太陽電池の検査装置
【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。
【解決手段】 上面に開口部１１２を有する暗室１１０と、前記暗室の上面１１１に設けられ、被測定物を載せる支持手段と、前記暗室１１０の内部に設けられたカメラ１２０と、を有する太陽電池の検査装置に、前記開口部および前記開口部１１２と前記支持手段に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを設けた。
【解決手段】 上面に開口部１１２を有する暗室１１０と、前記暗室の上面１１１に設けられ、被測定物を載せる支持手段と、前記暗室１１０の内部に設けられたカメラ１２０と、を有する太陽電池の検査装置に、前記開口部および前記開口部１１２と前記支持手段に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを設けた。
【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）。
【０００４】
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、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）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１１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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
図１１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。
【０００９】
しかし、太陽電池になると、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は、暗室内に入れなければカメラ１２で撮影できないので、暗室に太陽電池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。
さらにこのような検査装置を太陽電池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の大型化により、太陽電池全体をカメラで撮影して検査する場合に、そのカメラを太陽電池より下方に設けた場合、太陽電池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のパスライン（工場床面から太陽電池を搬送する位置までの高さ寸法）を統一しようとすると、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。
【００１０】
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】
【００１１】
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、上面に開口部を有する暗室と、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支持手段と、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であって、前記開口部および前記開口部と前記支持手段上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また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、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記透明板、および前記透明板と前記透明板上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。
【００１３】
前記検査装置の遮光カバーは、その側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉を設けた構成とすることもできるし、また遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けた構成とすることもできる。
【００１４】
前記検査装置は、その撮影用カメラの移動機構を設けた構成とすることもできるし、検査装置の前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して反射板を設けた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の太陽電池の検査装置は、暗室の外側から暗室の上面に被測定物となる太陽電池を置いた場合、遮光カバーにより暗室上面と被測定物である太陽電池の境界の隙間から光を遮蔽することができ、暗室の中にあるカメラが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、ＥＬ発光をしている。この発光状態をカメラで撮影し、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。
【００１６】
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能となった。
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、太陽電池の製造ラインに設置した場合に被測定物の搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。
【００１７】
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、前記暗室上面に対して傾斜して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が大型化しても、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。
【００１８】
さらに太陽電池の場合、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被測定物である太陽電池の支持手段や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】
【００１９】
【図１】本発明の太陽電池の検査装置を示す平面図である。
【図２】本発明の太陽電池の検査装置を示す正面図である。
【図３】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】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの説明図で、（ａ）は、平面図で、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの説明図で、（ａ）は、被測定物の搬入方向（Ａ方向）から見た側面図で、（ｂ）は、被測定物の搬出方向（Ｂ方向）から見た側面図である。
