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、撮影した画像の解像度が良好な状態での欠陥検査の検査時間を短縮することができる太陽電池の検査装置を提供する。
【解決手段】 上面１１１に開口部１１２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となる太陽電池を開口部１１２上に保持する支持手段と前記暗室１１０の内部に設けられ、前記被測定物２００を撮影する複数のカメラ１２１、１２２、１２３と、これらのカメラを前記暗室内で移動する移動手段とを有する。移動手段は、ｘ軸ガイド部１４０と、モータ１４２と、タイミングベルト１４４とからなる。
【解決手段】 上面１１１に開口部１１２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となる太陽電池を開口部１１２上に保持する支持手段と前記暗室１１０の内部に設けられ、前記被測定物２００を撮影する複数のカメラ１２１、１２２、１２３と、これらのカメラを前記暗室内で移動する移動手段とを有する。移動手段は、ｘ軸ガイド部１４０と、モータ１４２と、タイミングベルト１４４とからなる。
【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７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７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が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】
また、１台のカメラで大きな太陽電池パネルを撮影するには、カメラから太陽電池パネルまでの距離を大きく取らなければならず、暗室が大型化してしまう。カメラを移動しながら太陽電池パネルを一部づつ複数回に分けて撮影すれば、カメラと太陽電池パネルとの距離を小さくして暗室を小型化できるが、検査に時間が掛かってしまう、という問題が起こる。さらに、検査時間を短縮するために撮影回数を減らすと、１画像で撮影される太陽電池パネルの面積が大きくなって、撮影した画像の解像度が粗くなってしまい欠陥を正確に検査できないという問題もある。
【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、しかも、撮影した画像の解像度が良好な状態での欠陥検査の検査時間を短縮することができる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前記開口部上に保持する支持手段と、前記暗室の内部に設けられ、前記被測定物を撮影する複数のカメラと、を有し、各カメラが前記太陽電池の担当部分を撮影することで、太陽電池の全体を撮影することを特徴としている。
【００１２】
また、前記暗室内に、前記複数のカメラを移動する移動手段を設けた構成としたり、前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させる構成としたり、前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設けた構成とすることができる。前記移動手段が、前記カメラと共に反射板も移動する構成としてもよい。さらに、前記暗室内に、前記複数のカメラをそれぞれ揺動する揺動手段を設け、各カメラが揺動することで、前記担当部分を撮影する構成としてもよい。
【００１３】
あるいは、前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設け、該反射板を揺動する揺動手段を設けた構成としてもよい。さらに、前記開口部を透明板で閉塞した構成にすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の検査装置で太陽電池の検査をするには、まず、暗室の上面の開口部の上に被測定物となる太陽電池を支持する。太陽電池に電流を流すと、太陽電池を構成する各太陽電池セルがＥＬ発光をする。この発光状態を複数のカメラで撮影し、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判断することになる。
【００１５】
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。
【００１６】
複数のカメラで、太陽電池を分割して担当部分だけを撮影するので、撮影した画像の解像度が良好な状態で欠陥陥検査を短時間に撮影することができる。また、撮影対象面積が小さくなるので、カメラと太陽電池との距離を小さくすることができ、暗室も小型化でき、安価にできる。前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させることによって、複数のカメラを同時に同方向に同じ速度で移動することができ、移動手段を１つにして安価に製作することができる。
【００１７】
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開口部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。これに加え、開口部に対して傾斜した反射板を設け、これに映った像をカメラで撮影することにすれば、さらに暗室を小型にすることができる。複数のカメラで撮影することで、撮影した画像の解像度が良好な状態で検査時間を短縮できるので、本発明の検査装置を、太陽電池パネルの製造ラインにいれても、欠陥検査の精度を良好な状態に維持してタクトタイムを短くすることができる。
【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。
＜１＞被測定物（太陽電池モジュール）
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６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。
【００１９】
図６（ａ）の平面図に示す様に、被測定物２００である太陽電池モジュール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。
【００２０】
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、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、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のいずれでもよい。図に示すように、太陽電池パネル３０は、その周縁部に太陽電池セル２８などの受光面とはならない余白部分３０ａを有している。
