JP5900628B2 - Solar cell inspection equipment - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、反射防止膜成膜後の太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置に関する。 The present invention relates to a solar cell inspection apparatus that inspects a solar cell after formation of an antireflection film, for example.
太陽電池セルの生産工程においては、太陽電池セルの割れや欠け、あるいは、パターンや成膜の欠陥等を検査する外観検査と、太陽電池セルの内部に生じたクラックやボイド等を検査する内部検査とが実行される。 In the production process of solar cells, appearance inspection that inspects cracks and chips of solar cells, defects in patterns and film formation, and internal inspection that inspects cracks and voids generated inside the solar cells. Are executed.
特許文献1には、レーザ光源により半導体ウエハに対してレーザ光を照射するとともに、半導体ウエハの表面において反射した光学像を撮像装置により撮像し、欠陥検出部により撮像された半導体ウエハの画像データから欠陥を抽出することにより、半導体ウエハの表面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置が開示されている。 In Patent Document 1, laser light is emitted to a semiconductor wafer by a laser light source, an optical image reflected on the surface of the semiconductor wafer is picked up by an image pickup device, and image data of the semiconductor wafer picked up by a defect detection unit is used. A defect inspection apparatus that inspects defects existing on the surface of a semiconductor wafer by extracting defects is disclosed.
また、特許文献2には、赤外線光源から半導体ウエハに対して赤外線を照射するとともに、半導体ウエハを透過した赤外線を赤外線カメラにより撮像する赤外線検査装置が開示されている。この赤外線検査装置においては、クラック等の異常部分と多結晶シリコン基板部分とで赤外線の透過状態が異なることを利用して、半導体ウエハ内部の微小クラックを検出する構成となっている。 Further, Patent Document 2 discloses an infrared inspection apparatus that irradiates a semiconductor wafer with infrared light from an infrared light source and images the infrared light transmitted through the semiconductor wafer with an infrared camera. This infrared inspection apparatus is configured to detect minute cracks inside a semiconductor wafer by utilizing the fact that infrared transmission states are different between an abnormal portion such as a crack and a polycrystalline silicon substrate portion.
太陽電池セルの製造プロセスにおいて、反射防止膜の成膜後の太陽電池セルの検査が実行される。そして、検査で良品と判断された太陽電池セルに対して、電極の印刷と焼成が実行される。この太陽電池セルの検査としては、太陽電池セルの割れや欠けを検査する形状の検査、太陽電池セルに乗ったパーティクル、反射防止膜のピンホール、反射防止膜の膜厚むら、電極生成後のパターン等を検査する表面状態の検査、太陽電池セルの内部に生じた割れを検査するマイクロクラックの検査がある。 In the manufacturing process of the solar battery cell, the solar battery cell is inspected after the antireflection film is formed. And the printing and baking of an electrode are performed with respect to the photovoltaic cell judged to be non-defective by the test | inspection. As the inspection of the solar battery cell, the inspection of the shape for inspecting the crack or chip of the solar battery cell, the particles on the solar battery cell, the pinhole of the antireflection film, the uneven thickness of the antireflection film, the electrode after the generation of the electrode There are surface state inspections for inspecting patterns and the like, and microcrack inspections for inspecting cracks generated in solar cells.
ここで、上述した形状の検査時には、太陽電池セルの裏面側から可視光を照明して撮影を行っている。また、上述した表面状態の検査時には、太陽電池セルの表面側から可視光を照明して撮影を行っている。さらに、上述したマイクロクラックの検査時には、太陽電池セルの裏面側から赤外線を照射して太陽電池セルを透過した赤外光を撮影している。 Here, at the time of inspecting the shape described above, imaging is performed by illuminating visible light from the back side of the solar battery cell. Moreover, at the time of the inspection of the surface state described above, photographing is performed by illuminating visible light from the surface side of the solar battery cell. Furthermore, at the time of the above-described microcrack inspection, infrared light that has been transmitted through the solar cell by irradiating infrared rays from the back side of the solar cell is photographed.
