According to the correlation diagram shown in Figure 20, the trace points of the measurement data will be distributed along the graph C5. It can be judged that the relationship between the measurement data of Jsc and Voc is similar to the fifth correlation. The degradation caused by the elution of the anti-reflection film can also be confirmed by the simultaneous decrease of Jsc and Voc in the time series data. With this measurement data and time series data, it can be inferred that the cause of the deterioration is the elution of the anti-reflection film.
第21圖係顯示因第18圖所示的第2例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子。第21圖顯示了描繪FF及Rs的測量資料的關聯圖。直線L9是試驗開始到460小時為止的描點的線性近似所得的圖形。Fig. 21 shows an example of the distribution of the measurement data of the curve factor and the series impedance due to the associative connection of the two parameters in the second example shown in Fig. 18. Figure 21 shows a correlation diagram depicting the measurement data of FF and Rs. The straight line L9 is a graph obtained by linear approximation of the drawn points from the start of the test to 460 hours.
根據第21圖的關聯圖,直線L9的斜率比起圖形C3的斜率更接近圖形C1的斜率。因此,可知反射防止膜的溶出造成劣化的情況下,Rs的增加相對於FF的降低的比例,會比起顯示出一般發生於太陽能電池模組50的劣化的傾向之第3相關函數的情況變得更大。又,可知反射防止膜的溶出造成劣化的情況下的測量資料的關係,會類似於顯示出太陽能電池單元51的全體的耐濕性劣化造成的串聯阻抗的增大的傾向之第1相關函數。According to the correlation diagram in Fig. 21, the slope of the straight line L9 is closer to the slope of the graph C1 than the slope of the graph C3. Therefore, it can be seen that when the anti-reflection film is degraded due to elution, the ratio of the increase in Rs to the decrease in FF is different from the case of the third correlation function, which generally shows the tendency of deterioration of the
相關保持部21也可以將比較被關聯連結的兩參數的測量資料的關係與被保持的相關關係的結果加以儲存,藉此隨時累積測量資料的分布傾向與被特定的原因。資料處理裝置100能夠參照過去獲得的傾向,提高推定劣化原因的精確度。The correlation holding unit 21 may also store the result of comparing the relationship between the measurement data of the two parameters that are related and connected with the maintained correlation relationship, thereby accumulating the distribution tendency of the measurement data and the specified reason at any time. The
太陽能電池單元1也可以不用第5圖所示的集電電極55A,而採用具有鈍化膜(絕緣膜)的PERC(Passivated Emitter AND Rear Cell)構造的太陽能電池單元。PERC構造下,因為絕緣膜的溶出,會發生Jsc不下降只有Voc下降的現象。能夠預測絕緣膜的溶出導致劣化的情況下的Jsc和Voc的測量資料的關係,類似於顯示出將反射防止膜維持在一般的厚度並變化表面再結合速度的情況下的傾向之第4相關函數。像這樣,資料處理裝置100也能夠根據劣化原因及測量資料的關係的傾向之預測,來推定劣化的原因。The solar battery cell 1 may not use the
技術人員能夠參照將被保持的相關關係作為指標而來定劣化原因之結果、以及時間序列資料、測量資料及影像資料等的各種資料所表達出的意義,以高精確度特定出劣化的原因。用以特定劣化原因的實績會儲存於資料處理裝置100,藉此資料處理裝置100能夠以高精確度推定出劣化的原因。因為能夠簡單地驗證劣化原因,技術人員能夠透過簡單地驗證劣化原因來加以特定,因此能夠將為了提昇耐久性的措施立即反映到開發設計或者是製造條件上。Technicians can refer to the maintained correlation as an indicator to determine the cause of deterioration, as well as the meaning expressed by various data such as time series data, measurement data, and image data, and specify the cause of deterioration with high accuracy. The actual performance for identifying the cause of deterioration is stored in the