【図６】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの平面図であり上面の開閉式の扉が開いた状態の説明図である。
【図７】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８】暗室内に反射板を設けた本発明の太陽電池の検査装置を示す平面図である。
【図９】暗室内に反射板を設けた本発明の太陽電池の検査装置を示す左側面図である。
【図１０】本発明の検査装置に使用するカメラ移動機構の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。
【００２１】
＜１＞被測定物（太陽電池）
まず本発明の検査装置が扱う対象である被測定物２００の例について説明する。図７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。
【００２２】
図７（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。
【００２３】
被測定物２００である太陽電池としては、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を複数枚直線的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。
【００２４】
また被測定物の断面構造は、図７（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カバーガラス２１の間に、充填材２３、２４を介して複数列のストリング２５をサンドイッチした構成を有する。
【００２５】
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。充填材２３、２４には例えばＥＶＡ樹脂（ポリ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。
【００２６】
このような太陽電池は、上記のように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。
【００２７】
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。
【００２８】
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カバーガラスには、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を、透明カバ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。
【００２９】
このように被測定物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、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。
【００３０】
＜２＞検査装置の全体構造
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１００は、四角の箱形の暗室１１０およびその平らな上面１１１には、開口部１１２が設けられている。尚この開口部１１２は、暗室内部への埃や異物の侵入を防止すること、また被測定物が暗室内に落下することを防止するために透明板を設けることもできる。透明板は、アクリル樹脂などの合成樹脂製又はガラス製の透明板を取り付ける構成としてもよい。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が設けられている。カメラは、暗室内に固定して使用してもよいし、カメラ１２０を移動させて使用する場合もあり、その場合は移動機構を設けることもできる。カメラ移動機構は、後述する。
【００３１】
暗室１１０は、上面１１１の開口部（透明板）１１２以外は、暗室１１０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１１１に被測定物２００として太陽電池を載せた後、被測定物２００を含む上面１１１の全体を、遮光手段にて覆うことにすれば、上面１１１全体を開口部としてもよいし透明板にしてもよい。また、上面以外の４つの側面と底面は遮光性の部材としている。
尚暗室上面１１１の開口部１１２に透明板を設けない場合には、被測定物である太陽電池の支持手段を設ける。支持手段は、後述する被測定物の搬送ガイド機構でもよいし、被測定物である太陽電池の両端や４隅をサポートできるような部材を設けることでもよい。
【００３２】
＜３＞被測定物の搬送および位置決め
上面１１１の上部には、被測定物２００を本検査装置への搬入、前工程および後工程に受け渡しするために搬送装置２２０が設けられている。本搬送装置は、電気モータ起動のチェーンコンベアまたはベルトコンベアを使用することができる。この搬送装置２２０は、被測定物２００を搬送およびガイドする機能を有する搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌが設けられている。搬送ガイド部２２１Ｒ、２２１Ｌ間の距離は、被測定物２００のサイズに合わせて変更可能な構成となっている。
【００３３】
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が搬送されてくると、本検査装置の搬入コンベア２１０により本検査装置の搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌに移載される。被測定物２００は、搬送ガイド部のコンベア装置２２０により移動搬送される。したがって被測定物２００を搬送中および測定中に下面のカバーガラス２１が検査装置１００の上面の透明板１１２に接触することはない。被測定物２００は、本検査装置内を搬送され、以下のような方法により測定位置に位置決めされる。
【００３４】
搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌの側面には、アクチュエーター等により出し入れ可能な位置決め金具があり、搬送された被測定物２００は、この位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。位置決め金具は、搬送ガイド部材２２１Ｒ／Ｌの側面から出し入れする構成ではなく、ガイド部材の上方から上下させる方法またガイド部材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２２０が作動し被測定物２００は搬出コンベア２３０に移載され次工程に搬送される。
【００３５】
また被測定物である太陽電池の搬送手段としては、図１０に示すような構成でもよい。暗室上面のガイド部材１１４は、矩形断面の細長いレール状で、本発明の検査装置１００の上面に、被測定物２００の流れ方向に沿って一対設けられている。各ガイド部材１１４の内側側面には、複数個のローラが配置され被測定物２００は、このローラー上を移動搬送される。移動手段は、手動でもよいし、ローラを電気モータなどにより駆動する構成でもよい。
