WO2009107691A1 - 太陽電池の検査装置 - Google Patents

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WO2009107691A1
WO2009107691A1 PCT/JP2009/053479 JP2009053479W WO2009107691A1 WO 2009107691 A1 WO2009107691 A1 WO 2009107691A1 JP 2009053479 W JP2009053479 W JP 2009053479W WO 2009107691 A1 WO2009107691 A1 WO 2009107691A1
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WO
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solar cell
dark room
measured
inspection apparatus
camera
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PCT/JP2009/053479
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French (fr)
Inventor
光博 下斗米
俊緒 渋谷
光 市村
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日清紡績株式会社
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Priority to EP09716016A priority patent/EP2249402A4/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for inspecting general performance of solar cells, such as solar cells, a string in which solar cells are connected in a row, and a solar cell panel in which a plurality of strings are arranged in parallel.
  • a silicon-type solar cell As a method for utilizing solar energy, a silicon-type solar cell is known. In the production of solar cells, it is important to evaluate whether the solar cells have the desired power generation capacity. For performance evaluation, output characteristics are usually measured.
  • the output characteristic is performed as a photoelectric conversion characteristic for measuring the current-voltage characteristic of a solar cell under light irradiation.
  • Solar light is desirable as the light source, but a solar simulator is used because the irradiation intensity changes depending on the weather.
  • Solar simulators use xenon lamps and metal halide lamps instead of sunlight.
  • the output characteristics curve of the solar cell is obtained by plotting the collected data using the flash light of these lamps with the horizontal axis representing voltage and the vertical axis representing current (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 2 proposes a method of generating electric mouth luminescence (EL) by applying a forward voltage to a polycrystalline silicon solar cell element. Yes.
  • EL electric mouth luminescence
  • the current density distribution can be determined, and the defect of the solar cell element can be known from the non-uniform current density distribution. That is, a portion that does not emit light can be determined as a defective portion, and if the area of the defective portion is less than a predetermined amount, it can be determined that the device has a predetermined power generation capability.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the inspection apparatus described in Patent Document 2.
  • the inspection apparatus 10 includes a dark room 1 1, a CCD camera 1 2 provided above the dark room 1 1, and a power source for supplying current to the solar cells 1 3 placed on the floor of the dark room 1 1 1 4 And an image processing device 15 for processing an image signal from the CCD camera 12.
  • the dark room 1 1 has a window 1 1 a, and here there is a viewfinder 1 2 a of the C CD camera 1 2, and you can see the captured image of the C CD camera 1 2 by looking at it with the naked eye.
  • a personal computer is used as the image processing device 15.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2 0 0 7—8 8 4 1 9
  • Patent Document 2 WO / 2 0 0 6/0 5 9 6 1 5 Disclosure of the Invention Problems to be Solved by the Invention
  • the inspection device 10 shown in Fig. 10 has a photovoltaic cell 1 3 placed underneath and takes a picture with a camera from above.
  • the EL emitted from the photovoltaic cell 1 3 is 1, from 1 nm. , 3 0 0 is weak light, and it can only be detected in the dark room 1 1. If the object to be measured is one solar cell, the dark room 11 may be small because it is about 10 omni square.
  • the size is about 2 m x l m, and the darkroom 11 needs to be large enough to accommodate it.
  • the solar cell panel to be measured cannot be taken with the camera 12 unless it is placed in the dark room, a door that allows the solar panel to be taken in and out must be provided in the dark room.
  • the inspection device is configured to be carried into such a dark room, it must also have a light shielding property when the installed door is closed.
  • Such a structure is complicated and expensive.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an inspection apparatus for causing a forward current to flow through a solar cell to emit EL, and to provide a solar cell inspection apparatus that has a simple structure and is inexpensive. It is an object.
  • a solar cell inspection apparatus of the present invention includes a dark room having a flat upper surface, a transparent plate provided on the upper surface of the dark room, on which a solar cell to be measured is placed, It is characterized by having a reflecting plate provided inside the dark room and inclined with respect to the transparent plate, and a camera for recording an image of the object to be measured reflected on the reflecting plate.
  • the inspection apparatus may be configured such that a moving mechanism that moves the camera in the dark room and in a plane that intersects the transparent plate is provided in the dark room. Furthermore, it has a configuration in which a transport guide for a solar cell to be measured is provided in the upper part of the dark room, a configuration in which a solar cell to be measured in the upper part of the dark room and a transport guide is provided to cover the transport guide, or the light shielding member Can be configured to have an openable / closable door for carrying a solar cell to be measured into the inspection apparatus and carrying it out of the inspection apparatus.
  • the temperature / humidity adjusting device that keeps the temperature and humidity in the darkroom substantially constant is provided, the reflector supporter is configured to absorb expansion and contraction due to the expansion of the reflector, An automatic cleaning device for cleaning the reflecting surface is provided, or a heating means such as a temperature adjusting heater or a Peltier element is added to the back surface of the reflecting plate to keep the temperature of the reflecting plate substantially constant.
  • a heat / cooling means may be provided, or a temperature adjustment conduit for flowing a heat exchange fluid may be provided.
  • the solar cell inspection apparatus of the present invention when a solar cell to be measured is placed on the transparent plate on the upper surface of the dark room from the outside of the dark room, the camera in the dark room takes an image of the solar cell. be able to.
  • the solar cell When shooting, current flows through the solar cell, so the solar cell emits EL light.
  • the presence or absence of defects in the solar cell can be known by photographing this light emission state with a power camera and analyzing it with an image processing device connected to the camera.
  • Solar cells can be inspected by placing them on the upper surface of the dark room from outside the dark room, and there is no need to provide a door for taking in and out the solar cell as the object to be measured. Therefore, the darkroom can be downsized and its structure can be simplified. In particular, since the reflecting plate provided to be inclined with respect to the transparent plate is provided, the camera can be disposed on the side surface of the dark room. Therefore, the height of the dark room can be reduced even if the solar cell panel as the object to be measured is enlarged. As a result, the pass line of the production line can be unified with the pre-process and post-process of the inspection apparatus of the present invention.
  • the solar cell panel can be placed on the inspection device without being inverted by providing the inspection device of the present invention with a transparent plate on the upper surface of the dark room.
  • FIG. 1 is a plan view showing a solar cell inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing the solar cell inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 3 is a left side view showing the solar cell inspection apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a solar cell inspection apparatus according to the present invention, in which (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a right side view.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration for purifying the air in the dark room and maintaining the dark room at a constant temperature, where (a) is a plan view and (b) is a front view.
  • Fig. 6 shows a state where an automatic cleaning device for removing dust is attached to the reflector.
  • Front view, (b) is a side view.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing the mounting structure of the reflector, where FIG. 7A is a front view and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams showing another embodiment in which the temperature of the reflector is kept constant.
  • FIG. 8A is a front view and
  • FIG. 8B is a side view.
  • FIG. 9 is an explanatory view of the configuration of the solar cell measured by the inspection device of the present invention.
  • (A) is a plan view illustrating so that the solar cells inside the solar cell can be seen, and
  • (b) is FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a conventional solar cell inspection apparatus. Explanation of symbols
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the configuration of the solar cell measured by the inspection apparatus of the present invention.
  • A is a plan view showing the solar cell inside the solar cell
  • (b) is FIG.
  • the solar cell panel to be measured 200 is a square solar cell 2 8 having a plurality of strings 2 5 connected in series by lead wires 29.
  • the string is connected by a plurality of lead wires 29.
