太陽電池セルの測定装置、及び測定方法
【課題】電池用電極材に対して、簡便に評価を行うことができる厚さ測定装置、及び厚さ測定方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様にかかる測定装置は、太陽電池のセル２１の電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、セル２１との間にエアギャップを形成するため、セル２１にエアを噴出する測定ヘッド３１と、測定ヘッド３１に設けられたコイル４１と、コイル４１に接続された発振器５０と、測定ヘッド３１とセル２１との相対位置を変化させる可動部１３と、を備えるものである。
【解決手段】本発明の一態様にかかる測定装置は、太陽電池のセル２１の電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、セル２１との間にエアギャップを形成するため、セル２１にエアを噴出する測定ヘッド３１と、測定ヘッド３１に設けられたコイル４１と、コイル４１に接続された発振器５０と、測定ヘッド３１とセル２１との相対位置を変化させる可動部１３と、を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの測定装置、及び測定方法に関し、特に詳しくは太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定する測定装置、及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、複数のセルをインターコネクタによって直列に接続することで構成されている。特許文献１には、太陽電池モジュールの接地状態を測定する方法、及び装置が開示されている。
【０００３】
ところで、太陽電池の主流であるシリコン結晶系太陽電池は、ｐ型のシリコン基板によって形成されている。そして、ｐ型基板の裏面にアルミペーストをスクリーン印刷して、焼き固めている。これにより、シリコン基板裏面に導電面が形成されるとともに、アルミニウムがシリコンに拡散してｐ＋層が形成される。導電面は、＋電極として電流を取り出すための電極となる。Ｐ＋層は、電極とともに、光電子を跳ね返すポテンシャル（バックサーフェイスフィールド）を作り出すために形成される。
【０００４】
さらに、焼き固められたアルミペーストには、隣接するセルを接続するために、インターコネクタのタブ線が接続される。アルミペーストには、タブ線を半田付けできないため、半田付けする箇所に銀ペーストを焼き付ける。通常、銀ペーストを印刷して、その上にアルミペーストのパターンを印刷する。そして、これらを焼成することで、銀ペーストとアルミペーストが確実に接続され、導電面を低抵抗化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、アルミと銀の接触が不完全である場合や、両ペーストの相性が悪い場合や、印刷位置ずれが生じている場合には、接合部の電気抵抗が劣化してしまう。さらに、銀ペーストを乗り越える段差部分で、クラックが生じて、抵抗が劣化してしまうことがある。特に、本件出願の発明者がアルミと銀との接合部において、抵抗を測定すると、アルミが銀を乗り越える方向で、抵抗が他の箇所よりも劣化していることが分かった。このような抵抗の劣化箇所を評価するためには、導電面の抵抗分布を測定することが望まれる。すなわち、抵抗分布を測定することで、太陽電池セルの製造工程や材料を評価することができる。そして、抵抗分布を評価することで、太陽電池セルの高品質に資することができる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定することができる測定装置、及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る測定装置は、太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、前記セルとの間にエアギャップを形成するため、前記セルにエアを噴出するヘッドと、前記ヘッドに設けられたコイルと、前記コイルに接続された発振器と、前記コイルと前記セルとの相対位置を変化させる位置変化手段と、を備えるものである。このようにすることで、セルに形成された電極の抵抗分布を測定することができる。
【０００９】
上記の測定装置において、前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記抵抗分布を測定してもよい。発振器の発振周波数を測定することで、抵抗分布を容易に測定することができるようになる。
【００１０】
上記の測定装置において、前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられていてもよい。これにより、コイルに生じる浮遊容量を低減することができ、精度良く測定を行うことができる。
【００１１】
上記の測定装置において、前記発振器への接続を前記コイルから前記静電シールドへと切り替えるスイッチをさらに備えていてもよい。これにより、様々な測定を行うことができる。
【００１２】
上記の測定装置において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されていてもよい。これにより、寄生容量の発生を抑制することができ、より正確な測定が可能になる。
【００１３】
上記の測定装置において、前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われていてもよい。これにより、正確な測定が可能になる。
【００１４】
本発明の一態様に係る測定装置は、太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定方法であって、前記セルとの間にエアギャップを形成するため、ヘッドから前記セルにエアを噴出するステップと、発振器によって、前記ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、前記ヘッドと前記セルを電極面に沿って相対移動させて、前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備えるものである。このようにすることで、セルに形成された電極の抵抗分布を測定することができる。