従来、形状の検査および表面状態の検査を行う検査装置と、マイクロクラックの検査を行う検査装置は、使用する照明光の波長が異なることから、各々、別々の装置として構成されている。このため、可視光を使用した形状の検査または表面状態の検査と、赤外光を使用したマイクロクラックの検査とを実行するためには、複数の装置が必要となることから、検査にコストがかかり、また、装置の専有面積が大きくなるばかりではなく、検査に時間がかかるという問題が生ずる。 Conventionally, an inspection apparatus that inspects a shape and a surface state and an inspection apparatus that inspects a microcrack are configured as separate apparatuses because the wavelengths of illumination light to be used are different. For this reason, in order to perform the inspection of the shape using visible light or the inspection of the surface condition, and the inspection of micro cracks using infrared light, a plurality of devices are required, so the inspection is costly. In addition, there is a problem that not only the area occupied by the apparatus increases, but also the inspection takes time.
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、可視光を使用した検査と赤外光を使用した検査を単一の装置により実行することが可能な太陽電池セルの検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a solar cell inspection device capable of executing inspection using visible light and inspection using infrared light by a single device. The purpose is to do.
請求項1に記載の発明は、太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置において、前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第1画像測定部と、前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第2画像測定部とを備え、前記光照射部は、前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数の光源と、前記赤外光を出射する複数の光源の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数の光源と、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構とを備え、前記可視光シフト機構は、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数の光源から出射された赤外光を透過させるとともに、前記反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1, in the solar cell inspection apparatus for inspecting solar cells, irradiates the entire area of the solar cells with infrared light and irradiates a peripheral portion of the solar cells with visible light. A light irradiating unit, a first image measuring unit that measures a transmitted image by infrared light that is irradiated from the light irradiating unit and transmitted through the solar battery cell, and a peripheral part of the solar battery cell from the light irradiating unit. A second image measuring unit that measures a passing image by visible light that has been irradiated and passed without being blocked by the solar cell, and the light irradiating unit is arranged in a region facing the solar cell. a plurality of light sources for emitting infrared light, outside the plurality of light sources for emitting the infrared light, a plurality of light sources for emitting visible light arrayed on the outer peripheral portion facing the region of the solar cell , a plurality of emitting the visible light By shifting the visible light emitted toward the outer periphery of the solar cell from a source, and a visible light shift mechanism for irradiating the visible light to the peripheral portion of the solar cell, the visible light shift mechanism Is disposed in a region facing the outer peripheral portion of the solar cell, and reflects the visible light emitted from the plurality of light sources emitting the visible light toward the outer peripheral portion of the solar cell, and By arranging infrared light emitted from a plurality of light sources that are arranged in a region facing the solar battery cell and emitting infrared light, and by reflecting visible light reflected by the reflecting member, And a synthetic member for irradiating the peripheral portion of the solar battery with the visible light .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the composite member reflects a visible light and a wedge prism that deflects the irradiation direction of infrared light toward the edge of the solar battery cell. And a dielectric film that transmits infrared light.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記赤外光を出射する複数の光源の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the arrangement interval of the plurality of light sources that emit the infrared light is large in a region facing the vicinity of the center of the solar cell, and the solar cell It is small in the area facing the peripheral edge of the cell.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記反射部材はハーフミラーである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting member is a half mirror.
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明において、前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、前記第2画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a visible light irradiator that irradiates the solar cell with visible light from a side opposite to the light irradiator. The second image measurement unit measures a reflected image by visible light that is irradiated from the visible light irradiation unit and reflected by the solar battery cell.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第1画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第2画像測定部に導くビームスプリッタを備える。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5 , wherein the light irradiation unit irradiates the entire area of the solar cell with infrared light and the light irradiation unit to the periphery of the solar cell. Of the visible light and the irradiation of visible light to the solar cell from the opposite side of the light irradiation unit by the visible light irradiation unit and infrared light that has passed through the solar cell And visible light that has passed through the solar battery cell without being blocked and visible light reflected by the solar battery cell, and guides infrared light that has passed through the solar battery cell to the first image measurement unit. In addition, a beam splitter is provided that guides visible light that has passed through the solar battery cell without being blocked and visible light reflected by the solar battery cell to the second image measurement unit.