【００３６】
＜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。
【００３７】
実施例の図１、図２、図３では、カメラ移動機構は図示していないが、カメラ移動機構を設けることによりカメラ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を撮影することも可能である。またカメラ１２０の移動機構は、設けることなくカメラ１２０を固定して使用することも可能である。
【００３８】
＜５＞暗室内部のカメラ移動機構
図１０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。
【００３９】
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、ボールネジおよびモータを使用している。
【００４０】
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を撮影することが可能となっている。
【００４１】
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。
【００４２】
＜６＞暗室内部の反射板
本検査装置は、暗室内部に、暗室上面１１１に対して傾斜するように反射板１９０を設けた構成とすることもできる。図８は暗室内に反射板を設けた検査装置の構成を示す平面図、図９はその左側面図である。反射板は、アルミニウム製またはステンレス製などの金属板を表面加工して使用される。ただしその材質は、金属に限定することなく光を透過吸収することなく反射率の大きな材質であれば使用可能である。この反射板は、反射板支持部材１９１により開口部（透明板）１１２に対して傾斜して支持されている。これにより暗室の側面に取り付けられたカメラ１２０が開口部（透明板）１１２の上に載置された被測定物２００の像を写すことができる。実施例の図９では、傾斜角はほぼ４５゜としているが、この角度に限定されるものではない。
【００４３】
図８、図９では、カメラ１２０の移動機構は、設けていない。カメラ１２０は、カメラ収納部１２１に固定して使用する。なお図１０で説明した移動機構を設けることにより、カメラ１２０を、ｚ−ｘ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を撮影することも可能である。この場合、図８および図９のカメラ収納部１２１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い。
【００４４】
＜７＞その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図１１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。これらは、図２の制御装置４００に収納されている。さらに、パソコンを利用して、カメラ１２０の移動機構を制御し、被測定物２００としての太陽電池全体を１枚の写真に撮影したり、個々の太陽電池セル２８毎に撮影したりすることができる。
【００４５】
＜８＞検査装置の使用方法
被測定物２００として太陽電池を例にして、本発明の太陽電池の検査装置の使用方法を説明する。
【００４６】
ラミネート装置などで製造され搬出された太陽電池は、次に、搬入コンベア２１０により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は、一対の搬送ガイド部２２１Ｒ、２２１Ｌの間で搬送ガイドされ暗室１１０の上に達する。その後搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌの側面にアクチュエータ等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。
【００４７】
暗室上面１１１の開口部（または透明板）１１２と被測定物２００との間の隙間等から、光が暗室１１０内に入らないように遮光カバー２４０が設けられている。
【００４８】
暗室上面１１１の所定の位置に到達した被測定物２００である太陽電池は、透明なカバーガラス板を下に向けて暗室１１０の開口部（透明板）１１２の上で停止し、図示しない電源との間でコネクター接続がされる。被測定物２００の方が開口部（透明板）１１２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２００の上から暗室１１０の上面全体を後述する遮光カバーなどで覆う。次に被測定物２００に電源から順方向の電流を流す。これにより被測定物２００がＥＬ発光するので、カメラ１２０で撮影する。
【００４９】
本検査装置１００により被測定物２００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１２０を暗室１１０の底部のほぼ中央の位置に固定して撮影することができる。尚暗室内に反射板を使用する場合は、カメラを図８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。
【００５０】
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図１０のようなカメラ移動機構を設ける。
【００５１】
パソコンを利用した制御装置４００によって、カメラ移動機構を駆動し、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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
＜９＞遮光カバー
本発明の検査装置の遮光カバーの実施の形態について図４、図５、図６により説明する。図４（ａ）は、遮光カバーの平面図であり図４（ｂ）は、正面図である。図５（ａ）は、遮光カバーを被測定物の搬入側（Ａ方向）から見た側面図であり、図５（ｂ）は、遮光カバーを被測定物の搬出側（Ｂ方向）から見た側面図である。図６は、遮光カバーの上面の開閉式の扉を開いた状態の説明図である。
【００５４】
図４のとおり遮光カバー２４０は、暗室に固定されていて暗室上面１１０の上部全てを覆うものである。２４１は被測定物を搬入および搬出するための開閉式の扉、２４２は遮光カバー上面の開閉式の扉、２４３はメンテナンス用の取り外し可能な蓋である。これらの部材は、全て遮光性の部材で構成されている。また開閉式の扉と遮光カバーの本体との合わせ部分には光がはいることがないように扉側または遮光カバーの本体側にゴムシートなどによるバックシートを貼り付けることが好ましい。
【００５５】
扉２４１の開閉は、エアシ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構成でも良い。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査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２００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いる部分さらには暗室内へは外部からの光が入ることは無い。