【００２１】
また被測定物２００の断面構造は、図６（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をサンドイッチにした構成を有する。
【００２２】
裏面材２２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。
【００２３】
このような太陽電池モジュールは、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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モジュールを、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。
【００２６】
このように被測定物２００としての薄膜式の太陽電池モジュールは、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。
【００２７】
＜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図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図２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Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。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、開口部１１２が穿設されている。開口部１１２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。暗室内には、被測定物２００である太陽電池を検査測定する３台のカメラ１２１、１２２、１２３と、これらの移動手段が設けられている。ただし、カメラ１２１、１２２、１２３の移動手段については用途に応じて設けない場合もある。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、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。上面１１１には、被測定物２００の搬送をガイドする一対のガイド部材１１４が設けられている。ガイド部材１１４、１１４間の距離は、被測定物２００のサイズに合わせて変更可能である。
【００２８】
＜３＞被測定物の搬送ガイドおよび位置決め
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１１５が配置され被測定物２００は、このローラ１１５上を移動搬送される。ガイド部材１１４と複数個のローラ１１５とで、太陽電池パネル３０を開口部１１２の上に保持する支持手段を構成している。したがって被測定物２００を搬送中および測定中に被測定物２００が開口部１１２から暗室１１０内に落下することはない。またこのガイド部材１１４は、装置の被測定物２００の搬入側および搬出側に配置された移動用レール１１６、送りネジ１１７およびハンドル１１８により被測定物２００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１１７は、一方が右ネジで他方が左ネジとなっており、ハンドル１１８を回転することで、ガイド部材１１４、１１４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、搬入側および搬出側の送りネジ１１７は、傘歯車を備えたクロスシャフト１１３により連結され、ハンドル１１８を回転することで、両方の送りネジ１１７を傘歯車によって同時に回転することができる。
【００２９】
一方の搬送ガイド１１４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１１９があり、搬送された被測定物２００は、この位置決め金具１１９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１１９は、ガイド部材１１４の側面から出し入れする構成ではなく、ガイド部材１１４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。位置決め金具１１９をガイド部材１１４の長さ方向に沿って複数個配置し、被測定物２００のサイズの変更に応じて適当な１つの位置決め金具１１９を使用するようにするとよい。あるいは、位置決め金具１１９自身をガイド部材１１４の長さ方向に沿って移動可能な構成にし、被測定物２００のサイズの変更に応じられるようにしてもよい。
【００３０】
＜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、３台の撮影用カメラ１２１、１２２、１２３でこの微弱な光を撮影する。このため、撮影用カメラ１２１、１２２、１２３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。
【００３１】
＜５＞カメラの移動手段
図２は、カメラの移動手段の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。暗室１１０内のカメラ１２１、１２２、１２３は、支持手段としての支持梁１３０上に上向きに配置・固定され、中央のカメラ１２２がガイド部材１１４、１１４の中央になるように配置され、両側のカメラ１２１、１２３が中央のカメラ１２２から等距離離れて配置されている。支持梁１３０の両端は、カメラ１２１、１２２、１２３をｙ軸方向に移動するｙ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、支持梁１３０は、ｙ軸ガイド部１４０上を、ｙ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、ｙ軸ガイド部１４０、１４０、モータ１４２、タイミングベルト１４４、１４４とで、カメラ１２１、１２２、１２３の移動手段を構成している。ｙ軸ガイド部１４０、１４０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。
【００３２】
ただし、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。
【００３３】
移動手段のモータ１４２を回転制御することで、カメラ１２１、１２２、１２３を、ｙ軸上の任意の位置に移動する。図２（ｄ）に示すように被測定物２００を装置のｙ軸方向に２つ、装置のｘ軸方向に３つに分けた６個の担当部分を、カメラ１２１、１２２、１２３は、装置のｙ軸方向に移動して符号１、２で示す２回に分けて撮影するようになっている。上記のカメラの数や移動回数（撮影回数）及び移動方向は、一例であり、目的に合わせて種々選択することができる。