請求項1に記載の発明によれば、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セルと対向する領域に赤外光を出射する複数の光源を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数の光源を設置することにより、太陽電池セルの全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セルの周縁部に可視光を照射することが可能となる。このため、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of light sources that emit infrared light are disposed in a region facing the solar battery cell by an action of a visible light shift mechanism that shifts visible light, and the region outside the region is disposed. By installing a plurality of light sources that emit visible light, it is possible to irradiate the peripheral portion of the solar cell with visible light while uniformly irradiating the entire area of the solar cell with infrared rays. For this reason, the inspection of the shape using visible light and the inspection of the micro crack using infrared light can be executed by a single device, and the cost and time required for the inspection can be reduced. It becomes possible.
請求項2および請求項3に記載の発明によれば、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることにより、太陽電池セルの全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。 According to invention of Claim 2 and Claim 3 , by increasing the irradiation amount of the infrared light with respect to the peripheral part of the photovoltaic cell in which the illumination intensity of infrared light tends to fall, the whole area | region of a photovoltaic cell It is possible to irradiate infrared light more uniformly.
請求項4に記載の発明によれば、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を最小とすることが可能となる。 According to the invention described in claim 4 , the shape inspection, the surface state inspection, and the microcrack inspection can be performed by a single device, and the cost and time required for the inspection are minimized. Is possible.
請求項5に記載の発明によれば、太陽電池セルを透過した赤外光を第1画像測定部に導くとともに、太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セルで反射した可視光とを第2画像測定部に導くビームスプリッタを備えることから、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を同時に実行することが可能となる。 According to the invention described in claim 5 , the infrared light transmitted through the solar battery cell is guided to the first image measurement unit, and the visible light that has passed without being blocked by the solar battery cell is reflected by the solar battery cell. Since the beam splitter that guides visible light to the second image measurement unit is provided, it is possible to simultaneously perform shape inspection, surface state inspection, and microcrack inspection.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る太陽電池セルの検査装置1の概要図である。また、図2は、支持部18に支持された複数の可視光源11の配置を示す平面図である。なお、図2においては、反射型拡散板12の開口部17を実線で示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a solar cell inspection apparatus 1 according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the plurality of
この太陽電池セルの検査装置1は、支持部18により支持された640nm程度の波長の可視光を出射する複数個の可視光源11と、この可視光源11から照射された可視光を反射して太陽電池セル100の上面に照射するための支持部18に連結されたドーム型の反射型拡散板12と、から構成される可視光照射部を備える。可視光源11から出射された可視光は、反射型拡散板12により反射され、太陽電池セル100の表面に照射される。
The solar cell inspection apparatus 1 includes a plurality of
また、この太陽電池セルの検査装置1は、太陽電池セル100の裏面側から、太陽電池セル100の全域に赤外光を照射するとともに、太陽電池セル100の周縁部に可視光を照射する光照射部13を備える。
In addition, the solar cell inspection apparatus 1 irradiates the entire