  • the solar cell to be measured 200 it may be a single solar cell 28, or a string 25 in which a plurality of solar cells 28 are connected linearly, A solar battery panel 30 in which a plurality of strings 25 are arranged in parallel and the solar battery cells 28 are arranged in a matrix may be used.
  • the cross-sectional structure of the object to be measured is the filling material 2 3, 2 between the back material 2 2 disposed on the upper side and the transparent cover glass 21 disposed on the lower side. 4 has a configuration in which a plurality of strings 25 are sandwiched through 4.
  • a material such as polyethylene resin is used for the back material 22 for example.
  • a material such as polyethylene resin is used for example.
  • E VA resin polyethylene butyl acetate resin
  • the string 25 has a configuration in which the solar cells 28 are connected via the lead wires 29 between the electrodes 26 and 27 as described above.
  • Such a solar cell panel is obtained by laminating components by laminating constituent members as described above, applying a pressure under a vacuum heating condition by a laminating apparatus, etc., and subjecting EVA to a crosslinking reaction.
  • the object to be measured 200 can be a solar cell generally called a thin film type.
  • a power generating element composed of a transparent electrode, a semiconductor, and a back electrode is previously deposited on a transparent power per glass disposed on the lower side.
  • a thin-film solar cell panel has a structure in which transparent glass is placed downward, a filler is placed on the solar cell element on the glass, and a back material is placed on the filler. It can be obtained by laminating in the same way.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the inspection apparatus of the present invention
  • FIG. 2 is a front view
  • FIG. 3 is a left side view.
  • the solar cell inspection apparatus 100 according to the present invention shown in these figures is made of a rectangular box-shaped darkroom 110 and its flat upper surface 11 1 1 made of synthetic resin such as acrylic resin or glass. Transparent plate 1 1 2 is installed.
  • a camera 120 for inspecting and measuring a solar cell as the object to be measured 200 is provided on the side surface in the darkroom.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of another example of the inspection apparatus of the present invention, where (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a right side view.
  • the solar cell inspection apparatus 100 according to the present invention shown in these drawings includes a rectangular box-shaped darkroom 110 and its flat upper surface 11 1 1 on a transparent plate made of synthetic resin such as acrylic resin or glass. 1 1 2 is installed.
  • a camera 120 for inspecting and measuring the solar cell, which is the object to be measured 200, and its moving mechanism 130 are provided on the side surface.
  • the dark room 110 is composed of a light shielding material that prevents light from entering the dark room 110 except for the transparent plate 1 1 2 on the upper surface 1 1 1.
  • the upper surface 1 1 1 may be a transparent plate.
  • the four side surfaces and the bottom surface other than the top surface, including the camera storage section 1 2 1, are all light-shielding members.
  • a transport guide portion 1 14 having a function of transporting and guiding the object to be measured 200.
  • the distance between the conveyance guide portions 1 1 4 and 1 1 4 can be changed according to the size of the object to be measured 200.
  • the configuration of the transport guide 1 1 4 will be described with reference to FIG.
  • the conveyance guide section 114 is a long and narrow rail having a rectangular cross section, and is provided in a pair along the flow direction of the object to be measured 200 on the upper surface of the inspection apparatus 100 of the present invention.
  • a plurality of rollers 1 15 are arranged on the inner side surface of each conveyance guide portion 1 1 4, and the object to be measured 2 0 0 is moved and conveyed on the rollers 1 1 5. Therefore, the cover glass 21 on the lower surface does not contact the transparent plate 1 1 2 on the upper surface of the inspection device 100 during measurement of the object to be measured 200 during transportation.
  • this transport guide section 1 1 4 is measured by a moving rail 1 1 6, a feed screw 1 1 7 and a handle 1 1 8 which are arranged on the loading side unloading side of the measured object 2 0 0 of the device.
  • the structure can be adjusted according to the width of the fixed object 200. That is, one of the feed screws 1 1 7 is a right-hand thread and the other is a left-hand thread.
  • the transport guide parts 1 1 4 and 1 1 4 have a constant center position. In the state, they are close to and away from each other.
  • the feed screw 1 1 7 on the carry-in side is connected by a cross shaft 1 1 3 equipped with a bevel gear, and by rotating the handle 1 1 8, both feed screws 1 1 7 Can be rotated simultaneously by the bevel gear.
  • the solar cell panel which is the object to be measured
  • the transport guide section 1 1 4 of the inspection apparatus by the carry-in conveyor 2 10 of the inspection apparatus.
  • the object to be measured 200 is moved and conveyed by the conveyor device 220 in the conveyance guide unit. Therefore, the cover glass 2 1 on the bottom surface is the transparent plate on the top surface of the inspection device 100 during the measurement of the object 2 0 0 being transported. 1 1 2 is never touched.
  • the object to be measured 200 is transported through the inspection apparatus and positioned at the measurement position by the following method.
  • the positioning bracket 1 1 9 On the side of the transport guide section 1 1 4 there is a positioning bracket 1 1 9 that can be inserted and removed by an actuator or the like. The object to be measured 2 0 0 is projected by protruding the positioning bracket 1 1 9. Positioning in the transport direction is performed.
  • the positioning bracket 1 1 9 may be configured to be moved up and down from the upper side of the conveyance guide unit or to be swung down from the conveyance guide unit, instead of being configured to be taken in and out from the side surface of the conveyance guide unit 1 1 4.
  • the conveyor device Positioning is completed, the conveyor device is stopped, and inspection is started.
  • the inspection method will be described later.
  • the conveyor device 2 2 0 is activated, and the object to be measured 2 0 0 is transferred to the carry-out conveyor 2 3 0 and conveyed to the next process.
  • the EL emission emitted from the object to be measured 2 0 0 is weak light with a wavelength of 1, 0 0 0 11111 to 1, 300 nm, and is emitted in the dark room, and this weak light is emitted by the camera for photography 1 2 0.
  • Shoot light For this reason, it is necessary to use a CCD camera having a high sensitivity to weak light as the photographing camera 120.
  • the moving mechanism 1 3 0 is composed of a z-axis guide portion 1 3 1 and a pair of X-axis guide portions 1 3 2 and 1 3 2.
  • the camera 1 2 0 is attached to the z-axis guide part 1 3 1 and can be moved up and down in the z-axis direction.
  • This z-axis guide part 1 3 1 can be moved forward and backward in the X-axis direction by the X-axis guide part 1 3 2.
  • various linear actuators, motors and pole screw mechanisms, etc. can be used as the z-axis guide part 1 3 1 and the X-axis guide part 1 3 2.
  • the reflection plate 1 4 0 has a mirror-like reflection surface and is inclined with respect to the transparent plate 1 1 2, so that the camera 1 2 0 attached to the side surface of the dark room is transparent plate 1 1
  • An image of the object to be measured 2 0 0 placed on 2 can be taken.
  • the inclination angle is about 45 °, but is not limited to this angle.
  • the moving mechanism of the camera 120 is not provided. This shows the case where camera 1 2 0 is fixed.
  • the camera 1 20 can be moved to an arbitrary position in the z-X plane, and the entire surface of the object to be measured 2 0 0 can be imaged. Is also possible.
  • the camera compartment 1 2 1 in Fig. 1 and Fig. 3 can be extended by the moving stroke in the X direction, and the camera can be moved.
  • the moving mechanism 1 3 0 can move the camera 1 2 0 to an arbitrary position in the z-X plane and photograph the entire surface of the object 2 0 0 from corner to corner. .
  • the moving mechanism 1 3 0 moves the camera 1 2 0 in a plane perpendicular to the transparent plate 1 1 2, but is not limited to a right angle.