【００３４】
本発明では、複数台のカメラに対し、１つの移動手段で足りる。複数台のカメラは、全て一斉に同じ方向、同じ距離だけ移動することになる。移動手段としても、ｙ軸方向の進退だけ出来ればよいので、構造が簡単になり、安価に製造できる。
【００３５】
＜６＞遮光手段
遮光手段であるが、上記では、暗室の上面１１１の上部全てを覆うと説明していた。しかし太陽電池パネル３０の場合、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。したがって、被測定物２００が開口部１１２より大きくて、開口部１１２の周縁部が、太陽電池パネル３０の余白部分３０ａに密着する場合は、開口部１１２の全体が被測定物２００で覆われるので、遮光手段は不要である。
【００３６】
しかし、被測定物２００の方が開口部１１２より小さい場合や、開口部１１２の上に密着しておらずに離れて支持されている場合等には、隙間から光が暗室１１０内に入るので、遮光手段で覆う必要がある。遮光手段としては、たとえば、暗室１１０の上面全てを遮光カバーで覆うものなど、多様な形態が採用可能である。
＜７＞その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図７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。
【００３７】
＜８＞検査装置の使用方法
被測定物２００として太陽電池パネル３０を例にして、本発明の太陽電池の検査装置１００の使用方法を説明する。
【００３８】
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３０は、次に、コンベアなどで本発明の太陽電池の検査装置１００の手前まで搬送される。搬送されてきた太陽電池パネルは、一対のガイド部材１１４、１１４の間でガイドされガイド部材の内側に設けられたローラ１１５上を移動して暗室１１０の上に達する。その後ガイド部材１１４の側面にアクチュエーター等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具１１９を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。
【００３９】
暗室１１０の所定の位置に達した太陽電池パネル３０からなる被測定物２００は、透明カバーガラス２１を下に向けて暗室１１０の開口部１１２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２００の方が開口部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の上面全体を図示しない遮光手段で覆う。被測定物２００に電源から順方向の電流を流す。被測定物２００がＥＬ発光するので、カメラ１２１、１２２、１２３で撮影する。
【００４０】
各カメラ１２１、１２２、１２３は、図２（ｄ）に示すように、被測定物２００の６個の担当部分のうち２個を担当部分とする。そして、各カメラ１２１、１２２、１２３は、移動手段でｙ軸に沿って移動し、符号１、２に示すように２回撮影することで合計６個の担当部分の画像を得る。各画像は、隣接する画像との境界部分ですこしずつオーバーラップするようにしておくと、各カメラの画像データを１枚の太陽電池パネルの画像に合成し易くなる。
【００４１】
カメラを複数台にしたので、カメラを被測定物２００に近接して配置することができ、暗室１１０の高さを小さくすることができる。なお、カメラの数は、３台に限定されるものではなく、一般に複数台あればよい。また、上記の実施例では、ｘ軸方向にカメラを配置し、ｙ軸方向にカメラを移動したが、逆にｙ軸方向にカメラを配置して、ｘ軸方向に移動してもよい。
【００４２】
また、各カメラは、被測定物２００を近くから撮影するので、鮮明な画像を得ることができる。さらに、カメラ１台当たりの撮影する担当部分の面積が小さいことから、短時間で被測定物２００全体の撮影が可能となる。
【００４３】
カメラ１２１、１２２、１２３を、たとえば、ｘ軸方向に離間して配置し、被測定物２００を長さ方向に３等分し、１／３づつ分担して撮影し、１回の撮影で被測定物２００全体を撮影すれば、移動手段は不要となる。移動手段が不要になれば、カメラ１２１、１２２、１２３を暗室１１０の底部に固定して撮影することができる。
【００４４】
上記の実施の形態例では、被測定物２００は、太陽電池パネル３０であるが、これに限定されず、被測定物２００を、太陽電池セル２８を１枚だけにしたり、太陽電池セル２８を複数個リード線２９で接続したストリング２５にしたりしてもよい。
【００４５】
画像処理装置は、太陽電池パネルの画像から各太陽電池セル２８について、発光しない部分を分析し、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２８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。
【００４６】
なお、カメラ１２１、１２２、１２３による撮影も、カメラの台数や移動回数を増やして太陽電池セル１枚ごとに撮影してもよいし、太陽電池セルを数枚ずつ撮影することもできる。
【００４７】
＜９＞反射板を使用した実施の形態
図３は、暗室をさらに小型にできるようにした本発明の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ右断面図である。暗室内部には、支持手段としての支持梁１３０があり、ここに３台のカメラ１２１、１２２、１２３が横向きに支持されている。支持梁１３０の両端は、ｘ軸ガイド部１４０、１４０に支持され、モータ１４２、タイミングベルト１４４、１４４によって、カメラ１２１、１２２、１２３を一斉にｙ軸に沿って同じ距離だけ進退させることができる。以上は、図２の実施例と同じである。
【００４８】
本発明の実施の形態では、各カメラの前に、開口部１１２に対して傾斜するように設けられたアルミニウム製等の反射板１３１、１３２、１３３を設けている。各反射板１３１、１３２、１３３は、対応するカメラ１２１、１２２、１２３と一体になっており、カメラ１２１、１２２、１２３と一緒にｙ軸に沿って進退する。そして、各カメラは、各反射板から反射される被測定物の担当部分からの反射光を、被測定物２００の一部の画像として撮影し、移動をすることによって繰り返して、担当部分の全てを撮影し、各カメラの画像全体で被測定物２００の全体の撮影画像を得る。このような構成では、各カメラから被写体となる被測定物２００までの距離が常に一定になっている。
【００４９】
図示は省略するが、カメラを暗室の一方端に横向きに固定し、反射板のみを移動手段で移動する構成としてもよい。
【００５０】
＜１０＞カメラを揺動する実施の形態