さらに、この太陽電池セルの検査装置1は、平板形状のビームスプリッタ14と、赤外光による画像を測定するための第1画像測定部としてのCCDカメラ16と、可視光による画像を測定するための第2画像測定部としてのCCDカメラ15とを備える。ビームスプリッタ14は、後述するように、太陽電池セル100を通過した赤外光と、太陽電池セル100に遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セル100で反射した可視光とを受光可能な位置に配置されている。また、このビームスプリッタ14は、可視光を反射するとともに、赤外光を透過する構成を有する。
Further, the solar cell inspection apparatus 1 measures a
可視光源11を含む可視光照射部から出射された可視光は、太陽電池セル100の表面で反射された後、反射型拡散板12における矩形状の開口部17を通過し、ビームスプリッタ14においてさらに反射され、CCDカメラ15に入射する。一方、光照射部13から出射された赤外光は、太陽電池セル100を透過した後、ビームスプリッタ14を通過して、CCDカメラ16に入射する。また、光照射部13から出射された可視光は、太陽電池セル100の周縁部に照射され、太陽電池セル100に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ14において反射され、CCDカメラ15に入射する。
Visible light emitted from the visible light irradiation unit including the
図3は、光照射部13の概要図である。また、図4は、ハーフミラー21および合成部材22と太陽電池セル100との配置関係を示す部分拡大図である。さらに、図5は、ハーフミラー21および合成部材22と太陽電池セル100との配置関係を示す平面図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of the
光照射部13は、太陽電池セル100と対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のLED素子31と、これらの赤外光を出射する複数のLED素子31の外側において、太陽電池セル100の外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のLED素子32と、拡散板26と、反射部材としてのハーフミラー21および合成部材22から成り、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を太陽電池セル100の周縁部に照射する可視光シフト機構とを備える。
The
赤外光を出射する複数のLED素子31は、基板33上に列設された状態で、太陽電池セル100と対向する領域に配置されている。ここで、「太陽電池セル100と対向する領域」とは、例えば、LED素子31を太陽電池セル100の下方に配置した場合には、LED素子31と太陽電池セル100とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル100と対向する領域」とは、基板33上に列設された複数のLED素子31により形成される面領域が、太陽電池セル100の面領域と対向している状態を意味する。
The plurality of
なお、図3に示すように、赤外光を出射する複数のLED素子31は、これらのLED素子31の配置間隔が、太陽電池セル100の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル100の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板33上に配設されている。これらのLED素子31は、940nm程度の波長の赤外光を出射する。この赤外光の波長は、赤外光が太陽電池セル100を容易に透過可能となるように、太陽電池セル100の材質等に基づいて決定される。
As shown in FIG. 3, in the plurality of
可視光を出射する複数のLED素子32は、例えば、640nm程度の波長の可視光を出射するものであり、基板34上に列設された状態で、赤外光を出射する複数のLED素子31の外側において、太陽電池セル100の外周部と対向する領域に列設されている。ここで、「太陽電池セル100の外周部と対向する領域」とは、例えば、LED素子32を太陽電池セル100の下方に配置した場合には、LED素子32と太陽電池セル100の外周部の領域(太陽電池セル100のすぐ外側の領域)とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル100の外周部と対向する領域」とは、基板34上に列設された複数のLED素子32により形成される面領域が、太陽電池セル100のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
The plurality of
ハーフミラー21は、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光の50%を反射する反射部材として機能するものである。なお、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光の残りの50%は、ハーフミラー21をそのまま通過する。このハーフミラー21は、太陽電池セル100の外周部と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル100の外周部と対向する領域」とは、LED素子32の場合と同様、例えば、ハーフミラー21を太陽電池セル100の下方に配置した場合には、ハーフミラー21と太陽電池セル100の外周部の領域(太陽電池セル100のすぐ外側の領域)とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル100の外周部と対向する領域」とは、ハーフミラー21により形成される面領域が、太陽電池セル100のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
The
合成部材22は、赤外光を出射する複数のLED素子31から出射された赤外光を、太陽電池セル100の端縁方向に偏向した上で透過させる機能と、ハーフミラー21により反射された可視光を反射することにより、この可視光をシフトさせ、太陽電池セル100の周縁部に照射する機能とを備える。この合成部材22は、図4に示すように、赤外光の照射方向を太陽電池セル100の端縁方向に偏向するウエッジプリズム24上に、可視光を反射し赤外光を透過させるコールドミラー等と呼称される誘電体膜23を積層した構成を有する。この合成部材22は、太陽電池セル100と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル100と対向する領域」とは、LED素子31の場合と同様、例えば、合成部材22を太陽電池セル100の下方に配置した場合には、合成部材22と太陽電池セル100とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル100と対向する領域」とは、合成部材22により形成される面領域が、太陽電池セル100の面領域と対向している状態を意味する。
The
図6は、太陽電池セルの検査装置1の主要な制御系を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a main control system of the solar cell inspection apparatus 1.