【００５６】
また遮光カバーの上面には開閉式の扉２４２が設けられている。扉２４２の開閉は、エアシ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構成でも良い。前工程から被測定物が搬送され、先に述べた開閉式の入り口側の扉２４１を開き、被測定物が検査装置に搬入され所定の位置に到達すると、この扉２４２を開く。この扉２４２が開くと図６のように被測定物２００が現れる。遮光カバー内のコネクター２４４を被測定物の電極２６、２７に接続する。接続が完了したら扉２４１と２４２を閉じる。これにより暗室内へは外部から光が入ることは無いので被測定物に通電しＥＬ発光させて検査を行う。検査が完了したら扉２４２を再度開き、電極からコネクター２４４を取り外しする。その後出口側の扉２４１を再度開き、被測定物が本検査装置から搬出されることになる。尚電極へのコネクターの接続および取り外し作業は、作業者が手作業で行っても良いしロボットなどで自動化しても良い。
【００５７】
本検査装置の遮光カバーには適宜メンテナス用の開口部を設けることが好ましい。例として図４では、この開口部は遮光カバーの上面に２箇所２点鎖線部として設けてあり蓋２４３で覆われている。これに限ることはなく、このような開口部は蓋で覆うことにより遮光カバーの上面や側面に適宜設けることができる。
【００５８】
本実施形態の説明では、遮光カバー２４０を暗室上面全てを覆い暗室に固定する構成としたが、この遮光カバー２４０をアクチュエータにより上下に可動式とした構成とすることも可能である。
また太陽電池の樹脂製の裏面材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（透明板）１１２以外は遮光性の部材で構成されている。したがって暗室１１０の開口部（透明板）１１２と被測定物２００との間の隙間部分のみを遮光部材でカバーするような構成とすることも可能である。
【００５９】
本発明の太陽電池の検査装置１００では、被測定物２００としての太陽電池を暗室の外側に載置すればよいので、暗室には被測定物２００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１１０の外でよく、暗室内には一切不要である。そのため、暗室１１０の構造を簡単にすることができる。
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能である。
【００６０】
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、被測定物に搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。したがって本発明の検査装置は、太陽電池の製造ラインの自動化に適している。
【００６１】
特に、反射板１９０を被測定物２００に対して傾斜させて取り付けることにより、カメラを暗室内で横向きに設置することにより暗室１１０の高さを低くすることができ、装置のさらなる小型化を実現することができる。これにより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の床面を掘り下げるなどの付帯工事が不要となる。
【００６２】
さらに本発明の太陽電池の検査装置１００は、太陽電池などの製造ラインに配置して使用するが、このとき、暗室１１０の上面１１１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１００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。
【符号の説明】
【００６３】
２８ 太陽電池セル
３０ 太陽電池パネル
１００ 太陽電池の検査装置
１１０ 暗室
１１１ 上面
１１２ 開口部（透明板）
１１４ ガイド部材
１２０ カメラ
１２１ カメラ収納部
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
１９０ 反射板
１９１ 反射板支持部材
２００ 被測定物
２１０ 搬入コンベア
２２０ コンベア装置
２２１Ｒ／Ｌ 搬送ガイド部
２３０ 搬出コンベア
２４０ 遮光カバー
２４１ 扉
２４２ 扉
２４３ 蓋
２４４ コネクター
４００ 制御装置
【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）。
【０００４】
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、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）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１１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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
図１１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。
【０００９】
しかし、太陽電池になると、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は、暗室内に入れなければカメラ１２で撮影できないので、暗室に太陽電池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。
さらにこのような検査装置を太陽電池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の大型化により、太陽電池全体をカメラで撮影して検査する場合に、そのカメラを太陽電池より下方に設けた場合、太陽電池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のパスライン（工場床面から太陽電池を搬送する位置までの高さ寸法）を統一しようとすると、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。
【００１０】
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】
【００１１】
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、上面に開口部を有する暗室と、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支持手段と、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であって、前記開口部および前記開口部と前記支持手段上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また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、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記透明板、および前記透明板と前記透明板上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴としている。
【００１３】
前記検査装置の遮光カバーは、その側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉を設けた構成とすることもできるし、また遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けた構成とすることもできる。
【００１４】
前記検査装置は、その撮影用カメラの移動機構を設けた構成とすることもできるし、検査装置の前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して反射板を設けた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の太陽電池の検査装置は、暗室の外側から暗室の上面に被測定物となる太陽電池を置いた場合、遮光カバーにより暗室上面と被測定物である太陽電池の境界の隙間から光を遮蔽することができ、暗室の中にあるカメラが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、ＥＬ発光をしている。この発光状態をカメラで撮影し、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。
【００１６】
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能となった。
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、太陽電池の製造ラインに設置した場合に被測定物の搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。
【００１７】
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、前記暗室上面に対して傾斜して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が大型化しても、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。
【００１８】
さらに太陽電池の場合、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被測定物である太陽電池の支持手段や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】
【００１９】
【図１】本発明の太陽電池の検査装置を示す平面図である。
【図２】本発明の太陽電池の検査装置を示す正面図である。
【図３】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】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの説明図で、（ａ）は、平面図で、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの説明図で、（ａ）は、被測定物の搬入方向（Ａ方向）から見た側面図で、（ｂ）は、被測定物の搬出方向（Ｂ方向）から見た側面図である。
【図６】本発明の太陽電池の検査装置の遮光カバーの平面図であり上面の開閉式の扉が開いた状態の説明図である。
【図７】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８】暗室内に反射板を設けた本発明の太陽電池の検査装置を示す平面図である。
【図９】暗室内に反射板を設けた本発明の太陽電池の検査装置を示す左側面図である。
【図１０】本発明の検査装置に使用するカメラ移動機構の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。
【００２１】
＜１＞被測定物（太陽電池）
まず本発明の検査装置が扱う対象である被測定物２００の例について説明する。図７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。
【００２２】
図７（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。
【００２３】
被測定物２００である太陽電池としては、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を複数枚直線的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。
【００２４】
また被測定物の断面構造は、図７（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カバーガラス２１の間に、充填材２３、２４を介して複数列のストリング２５をサンドイッチした構成を有する。
【００２５】
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。充填材２３、２４には例えばＥＶＡ樹脂（ポリ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。
【００２６】
このような太陽電池は、上記のように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。
【００２７】
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。
【００２８】
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カバーガラスには、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を、透明カバ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。
【００２９】
このように被測定物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、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。
【００３０】
＜２＞検査装置の全体構造
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１００は、四角の箱形の暗室１１０およびその平らな上面１１１には、開口部１１２が設けられている。尚この開口部１１２は、暗室内部への埃や異物の侵入を防止すること、また被測定物が暗室内に落下することを防止するために透明板を設けることもできる。透明板は、アクリル樹脂などの合成樹脂製又はガラス製の透明板を取り付ける構成としてもよい。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が設けられている。カメラは、暗室内に固定して使用してもよいし、カメラ１２０を移動させて使用する場合もあり、その場合は移動機構を設けることもできる。カメラ移動機構は、後述する。