図４は、カメラの移動手段として、カメラを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。この実施例では、暗室１１０上部の開口部に、透明板１０８を取り付けている。ただし、この透明板１０８を取り付けずに、前述した実施例と同じく、開口部１１２としてもよい。逆に、前述した実施例の開口部１１２に透明板１０８を取り付けて封鎖してもよい。透明板１０８としては、ガラス板、アクリルなどの合成樹脂板等を使用することができる。尚図２および図３で説明した実施形態においても暗室１１０上面の開口部に、透明板１０８を取り付けた構成としてもよい。
【００５１】
開口部１１２に透明板１０８を取り付けると、暗室１１０内部にゴミなどが入り込むのを防止でき、暗室１１０内やカメラが汚れることを防止することができる。一方、太陽電池パネルからのＥＬ発光は微弱なので、透明板１０８があると減衰され、撮影しにくくなるため、透明板１０８が無い方がよいという場合もある。
【００５２】
この実施例では、４台のカメラ１２１、１２２、１２３、１２４をｘ軸方向に配置している。４台のカメラは、支持手段としての支持梁１５０上に固定され、支持梁１５０は、両端にある公知の揺動手段１５１によって、カメラ１２１、１２２、１２３、１２４を図４（ｃ）に示すように、１２１’〜１２１”の範囲で揺動できるようになっている。
【００５３】
カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は、図４（ｄ）に示すように、ｙ軸と平行な線で分割された担当部分を担当する。そして、カメラを中央に向けて図４（ｄ）の符号１で示す中央部分の４つの担当部分を撮影をする。次に、揺動手段１５１によって図４（ｃ）の１２１”の位置に揺動することで、符号２で示す４つの担当部分を撮影をし、図４（ｃ）の１２１’の位置に揺動することで、符号３で示す４つの担当部分をの撮影をする。被測定物２００全体を合計１２個の担当部分を撮影し測定することができる。各画像は、隣接する画像と周辺部でオーバーラップしており、全画像を接続することで被測定物２００全体の画像を得ることができる。この揺動手段１５１は、構造が単純なので、安価に製造することができる。
【００５４】
＜１１＞反射板のみを揺動する実施の形態
図５は、反射板のみを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ右断面図である。暗室内部には、支持手段としての支持梁１５０があり、ここに４枚の反射板１３１、１３２、１３３、１３４が支持されている。支持梁１５０の両端にある揺動手段１５１によって、反射板１３１、１３２、１３３、１３４を図５（ｃ）に示すように、１３１’〜１３１”の範囲で揺動できるようになっている。
【００５５】
カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は、図５（ｃ）に示すように、暗室の床等の右側に横向きに固定されている。反射板１３１、１３２、１３３、１３４は、一斉に同じ方向に同じ角度だけ回転することになる。
【００５６】
この構成によれば、カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は固定されており、軽量な反射板１３１、１３２、１３３、１３４のみを揺動すればよいので、可動部が軽くなり、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】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（ａ）の正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】太陽電池の検査装置のカメラと移動手段の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。
【図３】暗室をさらに小型にできるようにした本発明の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ右断面図である。
【図４】カメラの移動手段として、カメラを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。
【図５】反射板のみを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ右断面図である。
【図６】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）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】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】
【００５８】
１００ 太陽電池の検査装置
１０８ 透明板
１１０ 暗室
１１１ 上面
１１２ 開口部
１１４ ガイド部材（支持部材）
１１５ ローラ（支持部材）
１１９ 位置決め金具
１２１、１２２、１２３、１２４ カメラ
１３０、１５０ 支持梁（支持手段）
１４０ ｘ軸ガイド部（移動手段）
１４２ モータ（移動手段）
１４４ タイミングベルト（移動手段）
２００ 被測定物
１３１、１３２、１３３ 反射板
１５１ 揺動手段
【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７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７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が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】
また、１台のカメラで大きな太陽電池パネルを撮影するには、カメラから太陽電池パネルまでの距離を大きく取らなければならず、暗室が大型化してしまう。カメラを移動しながら太陽電池パネルを一部づつ複数回に分けて撮影すれば、カメラと太陽電池パネルとの距離を小さくして暗室を小型化できるが、検査に時間が掛かってしまう、という問題が起こる。さらに、検査時間を短縮するために撮影回数を減らすと、１画像で撮影される太陽電池パネルの面積が大きくなって、撮影した画像の解像度が粗くなってしまい欠陥を正確に検査できないという問題もある。
【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、しかも、撮影した画像の解像度が良好な状態での欠陥検査の検査時間を短縮することができる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前記開口部上に保持する支持手段と、前記暗室の内部に設けられ、前記被測定物を撮影する複数のカメラと、を有し、各カメラが前記太陽電池の担当部分を撮影することで、太陽電池の全体を撮影することを特徴としている。