この太陽電池セルの検査装置1は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROM、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAMおよび論理演算を実行するCPUを有し装置全体を制御する制御部7を備える。この制御部7は、上述した可視光源11、LED素子31、LED素子32、CCDカメラ15およびCCDカメラ16と接続されている。この制御部7は、可視光源11、LED素子31およびLED素子32の点灯を制御するとともに、CCDカメラ15およびCCDカメラ16による画像の取り込みと測定とを制御する。
This solar cell inspection device 1 has a ROM in which an operation program necessary for controlling the device is stored, a RAM in which data and the like are temporarily stored at the time of control, and a CPU that executes logical operations, and controls the entire device. The control part 7 is provided. The control unit 7 is connected to the above-described visible
以上のような構成を有する太陽電池セルの検査装置1において太陽電池セル100の検査を実行する場合においては、図示しない搬送機構により、図1に示すように、太陽電池セル100を検査位置に搬送する。この状態において、光照射部13による太陽電池セル100の下面全域への赤外光を照射しつつ、光照射部13による太陽電池セル100の下面周縁部への可視光の照射もしくは可視光照射部による太陽電池セル100の表面全域への可視光の照射を順次切り替えて実行する。
When the inspection of the
この状態においては、図1に示すように、可視光源11から出射された可視光は、反射型拡散板12により反射され、太陽電池セル100の表面に照射される。この可視光は、太陽電池セル100の表面で反射された後、反射型拡散板12における矩形状の開口部17を通過し、ビームスプリッタ14においてさらに反射され、CCDカメラ15に入射する。そして、CCDカメラ15により測定された反射画像に基づいて、太陽電池セル100の表面状態の検査が実行される。
In this state, as shown in FIG. 1, the visible light emitted from the visible
また、図3および図4に示すように、赤外光を出射する複数のLED素子31から出射された赤外光は、太陽電池セル100の中央部分付近においては、拡散板26を通過した後に、太陽電池セル100の裏面に照射される。また、赤外光を出射する複数のLED素子31から出射された赤外光の一部は、拡散板26を通過した後に、合成部材22におけるウエッジプリズム24の作用により、太陽電池セル100の端縁方向にわずかに偏向され、合成部材22における誘電体膜23を通過した後、太陽電池セル100の裏面に照射される。これらの赤外光は、太陽電池セル100を透過した後、ビームスプリッタ14を通過して、CCDカメラ16に入射する。そして、CCDカメラ16により測定された透過画像に基づいて、太陽電池セル100のマイクロクラックの検査が実行される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the infrared light emitted from the plurality of
なお、この時、上述したように、赤外光を出射する複数のLED素子31は、これらのLED素子31の配置間隔が、太陽電池セル100の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル100の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板33上に配設されている。また、赤外光を出射する複数のLED素子31から出射された赤外光の一部は、ウエッジプリズム24の作用により太陽電池セル100の端縁方向にわずかに偏向される。これらの構成を採用することにより、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることができる。このため、太陽電池セル100の全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。
At this time, as described above, in the plurality of
さらに、図3および図4に示すように、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光の50%は、ハーフミラー21をそのまま通過して、太陽電池セル100の裏面の外周部に照射される。また、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光の残りの50%はハーフミラー21において反射され、ハーフミラー21により反射された可視光は、誘電体膜23によりさらに反射されることによりシフトし、太陽電池セル100の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル100の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル100に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ14において反射され、CCDカメラ15に入射する。そして、CCDカメラ15により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル100の形状の検査が実行される。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, 50% of the visible light emitted from the plurality of
なお、CCDカメラ15は、可視光源11から出射され太陽電池セル100の表面で反射された反射画像と、可視光を出射する複数のLED素子32から出射され太陽電池セル100に遮断されずに通過した通過画像の両方を測定することになる。この場合においては、制御部7により、可視光源11と複数のLED素子32とを交互に点灯させるとともに、これらの可視光源11と複数のLED素子32の点灯と同期させてCCDカメラ15による画像の取り込みを制御することにより、反射画像のデータと通過画像のデータとを識別して取得する構成となっている。
The
以上のように、この発明に係る太陽電池セルの検査装置1においては、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セル100と対向する領域に赤外光を出射する複数のLED素子31を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数のLED素子32を設置することが可能となる。このため、太陽電池セル100の全域に対して赤外線を均一に照射することができ、マイクロクラックの検査をより正確に実行することが可能となる。また、太陽電池セル100の全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セル100の周縁部に可視光を照射することが可能となることから、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。そして、さらに、太陽電池セル100の表面に可視光をも照射することにより、太陽電池セル100の表面状態の検査をも同時に実行することが可能となる。
As described above, in the solar cell inspection apparatus 1 according to the present invention, a plurality of LEDs that emit infrared light to a region facing the