根據實施型態1,資料處理裝置100藉由比較被關聯連結的兩參數的測量資料及相關函數來推定劣化的原因,並提示推定的結果。藉此,資料處理裝置100在用來評價太陽能電池模組50的耐久性的試驗中,達成了能夠容易驗證發生於太陽能電池模組50上的劣化原因的效果。
[實施型態2]According to the first embodiment, the
第22圖係顯示本發明實施型態2的太陽能電池模組50的製造方法的步驟的流程圖。太陽能電池模組50的製造步驟中,包含了評價系統110所做的耐久性評價的步驟。實施型態2中,與上述實施型態1相同的構成要素會標示相同的符號,主要說明與實施型態1不同的構造。FIG. 22 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method of the
步驟S21到步驟S23表示製作太陽能電池模組50的步驟。在步驟S21中,製作太陽能電池51。在步驟S21中,洗淨準備的矽基板的表面,洗淨後的表面形成紋理構造。接著,在形成有紋理構造的矽基板上,藉由n型不純物的擴散而形成n型擴散層。藉由n型擴散層的形成,形成pn接合。接著,進行pn分離,以乾蝕刻除去形成在矽基板的側面的n型擴散層。藉此,形成半導體基板53。Steps S21 to S23 represent the steps of manufacturing the
pn分離之後,半導體基板53之中成為受光面的側表面,會形成有反射防止膜(SiN層)。半導體基板53的受光面與裏面,會透過網版印刷來印刷電極膠。將印刷的電極膠進行乾燥,再進行電極的燒製,藉此形成受光面電極54及裏面電極55。藉此製作太陽能電池單元51。After the pn is separated, an anti-reflection film (SiN layer) is formed on the side surface of the
步驟S22中,兩太陽能電池單元51之間藉由連接配線52連接,製作太陽能電池陣列。在步驟S23,將被透明樹脂56所夾的狀態的太陽能電池陣列,進一步以蓋玻璃57及背板58夾起來,實施層壓加工。藉此,製作太陽能電池模組50。另外,實施型態2中,製作太陽能電池模組50的步驟並不限定於與步驟S21至步驟S23相同的步驟。製作太陽能電池模組50的步驟能夠製作出具有接收照射光而發電的功能的太陽能電池模組50即可,也可以是與步驟S21至步驟S23不同的步驟。In step S22, the two
接著,實施太陽能電池模組50的試驗。在步驟S24中,評價系統110會實施試驗中的輸出特性的測量及EL檢查,評價步驟S21至步驟S23中製作的太陽能電池模組50的耐久性。評價系統110會透過計算部14對劣化有無的判定來評價耐久性。資料處理裝置100會儲存試驗中獲得的測量資料及影像資料。Next, a test of the
判定有劣化的情況下(步驟S25:Yes),在步驟S26中,資料處理裝置100推定劣化的原因,提示推定結果。劣化原因的推定以及推定結果的提示會與實施型態1一樣的方式進行。藉由提示出推定結果,第22圖所示的製造步驟結束。判定沒有劣化的情況下(步驟S25,No),第22圖所示的製造步驟也會結束。When it is determined that there is deterioration (step S25: Yes), in step S26, the
得到有劣化的評價結果的情況下,技術人員會參照提示部13所提示的推定結果的資訊,特定出劣化的原因。技術人員會根據特定出的原因的內容,考量開發設計的變更或者是製造條件的調整等的措施,藉此試圖改善原因。這樣一來,藉由特定出劣化原因、改善被特定出的原因,能夠試圖提昇太陽能電池模組50的耐久性。When a degraded evaluation result is obtained, the technician refers to the information of the estimated result presented by the presentation unit 13 to identify the cause of the degradation. The technicians will consider measures such as changes in development and design or adjustment of manufacturing conditions based on the content of the specified cause, and try to improve the cause. In this way, it is possible to try to improve the durability of the
根據實施型態2,資料處理裝置100會根據由太陽能電池模組50的製造步驟中包含的耐久性評價而獲得的測量資料,推定劣化的原因。技術人員能夠透過簡單地驗證劣化原因來加以特定,藉此立即將用以提昇耐久性的措施反映到開發設計或製造條件。藉此,藉由簡單地驗證劣化原因,達成了能夠試圖使直到可製造出具有高耐久性的太陽能電池模組50為止的檢討簡單化的效果。According to the second embodiment, the
以上實施型態中所示的架構是本發明的內容的一例,能夠與其他的公知的技術組合,在不脫離本發明的要旨的範圍內也能夠省略、變更架構的一部分。The architecture shown in the above embodiment is an example of the content of the present invention, and can be combined with other known technologies, and part of the architecture can be omitted or changed without departing from the gist of the present invention.