  • an image processing apparatus 15 using a power source 14 and a personal computer shown in the conventional example of FIG. 10 is provided. These are stored in the control device 300 of FIG. Furthermore, using a personal computer, the camera 1 2 0 moving mechanism 1 3 0 is controlled so that the entire solar cell panel as the object to be measured 2 0 0 can be photographed as a single photo or individual solar cells. You can shoot every cell 28.
  • a method of using the solar cell inspection apparatus of the present invention will be described by taking a solar cell panel as an example of the object to be measured 200.
  • the solar cell panel manufactured and carried out by a laminating apparatus or the like is then transported to the front of the solar cell inspection apparatus of the present invention by a carry-in conveyor 2 10 or the like.
  • the solar cell panel that has been transported is transported and guided between the pair of transport guide portions 1 1 4 and 1 1 4 and moved on rollers 1 1 5 provided inside the transport guide portion. Reach up. Thereafter, the positioning in the conveying direction is performed by projecting a positioning bracket 1 19 provided on the side surface of the conveying guide portion 1 14 so that it can be taken in and out by an actuator or the like.
  • the solar panel that is the object to be measured 2 0 0 that has reached a predetermined position on the upper surface of the dark room 1 1 1 stops on the transparent plate 1 1 2 in the dark room 1 1 0 with the transparent power per glass plate facing down. Connection is made with a power supply (not shown). Since the object to be measured 2 00 is smaller than the transparent plate 1 1 2, light enters from the surroundings into the dark room. Cover with etc. Next, a forward current is supplied to the device under test 200 from the power source. As a result, the object to be measured 2 0 emits EL light, and the camera 1 2 0 takes an image.
  • the camera 1 20 is darkened without providing a camera moving mechanism or using a moving mechanism.
  • the image can be taken while being fixed at the position of the room 110, for example, in the positions shown in FIGS.
  • the object to be measured 200 includes a solar cell 28, a string 25 in which a plurality of solar cells are connected by a lead wire, and a matrix in which a string 25 is connected by a multi-row lead wire. Any of the solar cell panels 30 may be used.
  • a moving mechanism can be used to move the power camera in the dark room. 1 3 0 is provided.
  • the camera moving mechanism 1 3 0 is driven by a control device 3 0 0 using a personal computer (not shown).
  • the camera 1 2 0 has one solar cell 2 8 arranged in a matrix on the solar panel 30. Take pictures one by one and send the image data to an image processing device such as a personal computer.
  • the image processing device extracts and analyzes the non-luminous part from the image of each solar cell, The pass / fail of the solar cell panel 30 as a whole is determined from the pass / fail result for all the solar cells.
  • the camera 120 can also take a picture by moving the camera for every single solar battery cell, or several of them, or fixing the camera without moving the camera as a whole.
  • the shading cover covers the entire upper surface 11 1 1 of the dark room.
  • the resin back material 22 is opaque and has sufficient light shielding properties.
  • the upper surface 1 1 1 of the dark room 1 10 is also made of a light shielding member except for the transparent plate 1 1 2. Therefore, it is sufficient to cover only the gap between the darkroom 110 and the object to be measured 200 with the light shielding member. If the DUT 2 0 0 is in close contact with the transparent plate 1 1 2 and is larger than the transparent plate 1 1 2, and the entire transparent plate 1 1 2 is covered with the DUT 2 200, No light shielding means is required.
  • the dark room upper surface 1 1 1 and the transport guide 1 1 4 are further covered with a light-shielding force par 2 4 0. Yes.
  • Opening and closing doors 2 4 1 are provided on the carry-in conveyor 2 10 side and the carry-out conveyor 2 3 0 side of the inspection apparatus.
  • the door 2 4 1 can be opened and closed automatically with an air cylinder or the like, or can be opened and closed manually by the operator.
  • the door on the entrance side opens, and the object to be measured has been brought into the inspection device. Closed configuration.
  • the door on the outlet side is opened and the object to be measured 200 is unloaded.
  • the door for carrying in / out the object to be measured is closed, and the object to be measured is placed, so that no light from outside enters the part.
  • the ambient temperature around the darkroom 110 varies unless the inspection apparatus of the present invention is installed in a temperature-controlled room.
  • the darkroom 110 is hermetically sealed, so if you take a number of shots after the laminating process has been completed and heated, the heat is transferred into the darkroom 110 and the temperature rises. To rise. Due to this temperature rise, the large reflector 140 is thermally expanded. In this state, if the reflector is fixed with ordinary bolts, it will be distorted. Due to the distortion of the reflector, the reflector is warped. In addition, since the reflecting plate 140 is facing upward, there is a possibility that dust and dirt adhere to it and become dirty, and the reflecting surface may be fogged.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the air in the dark room 110 is purified and the inside of the dark room 110 is maintained at a constant temperature, where (a) is a plan view and (b) is a front view. Temperature / humidity adjustment outside the compartment 1 1 0 Unit 1 '5 0 (air processor) is provided. The temperature and humidity controller 1 5 0 can maintain the temperature and humidity of the air at a constant level. Temperature / humidity adjuster 1 5 0 discharge pipe 1 5 1 force Connected to one side of dark room 1 1 0 and supplies air from temperature / humidity adjuster 1 5 0 into dark room 1 1 0 through filter 1 5 2.
  • the temperature and humidity controller with filter 1 5 2 removes the dust in the air from 1 5 0 and supplies it to dark room 1 1 0, and filter 1 5 3 removes the dust from the air in dark room 1 1 0.
  • the air in the darkroom 110 is cleaned to prevent dust from adhering to the reflector 140 and the camera 120.
  • filters 1 5 2 and 1 5 3 may be installed and a dust collector installed at the temperature and humidity controller 1 5 0.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which an automatic cleaning device 160 for removing dust on the reflecting surface of the reflecting plate 140 is attached, where (a) is a front view and (b) is a side view.
  • a support frame 1 6 1 is fixed on both sides of the reflector 1 4 0, and a scraper 1 6 2 is installed between the left and right support frames 1 6 1.
  • the scraper 16 2 is moved up and down on the support frame 16 1 1 and intermittently on the reflector 1 4 0 by an appropriate moving means such as a linear actuator (not shown) provided on the support frame 1 6 1 and the like. Can be cleaned and dusted.
  • condensation may occur on the reflector plate 140 when it is cold, but condensation can also be removed by wiping with the scraper 16 2.
  • the scraper 1 6 2 is preferably one that does not damage the surface of the aluminum reflector 1 4 0.
  • a resin plate, a thin bristle brush, or a sponge attached to the tip for condensate removal can be considered.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing the mounting structure of the reflector 140, where FIG. 7A is a front view and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • the reflector plate 140 is supported at the four corners by four support tools 170 supported by the wall surface of the dark room 110.
  • the size of the reflecting plate 140 is as large as the size of the object to be measured 200, so that it thermally expands even with a slight temperature change.
  • the support 1700 is formed so that the groove 1700a is long in the length direction of the reflector plate 1400 (the left-right direction in FIG.
  • the reflecting plate 140 expands or contracts, the expansion and contraction in the length direction can be absorbed by the groove 170 a.
  • absorption of expansion and contraction in the width direction is absorbed by the support tool 170 being attached to the dark room 110 in a slidable state.
  • the depth of the groove 17 0 a of the upper support 1 70 may be increased to absorb the expansion and contraction in the width direction of the reflector 1 4 0.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment in which the temperature of the reflector 140 is kept constant, (a) is a front view, and (b) is a side view.
  • a meandering electric heater for temperature adjustment 1 80 is attached to the back surface of the reflector 1 4 0, and a constant current is passed through the electric heater 1 8 0 for temperature adjustment to generate heat. It is what I did.