【００１５】
上記の測定方法において、前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられていてもよい。これにより、コイルに生じる浮遊容量を低減することができ、精度良く測定を行うことができる。
【００１６】
上記の測定方法において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されていてもよい。これにより、寄生容量の発生を抑制することができ、より正確な測定が可能になる。
【００１７】
上記の測定方法において、前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われていてもよい。これにより、正確な測定が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定することができる測定装置、及び測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】太陽電池モジュールの構成に模式的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる測定装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図３】測定装置の測定アームの構成を模式的に示す図である。
【図４】測定装置の測定ヘッドを模式的に示す側面図である。
【図５】測定装置の測定ヘッドを模式的に示す下面図である。
【図６】測定装置の測定手法を説明するための図である。
【図７】測定装置の測定回路の一例を模式的に示す側面図である。
【図８】測定装置において、抵抗分布を測定する手法を説明するための図である。
【図９】測定装置の測定回路の変形例を示す図である。
【図１０】抵抗分布の測定結果を示す２次元マップである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００２１】
本実施の形態にかかる測定装置は、コイルを有するヘッドを用いて、太陽電池のセルの裏面の抵抗分布を測定するものである。さらに、測定装置は、太陽電池のモジュールの反り量を測定することができる。まず、モジュールの反り量の測定原理について説明する。本実施の形態では、本件の出願人が出願した、特願２０１１−１０３４９２号と同様の原理を用いて、反り量を測定している。
【００２２】
図１は、太陽電池モジュール２０の構成を簡略化して示す断面図である。ここでは、多結晶等の結晶系シリコンのセル２１を用いた太陽電池モジュール２０が示されている。太陽電池モジュール２０は、基板２２と、セル２１と、裏面材２３とが積層された構成となっており、セル２１が基板２２と裏面材２３の間に挟まれている。また、基板２２とセル２１との間とに充填材２４が配置され、セル２１と裏面材２３の間に充填材２５が配置されている。基板２２は、例えば、透光性のガラス基板であり、裏面材２３は、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂などである。充填材２４は、基板２２と略同じ屈折率を有するエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等によって形成されている。充填材２５も充填材２４と同様のＥＶＡである。充填材２４、２５によって、セル２１が基板２２と裏面材２３に貼り合わせられている。より具体的には、ＥＶＡを均一に加熱させて、架橋することで、セル２１が基板２２と裏面材２３とにラミネートされる。基板２２、裏面材２３が、セル２１を保護する保護材となる。
【００２３】
セル２１には、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂが形成されている。セル２１の両面に金属ペーストをスクリーン印刷方法などによりそれぞれ印刷し、焼成することによって、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂを形成することができる。表面電極２１ａの材料には、例えばアルミニウムが用いられ、裏面電極２１ｂの材料には、アルミニウム、あるいは銀が用いられる。従って、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂは反磁性を有する導電面となる。表面電極２１ａは、インターコネクタ（図示せず）を介して隣接するセルの裏面電極２１ｂと接続される。これにより、複数のセル２１が直列接続される。例えば、１つのセル２１の発電量が０．５Ｖ×８Ａ＝４Ｗとした場合、６×８のマトリクス状にセル２１を配置すると、１モジュール当たりの発電量は、２４Ｖ×８Ａ＝１９２Ｗとなる。
【００２４】
なお、セル２１が６インチであるとすると、６×８の太陽電池モジュール２０は、約１．３ｍ×１．０ｍの大きさとなる。本実施の形態に係る反り測定装置は、基板２２側から導体面までの距離を測定することで、太陽電池モジュール２０の反りを測定する。例えば、モジュール化後において、基板２２の表面からセル２１の導体面の距離を測定することによって、ＥＶＡの厚さ分布、すなわち、反り量を測定することができる。
【００２５】
（全体構成）
測定装置の全体構成に付いて図２を用いて説明する。図２は、測定装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、測定装置は、ステージ１１とカバー１２と可動部１３とクランプ１４と恒温槽１６と制御装置１７と測定アーム３０とを備えている。ステージ１１上には、測定対象である太陽電池モジュール２０が載置される。カバー１２はステージ１１に対して開閉可能に設けられている。太陽電池モジュール２０に対して測定を行う際は、カバー１２が閉じられる。一方、太陽電池モジュール２０を取り出す、又は設置する際には、カバー１２が開けられる。ステージ１１上に、太陽電池モジュール２０が載置されている。
【００２６】