10‧‧‧控制部 11‧‧‧記憶部 12‧‧‧接收部 13‧‧‧提示部 14‧‧‧計算部 15‧‧‧資料加工部 16‧‧‧推定處理部 17‧‧‧關聯連結設定部 18‧‧‧測量資料儲存部 19‧‧‧影像資料儲存部 20‧‧‧加工資料儲存部 21‧‧‧相關保持部 22‧‧‧設定保持部 41‧‧‧CPU 42‧‧‧RAM 43‧‧‧ROM 44‧‧‧外部記憶裝置 45‧‧‧通信I/F 46‧‧‧輸入裝置 47‧‧‧顯示器 48‧‧‧匯流排 50‧‧‧太陽能電池模組 51‧‧‧太陽能電池單元 52‧‧‧連接配線 53‧‧‧半導體基板 54‧‧‧受光面電極 54A、55A‧‧‧集電電極 54B、55B‧‧‧連接電極 55‧‧‧裏面電極 56‧‧‧透明樹脂 57‧‧‧蓋玻璃 58‧‧‧背板 61‧‧‧電流源 62‧‧‧並聯阻抗 63‧‧‧串聯阻抗 64‧‧‧二極體 65‧‧‧EL影像 100‧‧‧資料處理裝置 101‧‧‧輸出測量器 102‧‧‧EL檢查裝置 110‧‧‧評價系統 10‧‧‧Control Department 11‧‧‧Memory Department 12‧‧‧Receiving Department 13‧‧‧Reminder Department 14‧‧‧Calculation Department 15‧‧‧Data Processing Department 16‧‧‧Presumption Processing Department 17‧‧‧Related Link Setting Department 18‧‧‧Measurement data storage department 19‧‧‧Image Data Storage Department 20‧‧‧Processing data storage department 21‧‧‧Related Maintenance Department 22‧‧‧Setting holding section 41‧‧‧CPU 42‧‧‧RAM 43‧‧‧ROM 44‧‧‧External memory device 45‧‧‧Communication I/F 46‧‧‧Input device 47‧‧‧Display 48‧‧‧Bus 50‧‧‧Solar battery module 51‧‧‧Solar battery unit 52‧‧‧Connection wiring 53‧‧‧Semiconductor substrate 54‧‧‧Light-receiving surface electrode 54A, 55A‧‧‧ Collector electrode 54B, 55B‧‧‧Connecting electrode 55‧‧‧Inside electrode 56‧‧‧Transparent resin 57‧‧‧Cover glass 58‧‧‧Back plate 61‧‧‧Current source 62‧‧‧Parallel impedance 63‧‧‧Series impedance 64‧‧‧Diode 65‧‧‧EL image 100‧‧‧Data Processing Device 101‧‧‧Output measuring instrument 102‧‧‧EL inspection device 110‧‧‧Evaluation System
第1圖係顯示具有本發明實施型態1的資料處理裝置之評價系統的構造的方塊圖。
第2圖係顯示實施型態1的資料處理裝置的硬體構造的方塊圖。
第3圖係被第1圖所示的評價系統評價其耐久性的太陽能電池模組的主要部分剖面圖。
第4圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組所具有的太陽能電池單元之中受光面側的構造的平面圖。
第5圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組所具有的太陽能電池單元之中與受光面側相反的裏面側的構造的平面圖。
第6圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組的等效電路。
第7圖係顯示第3圖所示的太陽能電池模組的IV特性的圖形的例子。
第8圖係概要顯示第1圖所示的評價系統所具有的EL檢查裝置所取得的EL影像。
第9圖係顯示第1圖所示的評價系統的第1動作步驟的流程圖。
第10圖係顯示第1圖所示的評價系統的第2動作步驟的流程圖。
第11圖係說明關於第1圖所示的資料處理裝置所設定的兩參數的關聯連結的第1例。
第12圖係顯示被第1圖所示的資料處理裝置設定關聯連結的參數之一的曲線因子的時間序列資料的例子。
第13圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第1圖。
第14圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第2圖。
第15圖係顯示第14圖所示的曲線因子的時間序列資料。
第16圖係顯示因第11圖所示的第1例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子之第3圖。
第17圖係顯示第16圖所示的例子中的曲線因子的時間序列資料。
第18圖係說明關於第1圖所示的資料處理裝置所設定的兩參數的關聯連結的第2例。
第19圖係顯示被第1圖所示的資料處理裝置設定關聯連結的參數之短路電流密度及開路電壓的時間序列資料的例子。
第20圖顯示因第18圖所示的第2例的兩參數的關聯連結而產生的短路電流密度與開路電壓的測量資料的分布的例子。
第21圖係顯示因第18圖所示的第2例的兩參數的關聯連結而產生的曲線因子與串聯阻抗的測量資料的分布的例子。
第22圖係顯示本發明實施型態2的太陽能電池模組的製造方法的步驟的流程圖。FIG. 1 is a block diagram showing the structure of an evaluation system having a data processing device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the hardware structure of the data processing device of Embodiment 1.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the main part of the solar cell module whose durability has been evaluated by the evaluation system shown in Fig. 1.