【００３１】
暗室１１０は、上面１１１の開口部（透明板）１１２以外は、暗室１１０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１１１に被測定物２００として太陽電池を載せた後、被測定物２００を含む上面１１１の全体を、遮光手段にて覆うことにすれば、上面１１１全体を開口部としてもよいし透明板にしてもよい。また、上面以外の４つの側面と底面は遮光性の部材としている。
尚暗室上面１１１の開口部１１２に透明板を設けない場合には、被測定物である太陽電池の支持手段を設ける。支持手段は、後述する被測定物の搬送ガイド機構でもよいし、被測定物である太陽電池の両端や４隅をサポートできるような部材を設けることでもよい。
【００３２】
＜３＞被測定物の搬送および位置決め
上面１１１の上部には、被測定物２００を本検査装置への搬入、前工程および後工程に受け渡しするために搬送装置２２０が設けられている。本搬送装置は、電気モータ起動のチェーンコンベアまたはベルトコンベアを使用することができる。この搬送装置２２０は、被測定物２００を搬送およびガイドする機能を有する搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌが設けられている。搬送ガイド部２２１Ｒ、２２１Ｌ間の距離は、被測定物２００のサイズに合わせて変更可能な構成となっている。
【００３３】
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が搬送されてくると、本検査装置の搬入コンベア２１０により本検査装置の搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌに移載される。被測定物２００は、搬送ガイド部のコンベア装置２２０により移動搬送される。したがって被測定物２００を搬送中および測定中に下面のカバーガラス２１が検査装置１００の上面の透明板１１２に接触することはない。被測定物２００は、本検査装置内を搬送され、以下のような方法により測定位置に位置決めされる。
【００３４】
搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌの側面には、アクチュエーター等により出し入れ可能な位置決め金具があり、搬送された被測定物２００は、この位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。位置決め金具は、搬送ガイド部材２２１Ｒ／Ｌの側面から出し入れする構成ではなく、ガイド部材の上方から上下させる方法またガイド部材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２２０が作動し被測定物２００は搬出コンベア２３０に移載され次工程に搬送される。
【００３５】
また被測定物である太陽電池の搬送手段としては、図１０に示すような構成でもよい。暗室上面のガイド部材１１４は、矩形断面の細長いレール状で、本発明の検査装置１００の上面に、被測定物２００の流れ方向に沿って一対設けられている。各ガイド部材１１４の内側側面には、複数個のローラが配置され被測定物２００は、このローラー上を移動搬送される。移動手段は、手動でもよいし、ローラを電気モータなどにより駆動する構成でもよい。
【００３６】
＜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。
【００３７】
実施例の図１、図２、図３では、カメラ移動機構は図示していないが、カメラ移動機構を設けることによりカメラ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を撮影することも可能である。またカメラ１２０の移動機構は、設けることなくカメラ１２０を固定して使用することも可能である。
【００３８】
＜５＞暗室内部のカメラ移動機構
図１０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。
【００３９】
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、ボールネジおよびモータを使用している。
【００４０】
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を撮影することが可能となっている。
【００４１】
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。
【００４２】
＜６＞暗室内部の反射板
本検査装置は、暗室内部に、暗室上面１１１に対して傾斜するように反射板１９０を設けた構成とすることもできる。図８は暗室内に反射板を設けた検査装置の構成を示す平面図、図９はその左側面図である。反射板は、アルミニウム製またはステンレス製などの金属板を表面加工して使用される。ただしその材質は、金属に限定することなく光を透過吸収することなく反射率の大きな材質であれば使用可能である。この反射板は、反射板支持部材１９１により開口部（透明板）１１２に対して傾斜して支持されている。これにより暗室の側面に取り付けられたカメラ１２０が開口部（透明板）１１２の上に載置された被測定物２００の像を写すことができる。実施例の図９では、傾斜角はほぼ４５゜としているが、この角度に限定されるものではない。
【００４３】
図８、図９では、カメラ１２０の移動機構は、設けていない。カメラ１２０は、カメラ収納部１２１に固定して使用する。なお図１０で説明した移動機構を設けることにより、カメラ１２０を、ｚ−ｘ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を撮影することも可能である。この場合、図８および図９のカメラ収納部１２１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い。
【００４４】
＜７＞その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図１１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。これらは、図２の制御装置４００に収納されている。さらに、パソコンを利用して、カメラ１２０の移動機構を制御し、被測定物２００としての太陽電池全体を１枚の写真に撮影したり、個々の太陽電池セル２８毎に撮影したりすることができる。
【００４５】
＜８＞検査装置の使用方法
被測定物２００として太陽電池を例にして、本発明の太陽電池の検査装置の使用方法を説明する。
【００４６】
ラミネート装置などで製造され搬出された太陽電池は、次に、搬入コンベア２１０により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は、一対の搬送ガイド部２２１Ｒ、２２１Ｌの間で搬送ガイドされ暗室１１０の上に達する。その後搬送ガイド部２２１Ｒ／Ｌの側面にアクチュエータ等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。
