説明

太陽電池の検査装置、およびその検査装置へ太陽電池を搬入するための取付け具、およびその取付け具を用いた太陽電池の搬入方法

【課題】 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へ被測定物である太陽電池を検査装置に搬入する場合に搬送中のトラブルの発生が無い搬入用の取付け具、および搬入方法、さらにこのような太陽電池の搬入用の取付け具および搬入方法を使用した安価な構造の太陽電池の検査装置を提供する。
【解決手段】 暗室上面111に開口部112を有する暗室110と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有することを特徴とする太陽電池の検査装置に太陽電池を搬入する場合に、太陽電池を透光性の素材からなる板状部材である取付け具に載置して太陽電池の検査装置の暗室上面に搬入する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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、その検査装置へ太陽電池を搬入する取付け具、およびその取付け具による太陽電池の搬入方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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、天候により強度が変化することから、ソーラーシミュレーターが使用されている。ソーラーシミュレーターでは、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)。
【0004】
ソーラーシミュレーター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、エレクトロルミネッセンス(EL)を生じさせる方法を提案している。また、薄膜型の太陽電池でも同様のことが生じる。太陽電池素子から発光されるEL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。
【0005】
図20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10は、暗室11と、この暗室11の上部に設けられたCCDカメラ12と、暗室11の床面に載置された太陽電池セル13に電流を流す電源14と、CCDカメラ12からの画像信号を処理する画像処理装置15とから構成されている。
【0006】
暗室11には窓11aがあり、ここにCCDカメラ12のファインダー12aがあって、ここから肉眼で覗くことで、CCDカメラ12の撮影画像を確認することができる。画像処理装置15としては、パソコンを使用している。
【特許文献1】特開2007−88419
【特許文献2】WO/2006/059615
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
図20に示す検査装置10は、太陽電池セル13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13から発光されるELは、1、000nmから1、300nmの波長の微弱な光であり、暗室11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、100mm平方程度なので、暗室11も小さいものでよい。
【0008】
しかし、太陽電池パネルになると、2m×1m程度の大きさとなり、暗室11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CCDカメラ12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や搬送ガイド部材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。
【0009】
このような太陽電池の検査装置に被測定物である太陽電池を搬入する場合、ラミネート加工が完了した太陽電池の場合には、太陽電池の構成部材である透明基板の両端を複数のローラやチェーンコンベアなどで支持して搬送する方法を採用することができる。
【0010】
EL発光により太陽電池セルの欠陥を検査する場合、太陽電池の構成部材をラミネート加工した状態ものを検査するばかりでなく、ラミネート加工前に太陽電池の構成部材をただ積層した状態で太陽電池の検査装置に搬入する場合がある。この場合は、透明基板の両端を複数のローラやチェーンコンベアにて搬送することになる。この場合搬送中に太陽電池の各構成部材の相互の位置がずれることが無いよう搬送するために太陽電池の構成部材のサイズに制限を設ける必要がある。例えば透明基板からの裏面材のはみ出し量の最大値をある量に設定するなどの必要がある。
【0011】
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EL発光させる検査装置へ被測定物である太陽電池を搬入する場合に、上記のような搬送中のトラブルの発生が無い搬入用の取付け具、および搬入方法、さらにこのような太陽電池の搬入用の取付け具および搬入方法を使用した安価な構造の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】