  • the temperature of the reflector 1 40 is due to the heat generated by the electric heater. It is kept constant and can prevent deformation and warpage due to thermal expansion.
  • the electric heater for temperature adjustment 180 is divided as appropriate in the longitudinal direction of the reflector 140, and is attached as a plurality of meandering electric heaters.
  • the entire 1 40 can be kept at the same temperature.
  • the electric heater 180 for temperature adjustment is attached to the entire surface of the reflector plate 140 as in the illustrated embodiment, but it may be provided only at both ends of the reflector plate 140.
  • the electric heater for temperature adjustment in FIG. 8 may be a heating / cooling device such as a Peltier element, or a pipe may be configured to flow a fluid such as gas or water for temperature adjustment.
  • the solar cell as the object to be measured 200 need only be placed outside the dark room, so that the object 200 to be taken in and out of the dark room is used. A door is not required.
  • the power supply and wiring for supplying current to the solar cell may be outside the dark room 110, and is not required at all in the dark room. Therefore, the structure of the darkroom 110 can be simplified.
  • the reflecting plate 140 is attached to the object to be measured 200 at an angle, the height of the dark room 110 can be reduced, and the apparatus can be downsized. In addition, incidental work such as digging down the part where the equipment is installed is not necessary to unify the pass lines of the production line.
  • the solar cell inspection apparatus 100 of the present invention is used by being placed on a production line such as a solar cell panel. At this time, the solar cell light receiving surface is placed below the upper surface 11 1 1 of the dark room 110. It is placed on the side. In normal processing processes such as laminating solar cell panels, the solar cell's light-receiving surface is transported, so there is no need to reverse when placing it on the inspection device 100, simplifying the manufacturing process Can be
  • Temperature / humidity adjuster 1 5 0 can be used to maintain a constant temperature in the compartment 1 1 0 or to provide an electric heater 1 8 0 for temperature adjustment. Warpage can be prevented.
  • filters 1 5 2 and 1 5 3 and an automatic cleaning device 1 60 it is possible to prevent the reflecting surface of the reflector 1 4 0 from becoming dirty, and the object to be measured 2 0 0 is clearly displayed. be able to. Thereby, the precision of the defect inspection of the solar cell panel can be maintained with high accuracy.

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Abstract

太陽電池に順方向の電流を流してＥＬ発光させる検査装置であって、構造が簡単で安価な暗室を備えた太陽電池の検査装置を提供する。平らな上面１１１を備えた暗室１１０と、該暗室１１０の上面に設けられ被測定物２００となる太陽電池を載せる透明板１１２と、前記暗室１１０の内部に設けられ透明板に対して傾斜して設けられた反射板１４０と、カメラ１２０および暗室上部の被測定物である太陽電池と搬送ガイドを覆う遮光部材を有する。

Description

明 細 書
太陽電池の検査装置 技術分野
本発明は太陽電池セル、 太陽電池セルを一列に接続したストリング、 ストリングを平行に 複数配置した太陽電池パネルなど、 太陽電池一般の性能を検査する装置に関する。 背景技術
太陽エネルギーの利用方法として、 シリコン型の太陽電池が知られている。 太陽電池の製 造においては、 太陽電池が目的の発電能力を有しているかどうかの性能評価が重要である。 性能評価には、 通常、 出力特性の測定がされる。
出力特性は、 光照射下において、 太陽電池の電流電圧特性を測定する光電変換特性として 行われる。 光源としては、 太陽光が望ましいのであるが、 天候により照射強度が変化するこ とから、 ソーラシミュレータが使用されている。 ソーラシミュレータでは、 太陽光に代えて キセノンランプやメタルハライドランプ等を使用している。 また、 これらの光源を長時間点 灯していると、 温度上昇などにより光量が変化する。 そこで、 これらのランプのフラッシュ 光を用い、 横軸を電圧、 縦軸を電流として、 収集したデータをプロットすることにより太陽 電池の出力特性曲線を得ている （例えば、 特許文献 1参照） 。
ソーラシミュレータと異なる方法として、 特許文献 2では、 シリコンの多結晶型の太陽電 池素子に対して順方向に電圧を印加することで、 エレク ト口ルミネッセンス （E L) を生じ させる方法を提案している。 太陽電池素子から発光される E Lを観察することによって、 電 流密度分布が分かり、 電流密度分布の不均一から太陽電池素子の欠陥を知ることができる。 すなわち、 発光しない部分が欠陥部分と判断でき、 この欠陥部分の面積が予め決められた量 より少なければ、 所定の発電能力を有するものと判断できることになる。