【００４７】
暗室上面１１１の開口部（または透明板）１１２と被測定物２００との間の隙間等から、光が暗室１１０内に入らないように遮光カバー２４０が設けられている。
【００４８】
暗室上面１１１の所定の位置に到達した被測定物２００である太陽電池は、透明なカバーガラス板を下に向けて暗室１１０の開口部（透明板）１１２の上で停止し、図示しない電源との間でコネクター接続がされる。被測定物２００の方が開口部（透明板）１１２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２００の上から暗室１１０の上面全体を後述する遮光カバーなどで覆う。次に被測定物２００に電源から順方向の電流を流す。これにより被測定物２００がＥＬ発光するので、カメラ１２０で撮影する。
【００４９】
本検査装置１００により被測定物２００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１２０を暗室１１０の底部のほぼ中央の位置に固定して撮影することができる。尚暗室内に反射板を使用する場合は、カメラを図８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。
【００５０】
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図１０のようなカメラ移動機構を設ける。
【００５１】
パソコンを利用した制御装置４００によって、カメラ移動機構を駆動し、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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
＜９＞遮光カバー
本発明の検査装置の遮光カバーの実施の形態について図４、図５、図６により説明する。図４（ａ）は、遮光カバーの平面図であり図４（ｂ）は、正面図である。図５（ａ）は、遮光カバーを被測定物の搬入側（Ａ方向）から見た側面図であり、図５（ｂ）は、遮光カバーを被測定物の搬出側（Ｂ方向）から見た側面図である。図６は、遮光カバーの上面の開閉式の扉を開いた状態の説明図である。
【００５４】
図４のとおり遮光カバー２４０は、暗室に固定されていて暗室上面１１０の上部全てを覆うものである。２４１は被測定物を搬入および搬出するための開閉式の扉、２４２は遮光カバー上面の開閉式の扉、２４３はメンテナンス用の取り外し可能な蓋である。これらの部材は、全て遮光性の部材で構成されている。また開閉式の扉と遮光カバーの本体との合わせ部分には光がはいることがないように扉側または遮光カバーの本体側にゴムシートなどによるバックシートを貼り付けることが好ましい。
【００５５】
扉２４１の開閉は、エアシ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構成でも良い。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査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２００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いる部分さらには暗室内へは外部からの光が入ることは無い。
【００５６】
また遮光カバーの上面には開閉式の扉２４２が設けられている。扉２４２の開閉は、エアシ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構成でも良い。前工程から被測定物が搬送され、先に述べた開閉式の入り口側の扉２４１を開き、被測定物が検査装置に搬入され所定の位置に到達すると、この扉２４２を開く。この扉２４２が開くと図６のように被測定物２００が現れる。遮光カバー内のコネクター２４４を被測定物の電極２６、２７に接続する。接続が完了したら扉２４１と２４２を閉じる。これにより暗室内へは外部から光が入ることは無いので被測定物に通電しＥＬ発光させて検査を行う。検査が完了したら扉２４２を再度開き、電極からコネクター２４４を取り外しする。その後出口側の扉２４１を再度開き、被測定物が本検査装置から搬出されることになる。尚電極へのコネクターの接続および取り外し作業は、作業者が手作業で行っても良いしロボットなどで自動化しても良い。
【００５７】
本検査装置の遮光カバーには適宜メンテナス用の開口部を設けることが好ましい。例として図４では、この開口部は遮光カバーの上面に２箇所２点鎖線部として設けてあり蓋２４３で覆われている。これに限ることはなく、このような開口部は蓋で覆うことにより遮光カバーの上面や側面に適宜設けることができる。
【００５８】
本実施形態の説明では、遮光カバー２４０を暗室上面全てを覆い暗室に固定する構成としたが、この遮光カバー２４０をアクチュエータにより上下に可動式とした構成とすることも可能である。
また太陽電池の樹脂製の裏面材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（透明板）１１２以外は遮光性の部材で構成されている。したがって暗室１１０の開口部（透明板）１１２と被測定物２００との間の隙間部分のみを遮光部材でカバーするような構成とすることも可能である。
【００５９】
本発明の太陽電池の検査装置１００では、被測定物２００としての太陽電池を暗室の外側に載置すればよいので、暗室には被測定物２００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１１０の外でよく、暗室内には一切不要である。そのため、暗室１１０の構造を簡単にすることができる。
本発明の検査装置の遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたので太陽電池セルに順方向の電流を流す場合にその太陽電池の電極へのコネクターの接続を容易に行うことができる。さらに本検査装置の遮光カバーの側面に開閉式の扉を設けたので被測定物である太陽電池を装置内に容易に搬入搬出することが可能である。
【００６０】
また本発明の検査装置の遮光カバーにより、被測定物に搬入搬出や太陽電池の電極にコネクターを接続する作業を自動化することが容易となった。したがって本発明の検査装置は、太陽電池の製造ラインの自動化に適している。
【００６１】
特に、反射板１９０を被測定物２００に対して傾斜させて取り付けることにより、カメラを暗室内で横向きに設置することにより暗室１１０の高さを低くすることができ、装置のさらなる小型化を実現することができる。これにより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の床面を掘り下げるなどの付帯工事が不要となる。
【００６２】
さらに本発明の太陽電池の検査装置１００は、太陽電池などの製造ラインに配置して使用するが、このとき、暗室１１０の上面１１１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１００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。