【0012】
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への太陽電池の搬入用の取付け具の第1の構成は、上面に開口部を有する暗室と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置に、太陽電池を載置して前記暗室上面に搬入する取付け具であって、前記取付け具は透光性の素材からなる板状の部材と、前記板状の部材に太陽電池を位置決めする手段を有することを特徴としている。また本発明の取付け具の第2および第3の構成は、前記透光性の素材からなる板状の部材の両側または周囲に支持用の部材を設け、前記の透光性の素材からなる板状の部材または前記支持部材に太陽電池を位置決めする手段を有する構成としている。
【0013】
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への太陽電池の搬入用の取付け具の第4の構成は、上面に開口部を有する暗室と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置に、太陽電池を載置して前記暗室上面に搬入する取付け具であって、前記取付け具は内側に開口部を有する枠状の部材と、前記枠状の部材に太陽電池を位置決めする手段を有することを特徴としている。
【0014】
また上記の特徴を有する前記取付け具には、前記太陽電池の検査装置に対して位置決めする手段を有する構成とすることもできるし、上記の構成の前記取付け具に太陽電池の固定手段を有する構成とすることもできる。
【0015】
さらに前記取付け具を、前記太陽電池の検査装置に対して位置決めする手段を、前記太陽電池の検査装置に設けた構成とすることもできる。
上記の構成の前記取付け具に太陽電池を載置し、前記太陽電池の検査装置に搬入する方法を採用することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の太陽電池の検査装置への太陽電池の搬入用の取付け具を使用すれば、太陽電池の構成部材をラミネート加工する前に、ただ積層された状態で太陽電池の検査装置に搬入しても構成部材がずれることがなく確実に検査装置に搬入することが可能である。また構成部材が透明基板からのはみ出し量についての制限などを設ける必要がなくなる。
【0017】
また本発明の太陽電池の検査装置への太陽電池の搬入用の取付け具のうち太陽電池をその検査部分に相当する大きさの開口部を有する枠状の取付け具に載置して検査装置の暗室上面に搬入することにより以下のような効果がある。
薄膜型の太陽電池をEL発光により検査する場合、太陽電池から出射される光が微弱なので、開口部に太陽電池を載置するためのガラス板や合成樹脂製などの透明板を設け、これを通してカメラで撮影すると、太陽電池からの発光光が5〜10%程度吸収され、減衰されてしまう。しかし、本発明の太陽電池の搬入用の取付け具では、太陽電池の検査部分は枠状の取付け具の開口部上にあって、太陽電池の検査部分は開口部に露出しており、透明板などで発光光を減衰させることなくカメラで捉えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。
【0019】
<1>被測定物
本発明が対象とする被測定物について図18、図19により説明する。
まず本検査装置が扱う対象である被測定物200がラミネート加工前に太陽電池の構成部材を積層した状態のものを図18により説明する。図18は、本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(a)の断面図である。
【0020】
図18(a)の平面図に示す様に、被測定物200である太陽電池は角型の太陽電池セル28がリード線29により複数個直列に接続されたストリング25を形成し、さらにそのストリングを複数列リード線29により接続した構成となっている。
【0021】
被測定物200である太陽電池セルとしては、太陽電池セル28が1枚のみのものでもよく、太陽電池セル28を複数個直列につないだストリング25の状態でもよく、ストリング25を平行に複数列並べ、太陽電池セル28がマトリックス状に配置された太陽電池パネル30でもよい。
【0022】
また被測定物の断面構造は、図18(b)に示す様に、上側に配置された裏面材22と下側に配置された透明基板(以下カバーガラスともいう)21の間に、充填材23、24を介して複数列のストリング25を積み重ねた状態を示している。本検査装置では、このようにラミネート加工前の太陽電池を構成する部材を積み重ねた状態で太陽電池セルの欠陥を測定することもできる。図18(b)に示したとおり、ラミネート加工前なので透明基板と太陽電池セルよりも充填材や裏面材がそれらよりも外部に大きくはみ出した状態となっている。また本例の他に透明基板21、充填材23と太陽電池セル28(25または30)を積み重ねた状態で本検査装置にて検査を行い、その後裏面材22と充填材24を積層してもかまわない。
【0023】
裏面材22は例えばPETあるいは、フッ素系樹脂などの材料が使用される。したがって透明基板から外部にはみ出した部分は垂れ下がった状態となる。充填材23、24には例えばEVA樹脂(エチレンビニルアセテート樹脂)などが使用される。ストリング25は、上記のように電極26、27の間に、太陽電池セル28をリード線29を介して接続した構成である。