図 1 0は、 特許文献 2に記載された検査装置の構成を模式的に示す図である。 検査装置 1 0は、 暗室 1 1と、 この暗室 1 1の上部に設けられた C C Dカメラ 1 2と、 暗室 1 1の床面 に載置された太陽電池セル 1 3に電流を流す電源 1 4と、 C C Dカメラ 1 2からの画像信号 を処理する画像処理装置 1 5とから構成されている。
暗室 1 1には窓 1 1 aがあり、 ここに C C Dカメラ 1 2のファインダー 1 2 aがあって、 ここから肉眼で覼くことで、 C C Dカメラ 1 2の撮影画像を確認することができる。 画像処 理装置 1 5としては、 パソコンを使用している。
[特許文献 1 ] 特開 2 0 0 7— 8 8 4 1 9
[特許文献 2 ] WO/ 2 0 0 6 / 0 5 9 6 1 5 発明の開示 発明が解決しょうとする課題
図 1 0に示す検査装置 1 0は、 太陽電池セル 1 3を下に置いて、 上からカメラで撮影する のであるが、 太陽電池セル 1 3から発光される E Lは、 1， O O O n mから 1， 3 0 0 の波長の微弱な光であり、 暗室 1 1でなければ検知できない。 被測定物が 1枚の太陽電池セ ルであれば、 1 0 O mni平方程度なので、 暗室 1 1も小さいものでよい。
し力 し、 太陽電池パネルになると、 2 m x l m程度の大きさとなり、 暗室 1 1もこれを収 容できる大きさが必要となる。 また、 被測定物となる太陽電池パネルは、 暗室内に入れなけ ればカメラ 1 2で撮影できないので、 暗室に太陽電池パネルの出し入れができる扉を設けな ければならない。 検査装置をこのような暗室内に搬入する構成とすると、 設置した扉が閉じ た場合の遮光性も確保しなければならない。 また検査装置に搬入された太陽電池の位置決め 部材ゃ搬送ガイド部も暗室内に設ける必要がある。 さらに、 太陽電池に電流を通すための通 電手段も暗室内に設ける必要がある。という具合に構造的に複雑になり、高価なものとなる。 またこのような検査装置を太陽電池パネルの製造ラインの一装置として組み込む場合に以 下のような問題が発生する。 被測定物である太陽電池パネルの大型化により、 太陽電池パネ ル全体を力メラで撮影して検査する場合に、 その力メラを太陽電池パネルより下方に設けた 場合、 太陽電池パネルとカメラとの間の距離を長く設定する必要がある。 従って製造ライン における太陽電池パネルのパスライン （工場床面から太陽電池パネルを搬送する位置までの 高さ寸法） を統一しょうとすると、 この検査装置を設置する場所のみ、 工場床面を掘り下げ て設置しなくてはならないこともある。 したがって装置を導入する場合の付帯コストが高価 なものとなる。
本発明は、 斯かる実情に鑑みてなされたもので、 太陽電池に順方向の電流を流して E L発 光させる検査装置であって、 構造が簡単で安価な太陽電池の検査装置を提供することを目的 としている。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するために本発明の太陽電池の検査装置は、平らな上面を備えた暗室と、 該暗室の前記上面に設けられ、 被測定物となる太陽電池を載せる透明板と、 前記暗室の内部 にあつて前記透明板に対して傾斜して設けられた反射板と、 該反射板に映つた被測定物の像 を写すカメラとを有することを特@ [としている。
また前記検査装置は、 前記暗室内に、 前記カメラを前記暗室内で、 前記透明板と交差する 面内で移動する移動機構を設けた構成とすることもできる。 さらに前記暗室上部に被測定物となる太陽電池の搬送ガイドを設けた構成としたり、 前記 暗室上部の被測定物となる太陽電池および搬送ガイドを覆う遮光部材を設けた構成としたり、 前記遮光部材を、 被測定物となる太陽電池を前記検査装置に搬入、 また前記検査装置から搬 出するための開閉式扉を設けた構成とすることができる。
さらに前記暗室内の温湿度をほぼ一定に保つ温湿度調整装置を設けた構成としたり、 前 記反射板の支持具が、 反射板の膨張による伸縮を吸収可能な構成としたり、 前記反射板の 反射面を清掃する自動清掃装置を設けた構成としたり、 前記反射板の裏面に、 反射板の温 度をほぼ一定に保っために温度調整用のヒータなどの加熱手段や、 ペルチェ素子などの加 熱 .冷却手段を設けた構成とすることもできるし、 熱交換用の流体を流す温度調整用管路 を設けた構成とすることができる。
発明の効果
本発明の太陽電池の検査装置によれば、 暗室の外側から暗室の上面の透明板の上に被測定 物となる太陽電池を置くと、 暗室の中にあるカメラが太陽電池の画像を撮影することができ る。 撮影時には、 太陽電池に電流を流しておくので、 太陽電池は、 E L発光をしている。 こ の発光状態を力メラで撮影し、 カメラに接続された画像処理装置で分析することによって、 太陽電池の欠陥の有無を知ることができる。
太陽電池は、 暗室の外から暗室の上面に載せることで検査でき、 被測定物としての太陽電 池を暗室に出し入れするための扉を設ける必要がない。 そのため、 暗室を小型化でき、 その 構造を簡単にすることができる。 特に、 前記透明板に対して傾斜して設けられた反射板を設 けているので、 カメラを暗室の側面に配置することができる。 したがって被測定物である太 陽電池パネルを大型化しても、 暗室の高さを低くすることがでる。 これにより製造ラインの パスラインを本発明の検査装置の前工程や後工程と統一することができる。
さらに太陽電池パネルの場合、 製造ライン （ラミネート装置などの製造装置など） では、 受光面を下にして搬送される。 したがって本発明の検査装置を暗室上面に透明板を設ける構 成とすることにより、太陽電池パネルを反転することなく本検査装置に載せることができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の太陽電池の検査装置を示す平面図である。
図 2は、 本発明の太陽電池の検査装置を示す正面図である。
図 3は、 本発明の太陽電池の検査装置を示す左側面図である。
図 4は、 本発明の太陽電池の検査装置を示す図で、 （a ) は平面図、 （b ) は正面図 、 （c ) は右側面図である。
図 5は、 暗室内の空気を浄化し、 かつ、 暗室内を一定の温度に保つ構成を示す図で、 ( a ) は平面図、 （b ) は正面図である。
図 6は、 反射板に埃を除去する自動清掃装置を取り付けた状態を示す図で、 （a ) は 正面図、 （b) は側面図である。
図 7は、 反射板の取り付け構造を示す図で、 （a) は正面図、 （b) は （a) の A— A線断面図である。
図 8は、 反射板の温度を一定に保つ別の実施例を示す図で、 （a) は正面図、 （b) は側面図である。
図 9は、 本発明の検查装置にて測定する太陽電池の構成の説明図で、 （a) は、 太陽 電池の内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、 （b) はその断面図である 図 1 0は、 従来の太陽電池の検査装置の構成を模式的に示す図である。 符号の説明
28 太陽電池セル
30 太陽電池パネル
1 00 太陽電池の検査装置
1 10 暗室
1 1 1 上面
1 1 2 透明板
1 14 搬送ガイド部
1 1 5 ローラ
1 1 6 移動用レール
1 1 7 送りネジ
1 1 8 ハンドル
1 1 9 位置決め金具
1 20 カメラ
1 21 カメラ収納部
1 30 移動機構
140 反射板
141 支持部材
1 50 温湿度調整器
1 60 自動清掃装置
1 62 スクレーパ
1 70 (反射板の） 支持具
1 80 温度調整用の電気式ヒータ （またはペルチェ素子、 配管）
200 被測定物
21 0 搬入コンペァ
220 コンベア装置
230 搬出コンベア 2 4 0 遮光力パー
2 4 1 扉
3 0 0 制御装置
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。
< 1 >被測定物 （太陽電池パネル）