次に、この発明に係る太陽電池セルの検査装置1の他の実施形態について説明する。図7は、第2実施形態に係る太陽電池セルの検査装置1のミラー25および合成部材22と太陽電池セル100との配置関係を示す部分拡大図である。また、図8は、第2実施形態に係る太陽電池セルの検査装置1のミラー25および合成部材22と太陽電池セル100との配置関係を示す平面図である。
Next, another embodiment of the solar cell inspection apparatus 1 according to the present invention will be described. FIG. 7 is a partially enlarged view showing the positional relationship between the
この第2実施形態に係る太陽電池セルの検査装置1においては、第1実施形態に係るハーフミラー21に替えて、ミラー25を使用している。このミラー25は、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光を100%反射する反射部材として機能するものである。このミラー25は、太陽電池セル100の外周部と対向する領域に配設されている。一方、この第2実施形態においては、第1実施形態と同様の合成部材22が使用される。但し、この合成部材22は、その一部が太陽電池セル100と対向し、その残部が太陽電池セル100の外周部と対向する領域に配設されている。
In the solar cell inspection apparatus 1 according to the second embodiment, a
図7および図8に示すように、可視光を出射する複数のLED素子32から太陽電池セル100の外周部に向けて出射された可視光は、ミラー25において反射され、誘電体膜23によりさらに反射されることによりシフトされ、太陽電池セル100の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル100の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル100に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ14において反射され、CCDカメラ15に入射する。そして、CCDカメラ15により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル100の形状の検査が実行される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the visible light emitted from the plurality of
なお、上述した実施形態においては、太陽電池セル100と対向する領域には赤外光を出射するLED素子31のみを配置し、太陽電池セル100の外周部と対向する領域には可視光を出射するLED素子32のみを配置している。しかしながら、LED素子31の一部のみをLED素子32の領域に配置してもよく、LED素子32の一部のみをLED素子31の領域に配置してもよい。
In the above-described embodiment, only the
また、拡散板26は、LED素子31あるいはLED素子32の光を透過しつつ拡散させ、均一に太陽電池セル100を照明する。LED素子31およびLED素子32の素子数が十分に多く配設され、均一に照明できる場合は、拡散板26は省いてもよい。
Further, the
1 太陽電池セルの検査装置
7 制御部
11 可視光源
12 反射型拡散板
13 光照射部
14 ビームスプリッタ
15 CCDカメラ
16 CCDカメラ
17 開口部
18 支持部
21 ハーフミラー
22 合成部材
23 誘電体膜
24 ウエッジプリズム
25 ミラー
26 拡散板
31 LED素子
32 LED素子
100 太陽電池セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell inspection apparatus 7
Claims (6)
前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、
前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第1画像測定部と、
前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第2画像測定部とを備え、
前記光照射部は、
前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数の光源と、
前記赤外光を出射する複数の光源の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数の光源と、
前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構と、
を備え、
前記可視光シフト機構は、
前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、
前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数の光源から出射された赤外光を透過させるとともに、前記反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材と、
を備えることを特徴とする太陽電池セルの検査装置。 In a solar cell inspection device for inspecting solar cells,
While irradiating infrared light to the whole area of the solar battery cell, and a light irradiation part for irradiating visible light to the peripheral part of the solar battery cell,
A first image measurement unit that measures a transmission image by infrared light that is irradiated from the light irradiation unit and transmitted through the solar battery cell;
A second image measurement unit that measures a passing image by visible light that is irradiated from the light irradiation unit to a peripheral portion of the solar battery cell and passed without being blocked by the solar battery cell;
The light irradiator is
A plurality of light sources emitting infrared light arranged in a region facing the solar battery cells;
Outside the plurality of light sources that emit infrared light, a plurality of light sources that emit visible light arranged in a region facing the outer peripheral portion of the solar cell,
A visible light shift mechanism that irradiates the peripheral portion of the solar battery cell with the visible light by shifting the visible light emitted from the plurality of light sources emitting the visible light toward the outer peripheral portion of the solar battery cell; ,