【0024】
つぎにラミネート加工した状態の被測定物について図19により説明する。図18と同様の構成部材を積層しラミネート装置などにより、真空の加熱状態下で圧力を加え、EVAを架橋反応させてラミネート加工して得られる。各辺の不要部分(透明基板からはみだした部分)は、切断除去される。
【0025】
また被測定物200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。
【0026】
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基板には、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の透明基板を下向きに配置し、基板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積み重ねた状態となっている。
【0027】
ラミネート加工した被測定物200としての薄膜式の太陽電池は、結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけで、封止部材や裏面材は前記した結晶系セルの場合と同じである。
【0028】
<2>検査装置の全体構造
図11は暗室110部分の斜視図で(a)は暗室上面111の一部が開口部112になっている図、(b)は暗室上面全体が開口部112になっている図である。図12は、太陽電池の検査装置のカメラとカメラ駆動装置の構成を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)は(a)のC−C右側面図である。
【0029】
これらの図に示す本発明の太陽電池の検査装置100は、四角の箱形の暗室110およびその平らな上面111に、開口部112が穿設されている。開口部112は、図11(a)の場合は、被測定物200の大きさを考慮して暗室110の上面の一部に形成している。図11(b)の場合は、暗室の上面全体が開口部となっていて、暗室の4側面の頂部が上面111となっている。
上面111の開口部112以外は、暗室110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、暗室上面111に被測定物200として太陽電池を載置した取付け具(<3>で説明)をセットした後、被測定物200である太陽電池を含む上面111の全体を、遮光手段にて覆うことにすれば、図11(b)に示すように、上面111全体を開口部112にしてもよい。また、上面以外の4つの側面と底面は全て遮光性の部材としている。
【0030】
暗室内には、被測定物200である太陽電池を検査測定するカメラ120と、その移動機構が設けられている。ただし、カメラ120の移動機構については用途に応じて設けない場合もある。
【0031】
<3>被測定物を位置決め載置する取付け具
暗室110の上面111に、本発明の太陽電池を載置した取付け具が配置される。この取付け具の構成について図1から図6により説明する。図1から図4は、本発明の取付け具の実施形態1から4を示す図である。図5は、本発明の取付け具に太陽電池の構成部材を積層載置した状態を示す図である。図6は、本発明の取付け具に太陽電池の構成部材を積層し、固定手段にて固定した状態を示す図である。本発明の取付け具に太陽電池を載置して太陽電池の検査装置に搬入する方法、および取付け具と検査装置の暗室との位置決め方法については<9>の搬入方法の箇所で詳しく述べる。
【0032】
<3−1>被測定物の位置決め載置する取付け具の実施形態1
被測定物200である太陽電池を図11(a)または(b)に示す暗室上面111、開口部112上に載置する取付け具の実施形態1について図1により説明する。図1の(a)は平面図、(b)はB−B断面図、(c)はC−C断面図、(d)は位置決め部材232の斜視図である。
【0033】
取付け具230は、透光性の素材からなる板状部材231をベースとしている。透光性の素材からなる板状部材231としては、アクリルなどの透明樹脂が使用できるがそれに限定されるものではない。板状の取付け具への被測定物の取付けは、以下のように行われる。断面がL字状の位置決め部材232を取付け具上の被測定物の4隅に相当する位置に設けそれにカバーガラス21をセットし位置決めする。さらにその上に充填材23、太陽電池セル28(ストリング25、太陽電池パネル30)、充填材24、裏面材22を重ねて載置する。このようにカバーガラスをセットすることにより、透明な板状部材231に傷がつかないようにすることができる。さらに透明な板状部材の下面には、暗室上面111との接触する部分には傷がつかないよう、その4墨に支持パッド233を設けることが好ましい。
【0034】
また上記のように太陽電池の構成部材をラミネート加工する前に積層して載置する場合は、位置決め手段に以下のような配慮をすることが好ましい。図5は、ラミネート加工前の太陽電池の構成部材を本発明の取付け具に積層して載置した状態を示している。本図からわかるように、ラミネート加工前なので充填材23(24)や裏面材22はカバーガラス21より大きくはみ出している。したがってL字状の位置決め部材の位置決め部の高さはカバーガラスの厚さ寸法より低くしている。さらにこのような場合は、カバーガラス上に積層載置した充填材、太陽電池セルや裏面材を固定手段234により固定することが好ましい。