まず本発明の検査装置が扱う対象である被測定物 2 0 0の例について説明する。 図 9は、 本発明の検査装置にて測定する太陽電池の構成の説明図で、 （a ) は、 太陽電池の内部の太 陽電池セルが分かるように記載した平面図で、 （b ) はその断面図である。
図 9 ( a ) の平面図に示す様に、 被測定物 2 0 0である太陽電池パネルは角型の太陽電池 セル 2 8がリード線 2 9により複数個直列に接続されたストリング 2 5を形成し、 さらにそ のストリングを複数列リード線 2 9により接続した構成となっている。
被測定物 2 0 0である太陽電池としては、 太陽電池セル 2 8が 1枚のみのものでもよく、 太陽電池セ/レ 2 8を複数枚直線的につないだストリング 2 5の状態でもよく、 ストリング 2 5を平行に複数列並べ、 太陽電池セル 2 8がマトリックス状に配置された太陽電池パネル 3 0でもよい。
また被測定物の断面構造は、 図 9 ( b ) に示す様に、 上側に配置された裏面材 2 2と下側 に配置された透明カバーガラス 2 1の間に、 充填材 2 3 , 2 4を介して複数列のストリング 2 5をサンドィツチした構成を有する。
裏面材 2 2は例えばポリエチレン樹脂などの材料が使用される。 充填材 2 3、 2 4には例 えば E VA樹脂 （ポリエチレンビュルアセテート樹脂） などが使用される。 ストリング 2 5 は、 上記のように電極 2 6、 2 7の間に、 太陽電池セル 2 8をリード線 2 9を介して接続し た構成である。
このような太陽電池パネルは、上記のように構成部材を積層しラミネ一ト装置などにより、 真空の加熱状態下で圧力を加え、 E VAを架橋反応させてラミネート加工して得られる。 また被測定物 2 0 0としては、 一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池を対象とすることができ る。
この薄膜式の代表的な構造例では、 下側に配置された透明力パーガラスには、 予め透明電 極、 半導体、 裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。 そして、 このような薄膜型太陽電 池パネルを、 透明力パーガラスを下向きに配置し、 ガラス上の太陽電池素子の上に充填材を 被せ、 更に、 充填材の上に裏面材を被せた構造で、 同じようにラミネート加工することによ り得られる。
このように被測定物 2 0 0としての薄膜式の太陽電池パネルは、 結晶系セルが蒸着された 発電素子に変わるだけで、 基本的な封止構造は前記した結晶系セルの場合と同じである。 く 2 >検查装置の全体構造 図 1は本発明の検査装置の構成を示す平面図、 図 2は正面図、 図 3は左側面図である。 こ れらの図に示す本発明の太陽電池の検査装置 1 0 0は、 四角の箱形の暗室 1 1 0およびその 平らな上面 1 1 1に、 アクリル樹脂などの合成樹脂製又はガラス製の透明板 1 1 2が取り付 けられている。 暗室内には、 側面に被測定物 2 0 0である太陽電池を検査測定するカメラ 1 2 0が設けられている。
図 4は本発明の検査装置の別例の構成を示す図で、 （a ) は平面図、 （b ) は正面図、 （c ) は右側面図である。 これらの図に示す本発明の太陽電池の検査装置 1 0 0は、 四角の箱形 の暗室 1 1 0およびその平らな上面 1 1 1に、 アクリル樹脂などの合成樹脂製又はガラス 製の透明板 1 1 2が取り付けられている。 喑室内には、 側面に被測定物 2 0 0である太陽 電池を検査測定するカメラ 1 2 0と、 その移動機構 1 3 0が設けられている。
暗室 1 1 0は、 上面 1 1 1の透明板 1 1 2以外は、 暗室 1 1 0内に光を入れないような遮 光性の素材からなる構成にしている。 もっとも、 上面 1 1 1に被測定物 2 0 0として太陽電 池を載せた後、被測定物 2 0 0を含む上面 1 1 1の全体を、遮光手段にて覆うことにすれば、 上面 1 1 1全体を透明板にしてもよい。 また、 上面以外の 4つの側面と底面はカメラ収納部 1 2 1を含め全て遮光性の部材としている。
く 3 >被測定物の搬送ガイドおよび位置決め
上面 1 1 1には、 被測定物 2 0 0の搬送およびガイドする機能を有する搬送ガイド部 1 1 4が設けられている。 搬送ガイド部 1 1 4、 1 1 4間の距離は、 被測定物 2 0 0のサイズに 合わせて変更可能な構成となっている。
搬送ガイド部 1 1 4の構成を図 4により説明する。 搬送ガイド部 1 1 4は、 矩形断面の細 長いレール状で、 本発明の検査装置 1 0 0の上面に、 被測定物 2 0 0の流れ方向に沿って一 対設けられている。 各搬送ガイド部 1 1 4の内側側面には、 複数個のローラ 1 1 5が配置さ れ被測定物 2 0 0は、 このローラ 1 1 5上を移動搬送される。 したがつて被測定物 2 0 0を 搬送中おょぴ測定中に下面のカバーガラス 2 1が検査装置 1 0 0の上面の透明板 1 1 2に接 蝕することはない。 またこの搬送ガイド部 1 1 4は、 装置の被測定物 2 0 0の搬入側おょぴ 搬出側に配置された移動用レール 1 1 6、 送りネジ 1 1 7およびハンドル 1 1 8により被測 定物 2 0 0の幅寸法に応じて調整が可能な構成となっている。すなわち、送りネジ 1 1 7は、 一方が右ネジで他方が左ネジとなっており、 ハンドル 1 1 8を回転することで、 搬送ガイド 部 1 1 4、 1 1 4は、 中心位置が一定の状態で、 相互に接近 ·離反するようになっている。 また、 搬入側おょぴ搬出側の送りネジ 1 1 7は、 傘歯車を備えたクロスシャフト 1 1 3によ り連結され、 ハンドル 1 1 8を回転することで、 両方の送りネジ 1 1 7を傘歯車によって同 時に回転することができる。
本発明の検査装置の前工程から被測定物である太陽電池パネルが搬送されてくると、 本検 查装置の搬入コンベア 2 1 0により本検査装置の搬送ガイド部 1 1 4に移載される。 被測定 物 2 0 0は、 搬送ガイド部のコンベア装置 2 2 0により移動搬送される。 したがって被測定 物 2 0 0を搬送中おょぴ測定中に下面のカバーガラス 2 1が検査装置 1 0 0の上面の透明板 1 1 2に接触することはない。 被測定物 2 0 0は、 本検査装置內を搬送され、 以下のような 方法により測定位置に位置決めされる。
搬送ガイド部 1 1 4の側面には、 ァクチユエ一ター等により出し入れ可能な位置決め金具 1 1 9があり、 搬送された被測定物 2 0 0は、 この位置決め金具 1 1 9を突出させることに より搬送方向の位置決めがされる。 位置決め金具 1 1 9は、 搬送ガイド部 1 1 4の側面から 出し入れする構成ではなく、 搬送ガイド部の上方から上下させる方法また搬送ガイド部から 旋回下降させるなどの構成とすることも可能である。
位置決めが完了しコンベア装置が停止し検査が開始される。 検査方法は、 後述する。 検査 が完了すると、 コンベア装置 2 2 0が作動し被測定物 2 0 0は搬出コンベア 2 3 0に移载さ れ次工程に搬送される。
< 4 >撮影用カメラ
被測定物 2 0 0から発する E L発光は、 1， 0 0 0 11111から1， 3 0 0 n mの波長の微弱 な光であり、暗室内で発光させ、撮影用カメラ 1 2 0でこの微弱な光を撮影する。このため、 撮影用カメラ 1 2 0としては微弱な光に対する感度の良い C C Dカメラを用いる必要がある。 く 5 >暗室内部のカメラの移動機構
移動機構 1 3 0は、 z軸ガイド部 1 3 1と、一対の X軸ガイド部 1 3 2， 1 3 2とから 構成されている。 カメラ 1 2 0は z軸ガイド部 1 3 1に取り付けられ、 z軸方向に昇降可 能で、 この z軸ガイド部 1 3 1が X軸ガイド部 1 3 2によって X軸方向に進退自在になつ ている。 z軸ガイド部 1 3 1および X軸ガイド部 1 3 2としては、 各種のリニアァクチユエ ータや、 モータとポールネジ機構等を使用することができる。
< 6 >暗室內部の反射板