【符号の説明】
【００６３】
２８ 太陽電池セル
３０ 太陽電池パネル
１００ 太陽電池の検査装置
１１０ 暗室
１１１ 上面
１１２ 開口部（透明板）
１１４ ガイド部材
１２０ カメラ
１２１ カメラ収納部
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
１９０ 反射板
１９１ 反射板支持部材
２００ 被測定物
２１０ 搬入コンベア
２２０ コンベア装置
２２１Ｒ／Ｌ 搬送ガイド部
２３０ 搬出コンベア
２４０ 遮光カバー
２４１ 扉
２４２ 扉
２４３ 蓋
２４４ コネクター
４００ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部を有する暗室と、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支持手段と、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であって、前記開口部および前記開口部と前記支持手段上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項２】
前記検査装置の前記遮光カバーの側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉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。
【請求項３】
前記検査装置の前記遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項４】
前記カメラの移動機構を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項５】
前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して設けられた反射板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項６】
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、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記透明板、および前記透明板と前記透明板上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項７】
前記検査装置の前記遮光カバーの側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項８】
前記検査装置の前記遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項９】
前記カメラの移動機構を設けたことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１０】
前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して設けられた反射板を設けたことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１】
上面に開口部を有する暗室と、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支持手段と、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であって、前記開口部および前記開口部と前記支持手段上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項２】
前記検査装置の前記遮光カバーの側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉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。
【請求項３】
前記検査装置の前記遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項４】
前記カメラの移動機構を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項５】
前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して設けられた反射板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項６】
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、前記暗室の内部に設けられたカメラと、を有する太陽電池の検査装置であって、前記透明板、および前記透明板と前記透明板上に載せられた前記太陽電池との境界の隙間から前記暗室内に入る光を遮光するための遮光カバーを備えたことを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項７】
前記検査装置の前記遮光カバーの側面に被測定物となる太陽電池を搬入搬出するための開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項８】
前記検査装置の前記遮光カバーの上面に開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項９】
前記カメラの移動機構を設けたことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１０】
前記暗室の内部にあって前記暗室上面に対して傾斜して設けられた反射板を設けたことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７２６１７（Ｐ２００９−２７２６１７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８６３７（Ｐ２００９−７８６３７）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【基礎とした実用新案登録】実用新案登録第３１４３１６９号
【原出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【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）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【基礎とした実用新案登録】実用新案登録第３１４３１６９号
【原出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【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）】
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