Fig. 4 is a plan view showing the structure on the light-receiving surface side of the solar battery cells included in the solar battery module shown in Fig. 3.
Fig. 5 is a plan view showing the structure of the back side opposite to the light-receiving surface side of the solar battery cells included in the solar battery module shown in Fig. 3.
Figure 6 shows the equivalent circuit of the solar cell module shown in Figure 3.
Fig. 7 is an example of a graph showing the IV characteristic of the solar cell module shown in Fig. 3.
Fig. 8 schematically shows the EL image obtained by the EL inspection device included in the evaluation system shown in Fig. 1.
Fig. 9 is a flowchart showing the first operation procedure of the evaluation system shown in Fig. 1.
Fig. 10 is a flowchart showing the second operation procedure of the evaluation system shown in Fig. 1.
Fig. 11 is a diagram illustrating a first example of the association between two parameters set by the data processing device shown in Fig. 1.
Fig. 12 shows an example of time-series data of a curve factor, which is one of the related parameters, set by the data processing device shown in Fig. 1.
Fig. 13 is a first diagram showing an example of the distribution of measurement data of the curve factor and series impedance due to the correlation and connection of the two parameters of the first example shown in Fig. 11.
Fig. 14 is a second diagram showing an example of the distribution of the curve factor and the measurement data of series impedance due to the associative connection of the two parameters in the first example shown in Fig. 11.
Figure 15 shows the time series data of the curve factor shown in Figure 14.
Fig. 16 is a third diagram showing an example of the distribution of the curve factor and the measurement data of series impedance due to the associative connection of the two parameters in the first example shown in Fig. 11.
Figure 17 shows the time series data of the curve factor in the example shown in Figure 16.
Fig. 18 illustrates a second example of the association between two parameters set by the data processing device shown in Fig. 1.
Fig. 19 shows an example of time-series data of the short-circuit current density and open-circuit voltage of the parameters set by the data processing device shown in Fig. 1 in relation to the connection.
Figure 20 shows an example of the distribution of measurement data of short-circuit current density and open-circuit voltage due to the associative connection of the two parameters in the second example shown in Figure 18.
Fig. 21 shows an example of the distribution of the measurement data of the curve factor and the series impedance due to the associative connection of the two parameters in the second example shown in Fig. 18.
FIG. 22 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method of the solar cell module according to
10‧‧‧控制部 10‧‧‧Control Department
11‧‧‧記憶部 11‧‧‧Memory Department
12‧‧‧接收部 12‧‧‧Receiving Department
13‧‧‧提示部 13‧‧‧Reminder Department
14‧‧‧計算部 14‧‧‧Calculation Department
15‧‧‧資料加工部 15‧‧‧Data Processing Department
16‧‧‧推定處理部 16‧‧‧Presumption Processing Department
17‧‧‧關聯連結設定部 17‧‧‧Related Link Setting Department
18‧‧‧測量資料儲存部 18‧‧‧Measurement data storage department
19‧‧‧影像資料儲存部 19‧‧‧Image Data Storage Department
20‧‧‧加工資料儲存部 20‧‧‧Processing data storage department
21‧‧‧相關保持部 21‧‧‧Related Maintenance Department
22‧‧‧設定保持部 22‧‧‧Setting holding section
100‧‧‧資料處理裝置 100‧‧‧Data Processing Device
101‧‧‧輸出測量器 101‧‧‧Output measuring instrument
102‧‧‧EL檢查裝置 102‧‧‧EL inspection device
110‧‧‧評價系統 110‧‧‧Evaluation System
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