【００１２】
また、前記暗室内に、前記複数のカメラを移動する移動手段を設けた構成としたり、前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させる構成としたり、前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設けた構成とすることができる。前記移動手段が、前記カメラと共に反射板も移動する構成としてもよい。さらに、前記暗室内に、前記複数のカメラをそれぞれ揺動する揺動手段を設け、各カメラが揺動することで、前記担当部分を撮影する構成としてもよい。
【００１３】
あるいは、前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設け、該反射板を揺動する揺動手段を設けた構成としてもよい。さらに、前記開口部を透明板で閉塞した構成にすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の検査装置で太陽電池の検査をするには、まず、暗室の上面の開口部の上に被測定物となる太陽電池を支持する。太陽電池に電流を流すと、太陽電池を構成する各太陽電池セルがＥＬ発光をする。この発光状態を複数のカメラで撮影し、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判断することになる。
【００１５】
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。
【００１６】
複数のカメラで、太陽電池を分割して担当部分だけを撮影するので、撮影した画像の解像度が良好な状態で欠陥陥検査を短時間に撮影することができる。また、撮影対象面積が小さくなるので、カメラと太陽電池との距離を小さくすることができ、暗室も小型化でき、安価にできる。前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させることによって、複数のカメラを同時に同方向に同じ速度で移動することができ、移動手段を１つにして安価に製作することができる。
【００１７】
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開口部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。これに加え、開口部に対して傾斜した反射板を設け、これに映った像をカメラで撮影することにすれば、さらに暗室を小型にすることができる。複数のカメラで撮影することで、撮影した画像の解像度が良好な状態で検査時間を短縮できるので、本発明の検査装置を、太陽電池パネルの製造ラインにいれても、欠陥検査の精度を良好な状態に維持してタクトタイムを短くすることができる。
【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。
＜１＞被測定物（太陽電池モジュール）
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６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。
【００１９】
図６（ａ）の平面図に示す様に、被測定物２００である太陽電池モジュール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。
【００２０】
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、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、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のいずれでもよい。図に示すように、太陽電池パネル３０は、その周縁部に太陽電池セル２８などの受光面とはならない余白部分３０ａを有している。
【００２１】
また被測定物２００の断面構造は、図６（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をサンドイッチにした構成を有する。
【００２２】
裏面材２２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。
【００２３】
このような太陽電池モジュールは、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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モジュールを、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。
【００２６】
このように被測定物２００としての薄膜式の太陽電池モジュールは、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。
【００２７】
＜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図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図２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Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。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、開口部１１２が穿設されている。開口部１１２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。暗室内には、被測定物２００である太陽電池を検査測定する３台のカメラ１２１、１２２、１２３と、これらの移動手段が設けられている。ただし、カメラ１２１、１２２、１２３の移動手段については用途に応じて設けない場合もある。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、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。上面１１１には、被測定物２００の搬送をガイドする一対のガイド部材１１４が設けられている。ガイド部材１１４、１１４間の距離は、被測定物２００のサイズに合わせて変更可能である。
【００２８】
＜３＞被測定物の搬送ガイドおよび位置決め