暗室内部には、 透明板 1 1 2に対して傾斜するように設けられたアルミニウム製の反射板 1 4 0がある。 この反射板 1 4 0はその反射面が鏡面状に仕上げられており、 透明板 1 1 2 に対して傾斜していることによって、 暗室の側面に取り付けられたカメラ 1 2 0が透明板 1 1 2の上に載置された被測定物 2 0 0の像を写すことができる。 実施例では、 傾斜角はほぼ 4 5 ° としているが、 この角度に限定されるものではない。
実施例の図 1から図 3では、 カメラ 1 2 0の移動機構は、 設けていない。 カメラ 1 2 0を 固定して使用する場合を示している。 なお移動機構を設けることにより、 図 4に示すとおり カメラ 1 2 0を、 z— X平面内の任意の位置に移動し、 被測定物 2 0 0の隅から隅までの全 面を撮影することも可能である。 この場合、 図 1およぴ図 3のカメラ収納部 1 2 1は X方向 に移動ストローク分延長しカメラが移動可能な構造にすれば良 V、。
移動機構 1 3 0によって、 カメラ 1 2 0を、 z— X平面内の任意の位置に移動し、 被測 定物 2 0 0の隅から隅までの全面を撮影することが可能となっている。 実施例では、 移動 機構 1 3 0は、 透明板 1 1 2に対して直角の面内でカメラ 1 2 0を移動しているが、 直角 に限定されるものではない。
< 7 >その他機器 上記の他に、 図示を省略するが、 図 1 0の従来例で示した電源 1 4やパソコンを利用した 画像処理装置 1 5が設けられている。 これらは、 図 2の制御装置 3 0 0に収納されている。 さらに、 パソコンを利用して、 カメラ 1 2 0の移動機構 1 3 0を制御し、 被測定物 2 0 0と しての太陽電池パネル全体を 1枚の写真に撮影したり、 個々の太陽電池セル 2 8毎に撮影し たりすることができる。
く 8 >検査装置の使用方法
被測定物 2 0 0として太陽電池パネルを例にして、 本発明の太陽電池の検査装置の使用方 法を説明する。
ラミネート装置などで製造され搬出された太陽電池パネルは、 次に、 搬入コンベア 2 1 0 などで本発明の太陽電池の検査装置の前まで搬送される。搬送されてきた太陽電池パネルは、 一対の搬送ガイド部 1 1 4、 1 1 4の間で搬送ガイドされ搬送ガイド部の内側に設けられた ローラ 1 1 5上を移動して暗室 1 1 0の上に達する。 その後搬送ガイド部 1 1 4の側面にァ クチユエ一ター等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具 1 1 9を突出させることに より搬送方向の位置決めがされる。
この後、 遮光力パーなどによって、 透明板 1 1 2と被測定物 2 0 0との間の隙間等から、 光が喑室 1 1 0内に入らないように遮光する。 遮光カバーについては、 後述する。
暗室上面 1 1 1の所定の位置に到達した被測定物 2 0 0である太陽電池パネルは、 透明な 力パーガラス板を下に向けて暗室 1 1 0の透明板 1 1 2の上で停止し、 図示しない電源との 間で接続がされる。 被測定物 2 0 0の方が透明板 1 1 2より小さいので、 周囲から暗室内に 光が入るから、 被測定物 2 0 0の上から暗室 1 1 0の上面全体を後述する遮光力パーなどで 覆う。 次に被測定物 2 0 0に電源から順方向の電流を流す。 これにより被測定物 2 0 0が E L発光するので、 カメラ 1 2 0で撮影する。
本検査装置 1 0 0により被測定物 2 0 0の全体を撮影し、その画像により検査する場合は、 カメラの移動機構を設けることなく、 または移動機構を使用することなくカメラ 1 2 0を暗 室 1 1 0の例えば図 1およぴ図 3の位置に固定して撮影することができる。 この場合の被測 定物 2 0 0としては、 太陽電池セル 2 8、 太陽電池セルを複数個リ一ド線で接続したストリ ング 2 5、 さらにストリング 2 5を複数列リード線で接続したマトリックス状の太陽電池パ ネル 3 0のいずれでもよい。
本検査装置 1 0 0により太陽電池パネル 3 0にマトリックス状に配置された太陽電池セル を 1枚ずつ撮影してその画像により検査する場合は、 暗室内で力メラを移動できるように移 動機構 1 3 0を設ける。
図示しないパソコンを利用した制御装置 3 0 0によって、カメラ移動機構 1 3 0を駆動し、 カメラ 1 2 0は、 太陽電池パネル 3 0にマトリックス状に配置されている太陽電池セル 2 8 を 1枚ずつ撮影し、 パソコンなどからなる画像処理装置に画像データを送る。 画像処理装置 は、 各太陽電池セルの画像から発光しない部分を取り出して分析し、 太陽電池セル 2 8ごと の合否を判断し、 全ての太陽電池セルについての合否の結果から、 太陽電池パネル 3 0全体 としての合否を判靳する。
なお、 カメラ 1 2 0による撮影も、 カメラを移動し太陽電池セル 1枚ごとでもよいし、 数 枚ずつでもよく、 カメラの移動をせずに固定し太陽電池パネル 3 0全体としてもよい。 上記遮光カバーは、 暗室の上面 1 1 1の上部全てを覆うものである。 しかし太陽電池パネ ル 3 0の場合、 樹脂製の裏面材 2 2は、 不透明であり、 遮光性が十分である。 また、 暗室 1 1 0の上面 1 1 1も、 透明板 1 1 2以外を遮光性の部材で構成されている。 したがって暗室 1 1 0と被測定物 2 0 0との間の隙間部分のみを遮光部材でカパーすれば十分である。 被測 定物 2 0 0が透明板 1 1 2に密着し、 かつ、 透明板 1 1 2より大きくて、 透明板 1 1 2の全 体が被測定物 2 0 0で覆われる場合には、 遮光手段は不要である。
本実施例では図 1、 図 2、 図 3に示す様に、 暗室上面 1 1 1と搬送ガイド部 1 1 4さらに 被測定物 2 0 0を遮光性のある力パー 2 4 0により覆う構成としている。 本検査装置の搬入 コンベア 2 1 0側と搬出コンベア 2 3 0側に開閉式の扉 2 4 1が設けられている。 扉 2 4 1 の開閉は、 エアーシリンダーなどにより自動開閉する構成でも良いし、 また作業者が手動操 作にて開閉するものでも良い。 前工程から被測定物が搬送され、 搬入コンベア上を移動し本 検査装置の直前までくると、この入り口側の扉が開き被測定物が本検查装置内に搬入完了し、 またこの扉が閉じる構成となっている。 また検査が完了すると出口側の扉が開き被測定物 2 0 0が搬出される。 このように検査中は、 被測定物を搬出入する扉は閉じており被測定物が 載置されて 、る部分へは外部からの光が入ることは無 、。
< 9 >反射板の清浄化手段及ぴ反り防止手段
また本発明のように暗室 1 1 0内に反射板を設けカメラにより被測定物である太陽電池 パネルを検查する構成とすることにより次のような問題が発生する。
暗室 1 1 0の周囲の雰囲気温度は、 本発明の検査装置を恒温室に設置しないかぎり変化 する。 また暗室 1 1 0内は、 密閉されているので、 ラミネート加工が完了し加熱された多 数の被測定物について、 繰り返し撮影をしていると、 暗室 1 1 0内にその熱が伝わり温度 が上昇する。 この温度上昇によって大きな反射板 1 4 0が熱膨張する。 このような状態で 反射板が通常のボルトなどにより固定されているとひずむことになる。 このような反射板 のひずみにより反射板に反りが努生する。 また、 反射板 1 4 0は上を向いているので、 埃 やごみが付着して汚れ、 反射面を曇らせてしまうおそれもある。 さらに暗室内の湿度も変 化することもありその場合は、 反射板の反射面に結露が発生することがある。 これらの反 射板に関する問題は、 被測定物 2 0 0の撮影画像の歪や不鮮明などの原因になり太陽電池 パネルの欠陥検査の精度の低下をもたらす。
本努明は、 そのような問題の具体的な解決手段も提供するものでもあり、 以下にその実 施形態について述べる。