【0035】
図6は、取付け具に積層して載置した太陽電池の構成部材を固定手段234により固定した状態を示している。図1では、固定手段は取付け具上に4個設けられているが、被加工物のサイズに応じて個数を適宜増減させればよい。図6は、手動式の固定手段であり、CAはクランプアーム、Sはスプリング、CLはクランプレバーである。クランプアームCAを太陽電池モジュールの構成部材上に回転移動させて、クランプレバーCLで固定する構成となっている。クランプレバーで締めすぎるとカバーガラスが割れる原因となるのでクランプレバーにて一定角度以上回転させるとそれ以上締まることがないような安全機構を設けることが好ましい。
【0036】
また固定手段は、このようなクランプアームとクランプレバーによる手動式だけでなく、エアー式のロータリシリンダーによりクランプアームを旋回下降させる方式も採用することができる。この場合は、クランプ力はエアー圧を調整して行う。
【0037】
本発明の取付け具は、図18に示すラミネート加工前の太陽電池の構成部材を積層載置したものだけでなく、図19に示すラミネート加工したものも載置可能である。この場合は、上記の位置決め手段232に関する配慮は不要であり、固定手段234も設ける必要はない。図1の本発明の取付け具において235は、取付け具をマニュピレータなどの搬送手段により搬送する際の爪が嵌入する溝であり、取付け具の両端に各2箇所合計4個(斜線部)設けている。なおマニュピレータにより搬送する場合の手段は、溝235のみに限定されることはない。マニュピレータの把持部材を取付け具に設ける構成としても良い。これは、以下の実施形態2から4の取付け具においても同様である。
【0038】
<3−2>被測定物の位置決め載置する取付け具の実施形態2
被測定物200である太陽電池を図11(a)または(b)に示す暗室上面111、開口部112上に載置する取付け具の実施形態2について図2により説明する。
【0039】
本発明の取付け具240は、透光性の素材からなる板状部材241の両側に遮光性の素材(金属製等)からなる支持部材242を取付けした構成である。243は、取付け具をマニュピレータなどの搬送手段により搬送する際の爪が嵌入する溝であり、取付け具の両端に各2箇所合計4個(斜線部)設けている。透明な板状部材241と支持部材242との取付けは、ボルト等により接続固定されている。
透明な板状部材241には、太陽電池の位置決め部材232と固定手段234が設けられている。尚位置決め部材232と固定手段234の一部を支持部材242上に設ける構成とすることもできる。この場合その取付け位置は、太陽パネルの検査部分30a(図18および図19)を考慮する必要がある。
本実施形態の場合、取付け具の支持部材が金属製素材で構成されている場合は、支持パッド233は設ける必要は無い。
【0040】
<3−3>被測定物の位置決め載置する取付け具の実施形態3
被測定物200である太陽電池を図11(a)または(b)に示す暗室上面111、開口部112上に載置する取付け具の実施形態3について図3により説明する。
【0041】
本発明の取付け具250は、透光性の素材からなる板状部材251の周縁に遮光性の素材(金属製等)からなる支持部材252を取付けした構成である。253は、取付け具をマニュピレータなどの搬送手段により搬送する際の爪が嵌入する溝であり、取付け具の両端に各2箇所合計4個(斜線部)設けている。透明な板状部材と支持部材との取付けは、ボルト等により接続固定されている。
透明な板状部材251には、太陽電池の位置決め部材232と固定手段234が設けられている。尚位置決め部材232と固定手段234の一部を支持部材252上に設ける構成とすることもできる。この場合その取付け位置は、太陽パネルの検査部分30a(図18および図19)を考慮する必要がある。
本実施形態の場合、実施形態2と同様に取付け具の支持部材が金属製素材で構成されている場合は、支持パッド233は設ける必要は無い。
【0042】
<3−4>被測定物の位置決め載置する取付け具の実施形態4
被測定物200である太陽電池を図11(a)または(b)に示す暗室上面111、開口部112上に載置する取付け具の実施形態4について図4により説明する。
【0043】
本発明の取付け具260は、内側に被測定物の太陽電池パネルの検査部分30a(図18および図19)に相当する大きさの開口部262を有する枠状の遮光性の素材(金属製等)からなる支持部材261である。263は、取付け具をマニュピレータなどの搬送手段により搬送する際の爪が嵌入する溝であり、取付け具の両端に各2箇所合計4個(斜線部)設けている。
また枠状の支持部材上には、太陽電池の位置決め部材232と固定手段234が設けられている。尚本実施形態の場合は、実施形態2,3と同様に取付け具の支持部材が金属製素材で構成されている場合は、支持パッド233は設ける必要は無い。
【0044】
<4>撮影用カメラ
被測定物200から発するEL発光は、1,000nmから1,300nm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120でこの微弱な光を撮影する。このため、撮影用カメラ120としては微弱な光に対する感度の良いCCDカメラを用いる必要がある。本実施の形態例では、浜松ホトニクス製の型式C9299−02(Si−CCDカメラ)を使用している。