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１１５が配置され被測定物２００は、このローラ１１５上を移動搬送される。ガイド部材１１４と複数個のローラ１１５とで、太陽電池パネル３０を開口部１１２の上に保持する支持手段を構成している。したがって被測定物２００を搬送中および測定中に被測定物２００が開口部１１２から暗室１１０内に落下することはない。またこのガイド部材１１４は、装置の被測定物２００の搬入側および搬出側に配置された移動用レール１１６、送りネジ１１７およびハンドル１１８により被測定物２００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１１７は、一方が右ネジで他方が左ネジとなっており、ハンドル１１８を回転することで、ガイド部材１１４、１１４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、搬入側および搬出側の送りネジ１１７は、傘歯車を備えたクロスシャフト１１３により連結され、ハンドル１１８を回転することで、両方の送りネジ１１７を傘歯車によって同時に回転することができる。
【００２９】
一方の搬送ガイド１１４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１１９があり、搬送された被測定物２００は、この位置決め金具１１９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１１９は、ガイド部材１１４の側面から出し入れする構成ではなく、ガイド部材１１４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。位置決め金具１１９をガイド部材１１４の長さ方向に沿って複数個配置し、被測定物２００のサイズの変更に応じて適当な１つの位置決め金具１１９を使用するようにするとよい。あるいは、位置決め金具１１９自身をガイド部材１１４の長さ方向に沿って移動可能な構成にし、被測定物２００のサイズの変更に応じられるようにしてもよい。
【００３０】
＜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、３台の撮影用カメラ１２１、１２２、１２３でこの微弱な光を撮影する。このため、撮影用カメラ１２１、１２２、１２３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。
【００３１】
＜５＞カメラの移動手段
図２は、カメラの移動手段の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。暗室１１０内のカメラ１２１、１２２、１２３は、支持手段としての支持梁１３０上に上向きに配置・固定され、中央のカメラ１２２がガイド部材１１４、１１４の中央になるように配置され、両側のカメラ１２１、１２３が中央のカメラ１２２から等距離離れて配置されている。支持梁１３０の両端は、カメラ１２１、１２２、１２３をｙ軸方向に移動するｙ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、支持梁１３０は、ｙ軸ガイド部１４０上を、ｙ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、ｙ軸ガイド部１４０、１４０、モータ１４２、タイミングベルト１４４、１４４とで、カメラ１２１、１２２、１２３の移動手段を構成している。ｙ軸ガイド部１４０、１４０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。
【００３２】
ただし、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。
【００３３】
移動手段のモータ１４２を回転制御することで、カメラ１２１、１２２、１２３を、ｙ軸上の任意の位置に移動する。図２（ｄ）に示すように被測定物２００を装置のｙ軸方向に２つ、装置のｘ軸方向に３つに分けた６個の担当部分を、カメラ１２１、１２２、１２３は、装置のｙ軸方向に移動して符号１、２で示す２回に分けて撮影するようになっている。上記のカメラの数や移動回数（撮影回数）及び移動方向は、一例であり、目的に合わせて種々選択することができる。
【００３４】
本発明では、複数台のカメラに対し、１つの移動手段で足りる。複数台のカメラは、全て一斉に同じ方向、同じ距離だけ移動することになる。移動手段としても、ｙ軸方向の進退だけ出来ればよいので、構造が簡単になり、安価に製造できる。
【００３５】
＜６＞遮光手段
遮光手段であるが、上記では、暗室の上面１１１の上部全てを覆うと説明していた。しかし太陽電池パネル３０の場合、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。したがって、被測定物２００が開口部１１２より大きくて、開口部１１２の周縁部が、太陽電池パネル３０の余白部分３０ａに密着する場合は、開口部１１２の全体が被測定物２００で覆われるので、遮光手段は不要である。
【００３６】
しかし、被測定物２００の方が開口部１１２より小さい場合や、開口部１１２の上に密着しておらずに離れて支持されている場合等には、隙間から光が暗室１１０内に入るので、遮光手段で覆う必要がある。遮光手段としては、たとえば、暗室１１０の上面全てを遮光カバーで覆うものなど、多様な形態が採用可能である。
＜７＞その他機器
上記の他に、図示を省略するが、図７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。
【００３７】
＜８＞検査装置の使用方法
被測定物２００として太陽電池パネル３０を例にして、本発明の太陽電池の検査装置１００の使用方法を説明する。
【００３８】
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３０は、次に、コンベアなどで本発明の太陽電池の検査装置１００の手前まで搬送される。搬送されてきた太陽電池パネルは、一対のガイド部材１１４、１１４の間でガイドされガイド部材の内側に設けられたローラ１１５上を移動して暗室１１０の上に達する。その後ガイド部材１１４の側面にアクチュエーター等により出し入れ可能に設けられた位置決め金具１１９を突出させることにより搬送方向の位置決めがされる。
【００３９】
暗室１１０の所定の位置に達した太陽電池パネル３０からなる被測定物２００は、透明カバーガラス２１を下に向けて暗室１１０の開口部１１２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２００の方が開口部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の上面全体を図示しない遮光手段で覆う。被測定物２００に電源から順方向の電流を流す。被測定物２００がＥＬ発光するので、カメラ１２１、１２２、１２３で撮影する。