Equipped with a,
The visible light shift mechanism is
A reflective member that is disposed in a region facing the outer peripheral portion of the solar battery cell and reflects visible light emitted from the plurality of light sources that emit visible light toward the outer peripheral portion of the solar battery cell;
By arranging infrared light emitted from a plurality of light sources that are arranged in a region facing the solar battery cell and emitting infrared light, and by reflecting visible light reflected by the reflecting member, A synthetic member for irradiating the peripheral portion of the solar battery with the visible light;
Inspecting apparatus for the photovoltaic devices cell, characterized in that it comprises a.
前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える太陽電池セルの検査装置。 In the inspection apparatus of the photovoltaic cell according to claim 1 ,
The synthetic member includes a wedge prism that deflects the irradiation direction of infrared light toward the edge of the solar battery cell, and a dielectric cell film that reflects visible light and transmits infrared light. .
前記赤外光を出射する複数の光源の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい太陽電池セルの検査装置。 In the inspection apparatus of the photovoltaic cell according to claim 1 ,
The arrangement | positioning space | interval of the several light source which radiate | emits the said infrared light is large in the area | region facing the center vicinity of the said photovoltaic cell, and is a small photovoltaic cell inspection apparatus in the area | region facing the peripheral part of the said photovoltaic cell.
前記反射部材はハーフミラーである太陽電池セルの検査装置。 In the inspection apparatus of the photovoltaic cell according to claim 1 ,
The solar cell inspection apparatus, wherein the reflecting member is a half mirror.
前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、
前記第2画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する太陽電池セルの検査装置。 In the inspection apparatus of the photovoltaic cell in any one of Claims 1-4 ,
Further comprising a visible light irradiator that irradiates the solar cells with visible light from the opposite side of the light irradiator,
The second image measurement unit is a solar cell inspection apparatus that measures a reflected image of visible light that is irradiated from the visible light irradiation unit and reflected by the solar cell.
前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、
前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第1画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第2画像測定部に導くビームスプリッタを備える太陽電池セルの検査装置。 In the inspection apparatus of the photovoltaic cell according to claim 5 ,
Irradiation of infrared light to the entire solar cell by the light irradiation unit, irradiation of visible light to the peripheral portion of the solar cell by the light irradiation unit, and the light irradiation unit by the visible light irradiation unit And simultaneously performing visible light irradiation on the solar cells from the opposite side,
Infrared light that has passed through the solar battery cell, visible light that has passed without being blocked by the solar battery cell, and visible light that has been reflected by the solar battery cell, and has passed through the solar battery cell A beam splitter that guides light to the first image measurement unit and guides visible light that has passed through the solar battery cell without being blocked and visible light reflected by the solar battery cell to the second image measurement unit. Solar cell inspection device.
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