【0045】
<5>暗室内部のカメラ移動機構
図12にカメラの移動機構の構成を示す。暗室110内には、カメラ120と、このカメラ120をy軸方向に移動するy軸ガイド部130がある。y軸ガイド部130の一端には、モータ132があり、これが回転することで、カメラ120をy軸方向に進退させることができる。
【0046】
y軸ガイド部130の両端は、x軸ガイド部140、140に支持されている。そして、モータ142と両側のタイミングベルト144、144とによって、y軸ガイド部130は、x軸ガイド部上を、x軸方向に沿って進退可能となっている。以上の構成において、x軸ガイド部140、140、y軸ガイド部130、モータ132、142、タイミングベルト144、144とで、カメラ120の駆動機構を構成している。x軸ガイド部140、140及びy軸ガイド部130は、各種のリニアアクチュエータを使用することができるが、この実施例では、ボールネジを使用している。
【0047】
駆動機構のモータ132、142を回転制御することで、カメラ120を、x−y平面内の任意の位置に移動し、被測定物200の隅から隅までの全面(図18および図19における検査部分30aに相当する部分)を撮影することが可能となっている。
【0048】
なお、駆動方式は、モータ及びボールネジを使用した上記の実施例に限定されるものではなく、各種のリニアアクチュエータを使用することができる。
【0049】
<6>その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図20の従来例で示した電源14やパソコンを利用した画像処理装置15が設けられている。
【0050】
<7>検査装置の使用方法
被測定物200として太陽電池パネル(図18または図19の30)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。
【0051】
本発明の実施形態1から4の取付け具230から260にラミネート加工前の太陽電池の構成部材を図5のように積層載置して、本取付け具を図12のように検査装置の暗室上面にセットする。セットする方法は、<9>で詳細に説明する。
【0052】
本発明の取付け具に載置された太陽電池の構成部材のうち太陽電池セル、ストリングまたは太陽電池パネル(図18または図19の30)は、図示しない電源との間で接続がされる。実施形態1の図1または実施形態2の図2の取付け具には、被測定物200は、板状の透明部材上の位置決め部材により載置されている。検査装置の暗室上面の開口部112(図11および図12参照)が太陽電池より大きいと周囲から暗室内に光が入るから、被測定物200の上から暗室110の上面全体を<8>で説明する遮光手段で覆う必要がある。尚暗室上面の開口部が太陽電池より小さい場合は、光が入る隙間部分(取付け具の位置決め部材232や支持パッド233により生ずる隙間)を適宜遮光部材を設けて遮光すればよい。この場合は、開口部は太陽電池パネルの検査部分30aと同じか少し大きくなっている。
【0053】
実施形態3の図3の取付け具では、枠状の支持部材252は遮光性の素材でできており透明な板状部材251が太陽電池パネルより大きいと周囲から暗室内に光が入るから、被測定物200の上から暗室110の上面全体を<8>で説明する遮光手段で覆う必要がある。尚透明な板状部材251が太陽電池より小さい場合は、光が入る隙間部分(取付け具の位置決め部材や支持パッドにより生ずる隙間)のみ適宜遮光部材を設けて遮光すればよい。この場合は、開口部は太陽電池パネルの検査部分30aと同じか少し大きくなっている。
実施形態4の図4の取付け具では、枠状の支持部材261は遮光性の素材でできている。この場合は、光が入る隙間部分(取付け具の位置決め部材や支持パッドにより生ずる隙間)のみ適宜遮光部材を設けて遮光すればよい。
【0054】
本検査装置100により被測定物200である太陽電池の全体を撮影し、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、カメラ120を暗室110の底部に固定して撮影することができる。この場合の被測定物200としては、太陽電池セル28、太陽電池セルを複数個リード線で接続したストリング25、さらにストリング25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30のいずれでもよい。
【0055】
本検査装置100により太陽電池パネル30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、暗室内でカメラを移動できるように移動機構を設けて撮影する。
【0056】
駆動機構のモータ132、142の回転制御によって、カメラ120は、太陽電池パネル30にマトリックス状に配置されている太陽電池セル28を1枚ずつ撮影し、図示しない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28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30全体としての合否を判断する。
【0057】