【００４０】
各カメラ１２１、１２２、１２３は、図２（ｄ）に示すように、被測定物２００の６個の担当部分のうち２個を担当部分とする。そして、各カメラ１２１、１２２、１２３は、移動手段でｙ軸に沿って移動し、符号１、２に示すように２回撮影することで合計６個の担当部分の画像を得る。各画像は、隣接する画像との境界部分ですこしずつオーバーラップするようにしておくと、各カメラの画像データを１枚の太陽電池パネルの画像に合成し易くなる。
【００４１】
カメラを複数台にしたので、カメラを被測定物２００に近接して配置することができ、暗室１１０の高さを小さくすることができる。なお、カメラの数は、３台に限定されるものではなく、一般に複数台あればよい。また、上記の実施例では、ｘ軸方向にカメラを配置し、ｙ軸方向にカメラを移動したが、逆にｙ軸方向にカメラを配置して、ｘ軸方向に移動してもよい。
【００４２】
また、各カメラは、被測定物２００を近くから撮影するので、鮮明な画像を得ることができる。さらに、カメラ１台当たりの撮影する担当部分の面積が小さいことから、短時間で被測定物２００全体の撮影が可能となる。
【００４３】
カメラ１２１、１２２、１２３を、たとえば、ｘ軸方向に離間して配置し、被測定物２００を長さ方向に３等分し、１／３づつ分担して撮影し、１回の撮影で被測定物２００全体を撮影すれば、移動手段は不要となる。移動手段が不要になれば、カメラ１２１、１２２、１２３を暗室１１０の底部に固定して撮影することができる。
【００４４】
上記の実施の形態例では、被測定物２００は、太陽電池パネル３０であるが、これに限定されず、被測定物２００を、太陽電池セル２８を１枚だけにしたり、太陽電池セル２８を複数個リード線２９で接続したストリング２５にしたりしてもよい。
【００４５】
画像処理装置は、太陽電池パネルの画像から各太陽電池セル２８について、発光しない部分を分析し、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２８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。
【００４６】
なお、カメラ１２１、１２２、１２３による撮影も、カメラの台数や移動回数を増やして太陽電池セル１枚ごとに撮影してもよいし、太陽電池セルを数枚ずつ撮影することもできる。
【００４７】
＜９＞反射板を使用した実施の形態
図３は、暗室をさらに小型にできるようにした本発明の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ右断面図である。暗室内部には、支持手段としての支持梁１３０があり、ここに３台のカメラ１２１、１２２、１２３が横向きに支持されている。支持梁１３０の両端は、ｘ軸ガイド部１４０、１４０に支持され、モータ１４２、タイミングベルト１４４、１４４によって、カメラ１２１、１２２、１２３を一斉にｙ軸に沿って同じ距離だけ進退させることができる。以上は、図２の実施例と同じである。
【００４８】
本発明の実施の形態では、各カメラの前に、開口部１１２に対して傾斜するように設けられたアルミニウム製等の反射板１３１、１３２、１３３を設けている。各反射板１３１、１３２、１３３は、対応するカメラ１２１、１２２、１２３と一体になっており、カメラ１２１、１２２、１２３と一緒にｙ軸に沿って進退する。そして、各カメラは、各反射板から反射される被測定物の担当部分からの反射光を、被測定物２００の一部の画像として撮影し、移動をすることによって繰り返して、担当部分の全てを撮影し、各カメラの画像全体で被測定物２００の全体の撮影画像を得る。このような構成では、各カメラから被写体となる被測定物２００までの距離が常に一定になっている。
【００４９】
図示は省略するが、カメラを暗室の一方端に横向きに固定し、反射板のみを移動手段で移動する構成としてもよい。
【００５０】
＜１０＞カメラを揺動する実施の形態
図４は、カメラの移動手段として、カメラを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。この実施例では、暗室１１０上部の開口部に、透明板１０８を取り付けている。ただし、この透明板１０８を取り付けずに、前述した実施例と同じく、開口部１１２としてもよい。逆に、前述した実施例の開口部１１２に透明板１０８を取り付けて封鎖してもよい。透明板１０８としては、ガラス板、アクリルなどの合成樹脂板等を使用することができる。尚図２および図３で説明した実施形態においても暗室１１０上面の開口部に、透明板１０８を取り付けた構成としてもよい。
【００５１】
開口部１１２に透明板１０８を取り付けると、暗室１１０内部にゴミなどが入り込むのを防止でき、暗室１１０内やカメラが汚れることを防止することができる。一方、太陽電池パネルからのＥＬ発光は微弱なので、透明板１０８があると減衰され、撮影しにくくなるため、透明板１０８が無い方がよいという場合もある。
【００５２】
この実施例では、４台のカメラ１２１、１２２、１２３、１２４をｘ軸方向に配置している。４台のカメラは、支持手段としての支持梁１５０上に固定され、支持梁１５０は、両端にある公知の揺動手段１５１によって、カメラ１２１、１２２、１２３、１２４を図４（ｃ）に示すように、１２１’〜１２１”の範囲で揺動できるようになっている。
【００５３】
カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は、図４（ｄ）に示すように、ｙ軸と平行な線で分割された担当部分を担当する。そして、カメラを中央に向けて図４（ｄ）の符号１で示す中央部分の４つの担当部分を撮影をする。次に、揺動手段１５１によって図４（ｃ）の１２１”の位置に揺動することで、符号２で示す４つの担当部分を撮影をし、図４（ｃ）の１２１’の位置に揺動することで、符号３で示す４つの担当部分をの撮影をする。被測定物２００全体を合計１２個の担当部分を撮影し測定することができる。各画像は、隣接する画像と周辺部でオーバーラップしており、全画像を接続することで被測定物２００全体の画像を得ることができる。この揺動手段１５１は、構造が単純なので、安価に製造することができる。
【００５４】
＜１１＞反射板のみを揺動する実施の形態
図５は、反射板のみを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ右断面図である。暗室内部には、支持手段としての支持梁１５０があり、ここに４枚の反射板１３１、１３２、１３３、１３４が支持されている。支持梁１５０の両端にある揺動手段１５１によって、反射板１３１、１３２、１３３、１３４を図５（ｃ）に示すように、１３１’〜１３１”の範囲で揺動できるようになっている。
【００５５】
カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は、図５（ｃ）に示すように、暗室の床等の右側に横向きに固定されている。反射板１３１、１３２、１３３、１３４は、一斉に同じ方向に同じ角度だけ回転することになる。