図 5は、 暗室 1 1 0内の空気を浄化し、 かつ、 暗室 1 1 0内を一定の温度に保つ構成を 示す図で、 （a ) は平面図、 （b ) は正面図である。 喑室 1 1 0の外側には、 温湿度調整 器 1 '5 0 (エアープロセッサ) を設けている。 温湿度調整器 1 5 0は、 空気の温度と湿度 を一定に保つことができるものである。 温湿度調整器 1 5 0の吐出管 1 5 1力 暗室 1 1 0の一方に接続され、 フィルター 1 5 2を通して温湿度調整器 1 5 0からの空気を暗室 1 1 0内に供給する。 空気は喑室 1 1 0内を冷却し、 温湿度を一定に保ってからフィルター 1 5 3を通過して吸入管 1 5 4に吸引され、 温湿度調整器 1 5 0に回収され、 循環する。 フィルター 1 5 2で温湿度調整器 1 5 0からの空気内の風塵を除去した状態で暗室 1 1 0 内に供給し、 フィルター 1 5 3で暗室 1 1 0内の空気から風塵を除去して温湿度調整器 1 5 0へと送る。 これによつて、 暗室 1 1 0内の空気を清浄にして反射板 1 4 0やカメラ 1 2 0への塵埃の付着を防止する。
なお、 集塵機能だけで、 温室度を一定に保つ必要がない場合は、 フィルター 1 5 2と 1 5 3とを設けて温湿度調整器 1 5 0のところに集塵機を設置してもよい。
図 6は、 反射板 1 4 0の反射面の埃を除去する自動清掃装置 1 6 0を取り付けた状態を 示す図で、 （a ) は正面図、 （b ) は側面図である。 反射板 1 4 0の两側に支持枠 1 6 1 を固定し、 左右の支持枠 1 6 1間にスクレーパ 1 6 2を架設している。 スクレーパ 1 6 2 は、 支持枠 1 6 1上などに設けた図示しないリニアァクチユエータなど、 適当な移動手段 によって、 支持枠 1 6 1上を昇降し、 反射板 1 4 0の上を間欠的に掃除して埃を払うこと ができる。 また、 寒冷時には、 反射板 1 4 0上に結露することがあるが、 スクレーパ 1 6 2で払拭することで、 結露も除去することができる。 スクレーパ 1 6 2は、 アルミニウム 製の反射板 1 4 0の表面を傷つけないようなものが望ましい。 このようなものとしては、 たとえば、 樹脂板や細い毛状のブラシ、 結露除去には、 先端にスポンジ状のものを取り付 けたものなどが考えられる。
図 7は、 反射板 1 4 0の取り付け構造を示す図で、 （a ) は正面図、 （b ) は （a ) の A— A線断面図である。 反射板 1 4 0は、 暗室 1 1 0の壁面等に支持された 4つの支持具 1 7 0で四隅を支持されている。 ところで、 反射板 1 4 0のサイズは被測定物 2 0 0の大 きさと同じ程度に大きいので、 少しの温度変化でも熱膨張する。 四隅が固定されていると 、 反りとなって表れ、 反射面に映る被測定物 2 0 0の形状が歪む。 そこで、 支持具 1 7 0 は、 溝 1 7 0 aが反射板 1 4 0の長さ方向 （図 7 ( a ) の左右方向） に長く形成されてい る。 これによつて、 反射板 1 4 0が膨張したり収縮した場合、 その長さ方向の伸縮は、 溝 1 7 0 aで吸収できるようにしている。 次に、 幅方向の伸縮の吸収であるが、 これは、 支 持具 1 7 0が暗室 1 1 0にスライド可能な状態で取り付けられていることで吸収すること になっている。 または、 上側の支持具 1 7 0の溝 1 7 0 aの深さを深くして、 反射板 1 4 0の幅方向の伸縮を吸収させてもよい。
図 8は、 反射板 1 4 0の温度を一定に保つ別の実施例を示す図で、 （a ) は正面図、 （ b ) は側面図である。 この実施例では、 反射板 1 4 0の裏面に、 蛇行した温度調整用の電 気式ヒータ 1 8 0を取り付け、 温度調整用の電気式ヒータ 1 8 0に、 一定の電流を流し発 熱させるようにしたものである。 反射板 1 4 0の温度は、 電気式ヒータからの発熱により 一定に保たれ、 熱膨張などによる変形や反りを防止することができる。 また、 図示のよう に温度調整用の電気式ヒータ 1 8 0は、 反射板 1 4 0の長手方向を適宜分割し、 複数の蛇 行した電気式ヒータとして取り付け、 個別に温度制御すると、 反射板 1 4 0の全体を同じ 温度に保つことができるので、 望ましい。 また、 図示の実施例のように温度調整用の電気式 ヒータ 1 8 0を反射板 1 4 0の全面に貼りつけることが望ましいが、 反射板 1 4 0の両端だ けにしてもよい。
また図 8における温度調整用の電気式ヒータは、 ペルチェ素子などの加熱 ·冷却機器で もよいし、 さらに配管とし温度調整用の気体や水などの流体を流す構成としても良い。 本発明の太陽電池の検查装置 1 0 0では、 被測定物 2 0 0としての太陽電池を暗室の外側 に载置すればよいので、 暗室には被測定物 2 0 0を出し入れするためのドアは不要となる。 また、 太陽電池に電流を流す電源や配線も暗室 1 1 0の外でよく、 暗室内には一切不要であ る。 そのため、 暗室 1 1 0の構造を簡単にすることができる。 特に、 反射板 1 4 0を被測定 物 2 0 0に対して傾斜させて取り付けているので、暗室 1 1 0の高さを低くすることができ、 装置の小型化を実現することができる。 さらに製造ラインのパスラインを統一するために装 置を設置する部分を掘り下げるなどの付帯工事が不要となる。
また、 本発明の太陽電池の検査装置 1 0 0は、 太陽電池パネルなどの製造ラインに配置し て使用するが、 このとき、 暗室 1 1 0の上面 1 1 1に太陽電池の受光面を下側にして載置し ている。 太陽電池パネルのラミネート加工など、 通常の加工工程では、 太陽電池の受光面を 下にして搬送しているので、 検査装置 1 0 0に載置するとき、 反転する必要がないので製造 工程を簡略化できる。
温湿度調整器 1 5 0で喑室 1 1 0内を一定の温度にしたり、 温度調整用の電気式ヒータ 1 8 0を設けることで、 反射板 1 4 0を一定の温度に保って変形や反りを防止することが できる。 また、 フィルター 1 5 2、 1 5 3を設けたり、 自動清掃装置 1 6 0を設けること で、 反射板 1 4 0の反射面が汚れるのを防止し、 被測定物 2 0 0を鮮明に映すことができ る。 これにより太陽電池パネルの欠陥検査の精度を高精度に維持することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
平らな上面を備えた暗室と、 該暗室の前記上面に設けられ、 被測定物となる太陽電池 を載せる透明板と、 前記暗室の内部にあって前記透明板に対して傾斜して設けられた反 射板と、 該反射板に映った被測定物の像を写すカメラとを有することを特徴とする太陽 電池の検査装置。
前記暗室內に、 前記カメラを前記暗室内で、 前記透明板と交差する面内で移動する移 動機構を設けたことを特徴とする請求項 1に記載の太陽電池の検査装置。
前記暗室上部に被測定物となる太陽電池の搬送ガイドを設けたことを特徴とする請求 項 1又は 2に記載の太陽電池の検査装置。
前記暗室上部の被測定物となる太陽電池および搬送ガイドを覆う遮光部材を設けたこ とを特徴とする請求項 1カ ら 3のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
前記遮光部材は、 被測定物となる太陽電池を前記検査装置に搬入、 また前記検査装置 カ ら搬出するための開閉式扉を設けたことを特徴とする請求項 1から 4のいずれかに記 載の太陽電池の検査装置。
前記暗室内の温湿度をほぼ一定に保つ温湿度調整装置を設けたことを特徴とする請求 項 1又は 2に記載の太陽電池の検査装置。
前記反射板のま持具が、 反射板の膨張による伸縮を吸収可能な構成であることを特徴 とする請求項 1、 2、 6のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
前記反射板の反射面を清掃する自動清掃装置を設けたことを特徴とする請求項 1、 2、
6、 7のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
前記反射板の裏面に、 反射板の温度をほぼ一定に保っために温度調整用の機器を設け たことを特徴とする請求項 1、 2、 6、 7、 8のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。. 前記反射板の裏面に、 反射板の温度をほぼ一定に保っために熱交換用の流体を流す温 度調整用管路を設けたことを特徴とする請求項 1、 2、 6、 7、 8、 9のいずれかに記 載の太陽電池の検査装置。
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