なお、カメラ120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30全体としてもよい。
【0058】
<8>遮光手段
太陽電池の裏側の樹脂製の裏面材22は、不透明であり、遮光性が十分である。また暗室110の上面111も、開口部112以外は遮光性の部材で構成されている。被測定物200である太陽電池を載置した取付け具230から260が開口部112上にセットされる。したがって太陽電池の寸法が開口部112より大きくて、開口部112の全体が太陽電池で覆われる場合には、遮光手段は不要である。ただしこの場合、取付け具上の位置決め部材232と太陽電池、さらに取付け具と支持パッド233により生ずる隙間により遮光できない場合は、隙間部分に相当する部分に遮光性のスポンジ材などの遮光部材を配置して遮光する必要はある。
【0059】
しかし、取付け具230から260上に載置した被測定物200である太陽電池の方が開口部112より小さい場合や取付け具上の位置決め部材232と太陽電池により生ずる隙間や取付け具と支持パッド233により生ずる隙間を上記の遮光部材で遮光できない場合は、光が暗室110内に入るので、暗室上面111を遮光手段で覆う必要がある。その具体的な遮光手段について以下説明する。
【0060】
<8−1>遮光手段の実施形態1
本実施の形態の遮光手段300では、図13に示すとおり暗室の上面110の上部全てを遮光カバー302により覆う構成となっている。本検査装置100の幅方向のいずれか一端に遮光手段300のベース301を設けている。遮光カバー302は、2本のアーム303に支持されていて、このアーム303を2本のエアーシリンダー304で旋回中心軸Cを中心に旋回して上下させる構成となっている。
【0061】
なお、図のWは、遮光カバー302を旋回上下させる場合のカウンターウェイトである。この遮光カバー302は、被測定物200を検査測定中は下降している。また本検査装置100に被測定物200である太陽電池を載置した取付け具230から260が搬入される場合は開いて(上昇して)いる。尚暗室110の上方から取付け具を搬入する場合は、遮光カバー302は、検査装置100の側方に回避している。
【0062】
遮光カバー302は、鋼等の薄板製で、下方が開放された箱型をしている。またこの遮光カバー302の下方にはゴム製の密閉シート305を取付け、遮光を確保できるようにしている。
【0063】
なお、遮光カバー302の上下は、本実施の形態のように旋回させて上下させる方式だけでなく、図示しないが本検査装置100の4隅に遮光カバーが上下するためのガイドを兼用した支柱を設け、遮光カバーをアクチュエータにより上下させる構成とすることもできる。
【0064】
<8−2>遮光手段の実施形態2
図14は、遮光手段の実施形態2の構成を示す図で、(a)は遮光手段の斜視図、(b)は遮光手段の取り付け構造を示す断面図、(c)は(b)のC−C断面図である。この遮光手段400は、開口部112と被測定物200である太陽電池との間に額縁状にできる隙間を遮光する部材で、金属製、合成樹脂製などの剛性のある板材401に遮光性を有するスポンジ402などを貼り付けている。スポンジ402は、開口部112と接する側の面に設ける。遮光手段400の外側寸法は、開口部112より大きく、開口側の寸法は被測定物200である太陽電池より小さく、被測定物200の図18および図19の検査部分30aより大きい範囲内である。
【0065】
本実施の形態では、図14(b)のように本検査装置100の上面111の裏側に一対のL型のレール金具403、403を設け、この一対のレール金具403、403の間に、図14(a)に示すような額縁状の形状をした遮光手段400を挿入する。L型のレール金具403の一端にはストッパー404が設けられ、遮光手段400の位置決めがされる。スポンジ402が開口部112の周縁部と密着する。本検査装置100の暗室110の側面を開閉式としておき、被測定物の寸法に応じて遮光手段400を交換する。
【0066】
<8−3>遮光手段の実施形態3
本実施の形態は、遮光手段の実施形態2の別例であり、被測定物200である太陽電池の寸法が小ロットで変わる場合に対応したものである。遮光手段500は、2対の合計4枚の遮光板をアクチュエータにより被測定物200の寸法に応じて自動的に移動させる構成としている。
【0067】
構成を図15に沿って説明する。本実施の形態では、図14(a)の額縁状の形状をした遮光板を図15(a)に示すように2対の遮光板501、501と、遮光板502、502の合計4枚に分けている。これらの遮光板を図14に示す実施の形態2と同じように本検査装置の暗室上面111の裏側に配置する。遮光板501は、遮光性のある矩形板である。一方遮光板502には、遮光板501がはまり込みスライド可能な溝Mが設けられている。
【0068】
遮光板501と502を図15(b)のように配置し被測定物200の寸法に応じてアクチュエータにより各対の遮光板501、502を接近離反させ、開口サイズを変更する。
【0069】