【００５６】
この構成によれば、カメラ１２１、１２２、１２３、１２４は固定されており、軽量な反射板１３１、１３２、１３３、１３４のみを揺動すればよいので、可動部が軽くなり、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】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（ａ）の正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】太陽電池の検査装置のカメラと移動手段の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。
【図３】暗室をさらに小型にできるようにした本発明の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ右断面図である。
【図４】カメラの移動手段として、カメラを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ右断面図、（ｄ）は被測定物を撮影する場合の各カメラの担当部分を示す図である。
【図５】反射板のみを揺動する実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ右断面図である。
【図６】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）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】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】
【００５８】
１００ 太陽電池の検査装置
１０８ 透明板
１１０ 暗室
１１１ 上面
１１２ 開口部
１１４ ガイド部材（支持部材）
１１５ ローラ（支持部材）
１１９ 位置決め金具
１２１、１２２、１２３、１２４ カメラ
１３０、１５０ 支持梁（支持手段）
１４０ ｘ軸ガイド部（移動手段）
１４２ モータ（移動手段）
１４４ タイミングベルト（移動手段）
２００ 被測定物
１３１、１３２、１３３ 反射板
１５１ 揺動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部を有する暗室と、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前記開口部上に保持する支持手段と、前記暗室の内部に設けられ、前記被測定物を撮影する複数のカメラと、を有し、各カメラが前記太陽電池の担当部分を撮影することで、太陽電池の全体を撮影することを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項２】
前記暗室内に、前記複数のカメラを移動する移動手段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】
前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項４】
前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項５】
前記移動手段が、前記カメラと共に反射板も移動することを特徴とする請求項４記載の太陽電池の検査装置
【請求項６】
前記暗室内に、前記複数のカメラをそれぞれ揺動する揺動手段を設け、各カメラが揺動することで、前記担当部分を撮影する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７】
前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設け、該反射板を揺動する揺動手段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８】
前記開口部を透明板で閉塞したことを特徴とする請求項１から７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前記開口部上に保持する支持手段と、前記暗室の内部に設けられ、前記被測定物を撮影する複数のカメラと、を有し、各カメラが前記太陽電池の担当部分を撮影することで、太陽電池の全体を撮影することを特徴とする太陽電池の検査装置。
【請求項２】
前記暗室内に、前記複数のカメラを移動する移動手段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】
前記移動手段が、前記複数のカメラを固定する支持部材を有し、該支持部材を直線的に進退させることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項４】
前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池の検査装置。
【請求項５】
前記移動手段が、前記カメラと共に反射板も移動することを特徴とする請求項４記載の太陽電池の検査装置
【請求項６】
前記暗室内に、前記複数のカメラをそれぞれ揺動する揺動手段を設け、各カメラが揺動することで、前記担当部分を撮影する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７】
前記複数のカメラのそれぞれに、前記担当部分を撮影する反射板を設け、該反射板を揺動する揺動手段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８】
前記開口部を透明板で閉塞したことを特徴とする請求項１から７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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５６２５２（Ｐ２０１０−５６２５２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１８９２７（Ｐ２００８−２１８９２７）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【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２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【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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