図15の遮光板501、502の開口寸法を変更する駆動機構として図16を示す。図16(a)は平面図、(b)は左側面図、(c)は(a)のD−D断面図である。これらの図に示すように一対の遮光板501と遮光板501を2本のネジ503、503で連結する。ネジ503は、一方側が右ネジで他方側が左ネジとなっている。両方のネジ503、503をタイミングベルト505、505により1個のモータ504で回転駆動する。ネジ503を支持する8個のブラケット507と、モータ504を適当な場所に固定する。モータ504を回転駆動させことで相互を接近離反することができる。なお、遮光板501の位置は図示しないエンコーダーにより確認する。図示は省略するが、遮光板502、502の方も同じ構成とすることで、遮光板の開口寸法を被測定物200のサイズに合わせることができる。
【0070】
<8−4>遮光手段の実施形態4
図17は、遮光手段の実施形態4を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)の正面図である。この図に示す遮光手段700は、遮光手段の実施形態1と同様暗室110の全体を遮光材で覆うものである。この遮光手段700には搬入側Aと搬出側Bに、開閉式の扉が設けられている。被測定物200である太陽電池を載置した取付け具230から260は、扉を開閉することにより<9>で説明する方法により搬入・搬出される。
【0071】
<9>取付け具の搬入方法
次に本発明の取付け具230から260を検査装置の暗室上面111に搬入し載置する方法を説明図7から図10により説明する。尚図面には、位置決め部材や固定部材などは省略している。
【0072】
<9−1>取付け具の搬入方法1
搬入方法1を図7および図8により説明する。
取付け具にはマニュピレータなどの爪が嵌入する溝235が4個設けられていて太陽電池の構成部材を積層載置して、固定手段234にて固定した状態で検査装置の暗室上面111にセットされる。暗室上面と取付け具の位置決めは、以下の様に行う。
図7の場合は、暗室上面111の対角の位置にピン271が設けられていて、取付け具230から260には対角の位置にピン孔270が設けられている。このピン271とピン孔270にて検査装置の暗室上面111と取付け具とを位置決めする構成となっている。
また図8の場合は、取付け具230から260には各辺の4隅の側面に下方に伸びる位置決め用の板材281と282が各4個設けられている。この位置決め用の板材にて暗室上面と取付け具とを位置決めする構成となっている。
また図示してはいないが、図8の位置決め用の板材281と282を暗室側面の4隅に位置決め用の側板として暗室上面よりも上側に伸びる形態で設けることも可能である。その位置決め用の側板の間に取付け具を位置決めセットする。
このような方法により検査装置の暗室上面に取付け具をセットする場合、その遮光手段としては<8−1>、<8−2>および<8−3>の形態の遮光手段を使用することができる。
検査装置内での測定が完了するとマニュピレータなどにより取付け具は、搬出される。
【0073】
<9−2>取付け具の搬入方法2
搬送方法2を図9および図10により説明する。取付け具は、前工程からチェーンコンベアやローラコンベアーにて検査装置前まで搬送される。検査装置の暗室上面111の取付け具の搬送方向に平行な方向には、図9に示す様に暗室上面111の両端部にサイドガイド291が設けられている。またサイドガイドの内側側面には複数のローラ292が設けられている。図示していないが、ローラはモータ等により駆動回転する構成となっている。取付け具230から260は、前工程から検査装置のサイドガイド291のローラ292上を移動する。またサイドガイドのどちらか一方にはエアーシリンダー等のアクチュエータにより出入りする位置決めストッパーが設けられていて、取付け具はそのストッパーに接触し所定の位置に位置決めされる。
このような方法により検査装置の暗室上面に取付け具をセットする場合、その遮光手段としては<8−4>の形態の遮光手段700を使用することができる。具体的には、図10のような形態となる。取付け具が検査装置の前近傍に到達すると遮光手段700の入口側の扉が開き、装置内部に有るローラが回転駆動し取付け具は装置内に搬入される。検査が完了すると検査装置の遮光手段700の出口側の扉が開き、装置内部に有るローラが回転駆動し取付け具は装置外に搬出される。
【図面の簡単な説明】
【0074】
【図1】本発明の太陽電池の取付け具の実施形態1を示す図で、(a)は平面図、(b)はB−B断面図、(c)はC−C断面図、(d)は位置決め部材232の斜視図である。
【図2】本発明の太陽電池の取付け具の実施形態2を示す図である。
【図3】本発明の太陽電池の取付け具の実施形態3を示す図である。
【図4】本発明の太陽電池の取付け具の実施形態4を示す図である。
【図5】本発明の太陽電池の取付け具に太陽電池の構成部材を積層載置した状態を示す図である。
【図6】本発明の太陽電池の取付け具に積層載置した太陽電池の構成部材を固定手段234にて固定した状態を示す図である。
【図7】本発明の取付け具を太陽電池の検査装置の暗室上面に搬入位置決めする方法1の説明図である。
【図8】本発明の取付け具を太陽電池の検査装置の暗室上面に搬入位置決めする方法1の補足説明図である。
【図9】本発明の取付け具を太陽電池の検査装置の暗室上面に搬入位置決めする方法2の説明図である。
【図10】本発明の取付け具を太陽電池の検査装置の暗室上面に搬入位置決めする方法2の補足説明図である。
【図11】暗室部分の斜視図で(a)は暗室上面の一部が開口部になっている図、(b)は暗室上面全体が開口部になっている図である。
【図12】太陽電池の検査装置のカメラとカメラ駆動装置の構成を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)は(a)のC−C断面図である。
【図13】本発明の検査装置の遮光手段の実施形態1の斜視図である。
【図14】本発明の検査装置の遮光手段の実施形態2の構成図で、(a)は遮光手段の斜視図、(b)は遮光手段の取付け構造を示す断面図、(c)は(b)のC−C断面図である。
【図15】本発明の検査装置の遮光手段の実施形態3の構成図で、(a)は分解状態を示す斜視図、(b)は組立状態を示す平面図である。
【図16】図15の遮光手段の駆動機構を示す図で、(a)は平面図、(b)は左側面図、(c)は(a)のD−D断面図である。
【図17】本発明の検査装置の遮光手段の実施形態4の構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)の正面図である。
【図18】本発明の検査装置にて測定するラミネート加工前の太陽電池の構成部材を積層した状態の説明図で(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図19】本発明の検査装置にて測定するラミネート加工後の太陽電池の構成の説明図で(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図20】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】
【0075】
100 太陽電池の検査装置
110 暗室
111 上面
112 開口部
120 カメラ
130 y軸ガイド部
132、142 モータ
140 x軸ガイド部
144 タイミングベルト
200 被測定物(太陽電池)
230、240、250、260 取付け具
231、241、251 透明な板状部材
232 位置決め部材
233 支持パッド
234 固定手段
235、243、253、263 溝
242 支持部材
252、261 枠状支持部材
262 開口部
270 ピン孔
271 位置決めピン
281、282 位置決め板
291 サイドガイド
292 ローラ
300 遮光手段
301 ベース
302 遮光カバー
303 アーム
304 エアーシリンダー
305 密封シート
400 遮光手段
401 遮光板
402 スポンジ
403 L型金具
404 ストッパー
500 遮光手段
501、502 遮光板
503 送りネジ
504 モータ
505 タイミングベルト
700 遮光手段



【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に開口部を有する暗室と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置に、太陽電池を載置して前記暗室上面に搬入する取付け具であって、前記取付け具は透光性の素材からなる板状の部材と、前記板状の部材に太陽電池を位置決めする手段を有することを特徴とする太陽電池の取付け具。
【請求項2】
上面に開口部を有する暗室と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置に、太陽電池を載置して前記暗室上面に搬入する取付け具であって、前記取付け具は前記透光性の素材からなる板状の部材の両側または周囲に支持用の部材を設け、前記透光性の素材からなる板状の部材または前記支持部材に太陽電池を位置決めする手段を有することを特徴とする太陽電池の取付け具。
【請求項3】
上面に開口部を有する暗室と、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置に、太陽電池を載置して前記暗室上面に搬入する取付け具であって、前記取付け具は内側に開口部を有する枠状の部材と、前記枠状の部材に太陽電池を位置決めする手段を有することを特徴とする太陽電池の取付け具。
【請求項4】
前記取付け具には、前記太陽電池の検査装置に対して位置決めする手段を有する請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池の取付け具。
【請求項5】
前記取付け具には、太陽電池の固定手段を有する請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池の取付け具。
【請求項6】
前記請求項1から5のいずれかに記載の取付け具を、前記太陽電池の検査装置に対して位置決めする手段を、前記太陽電池の検査装置に設けたことを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項7】
前記請求項1または5のいずれかに記載の取付け具により太陽電池を前記太陽電池の検査装置に搬入する方法。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2010−73701(P2010−73701A)
【公開日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−235833(P2008−235833)
【出願日】平成20年9月16日(2008.9.16)
【出願人】(000004374)日清紡ホールディングス株式会社 (370)
【Fターム(参考)】