太陽電池モジュール２０は、クランプ１４に把持される。すなわち、クランプ１４は、太陽電池モジュール２０の一端を把持する。クランプ１４は、可動部１３に、スライド可能に取り付けられている。クランプ１４は、可動部１３に対して、Ｙ方向に移動する。また、可動部１３は、ステージ１１にスライド可能に取り付けられている。可動部１３は、ステージ１１上をＸ方向に移動する。クランプ１４をＹ方向、可動部１３をＸ方向に駆動することで、太陽電池モジュール２０がＸＹ方向に自在に移動する。なお、コンピュータ等である制御装置１７によってクランプ１４と可動部１３を制御して、太陽電池モジュール２０の移動を自動制御にしてもよい。これにより、太陽電池モジュール２０の全面測定を自動で行うことができる。
【００２７】
さらに、ステージ１１には、測定アーム３０が取り付けられている。測定アーム３０は、ステージ１１の奥側（−Ｙ側）の端から、ステージ１１の中央まで延設している。測定アーム３０の先端部分は、太陽電池モジュール２０の上に配置される。すなわち、測定アーム３０に先端に設けられた測定ヘッドの直下に太陽電池モジュール２０が配置される。測定ヘッドが太陽電池モジュール２０に対して測定を行う。そして、クランプ１４と可動部１３によって太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動することで、測定ヘッドと太陽電池モジュール２０の相対位置が変化する。太陽電池モジュール２０の任意の位置を測定することができる。測定ヘッドと太陽電池モジュール２０を徐々にずらしていくことで、太陽電池モジュール２０の全面を測定することができる。
【００２８】
さらに、ステージ１１の端部には、恒温槽１６が取り付けられている。恒温槽１６は、測定アーム３０の近傍に配置されている。恒温槽１６の内部には、測定を行うための発振器が収納されている。後述するように、発振器の発振周波数に応じて、反り量を測定する。ここでは、温度変化による発振周波数の温度変動が問題となるため、恒温槽１６は、発振器等を所定の温度に保っている。例えば、恒温槽１６は、４６℃でほぼ一定になるように温度調整している。例えば、恒温槽１６は、発振器を収納する真鍮などの金属製の箱を有している。さらに、金属製の箱の周りが発泡スチロールなどの断熱材で覆われている。制御装置１７は、恒温槽１６を一定の温度で保つように温調する。さらには、制御装置１７は、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置ではあり。発振器の発振周波数を記憶して、太陽電池モジュール２０内のセル２１の反り分布を測定する。
【００２９】
（測定アーム）
次に、測定アーム３０の構成に付いて、図３を用いて説明する。図３は、測定アーム３０の構成を模式的に示す側面図である。測定部となる測定アーム３０は、測定ヘッド３１、板バネ３２、ベース３３、先端アーム３４、ベースアーム３５、高さ調整機構３８、差動トランス６０を備えている。
【００３０】
ステージ１１の端には、ベース３３が立設されている。ベース３３には、ベースアーム３５が取り付けられている。すなわち、ベース３３は、ベースアーム３５を支持している。ベースアーム３５は、ベース３３からＹ方向に延びている。ベースアーム３５よりも先端側には、Ｙ方向に延びる先端アーム３４が配置されている。そして、先端アーム３４とベースアーム３５は、一対の板バネ３２によって連結されている。すなわち、ベースアーム３５は、板バネ３２を介して、先端アーム３４を支持している。
【００３１】
一対の板バネ３２は、上下に離間して配置されている。そして、板バネ３２は、先端アーム３４の上面と下面に取り付けられている。一対の板バネ３２は、板バネ式平行リンク機構を構成している。これにより、測定ヘッド３１が略一定の力で太陽電池モジュール２０に押し付けられる。板バネ３２が撓むことで、先端アーム３４が、ベースアーム３５に対して、上下に変位する。先端アーム３４の先端には、測定ヘッド３１が取り付けられている。板バネ３２は、先端アーム３４と測定ヘッド３１の重量等に応じて撓んでいる。もちろん、板バネ式平行リンクに限らず、太陽電池モジュール２０の表面高さに応じて測定ヘッド３１を上下に変位させる構造であればよい。
【００３２】
測定ヘッド３１には、測定を行うための回路が設けられている。また、測定ヘッド３１には、噴出口が設けられている。噴出口からは、太陽電池モジュール２０に対してエアが噴出する。エアが太陽電池モジュール２０の表面に沿って流れることによって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０の表面との間に、エアギャップ（隙間）が形成される。エアギャップは、エア圧力によって変化する。また、エア圧力を一定の状態とし、太陽電池モジュール２０の表面高さが変化すると、エアギャップが一定になるように、測定ヘッド３１が上下する。太陽電池モジュール２０の表面高さやエアギャップ長に応じて、板バネ３２の撓み量が変化する。例えば、エアを停止した状態で、板バネ３２の撓み量が小さくなる。エアの圧力を高くして、エアギャップが大きくなると、板バネ３２の撓み量が大きくなる。一対の板バネ３２は、平行板バネリンク機構を構成している。エア圧力を一定にすると、板バネ３２が下方向（−Ｚ方向）に向かって、略一定の弾性力を発生する。この弾性力によって測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に押し付けられ、エアギャップが一定となる。一定のエアギャップを安定して得ることができる。さらに、エア圧力を調整することで、所望のエアギャップ長を得ることができる。従って、適当なエアギャップを保った状態で、測定ヘッド３１をエア浮上させることができる。なお、測定ヘッド３１の詳細な構成については、後述する。
【００３３】
ベースアーム３５には、高さ調整機構３８が取り付けられている。高さ調整機構３８は、例えば、マイクロメータであり、ベースアーム３５を上下方向（Ｚ方向）に送り出すことができる。あるいは、高さ調整機構３８としてリニアガイド機構とモータを用い、ベースアーム３５を自動送りするようにしてもよい。ベース３３に対して、ベースアーム３５がＺ方向に移動する。高さ調整機構３８によって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との距離が変化する。太陽電池モジュール２０に応じて高さを調整することで、様々な厚さの太陽電池モジュール２０を評価することができる。なお、高さ調整機構３８の取り付け位置は、ベースアーム３５に限られるものではない。例えば、先端アーム３４や測定ヘッド３１に高さ調整機構３８を取り付けても良い。
【００３４】
ベースアーム３５には、エアによる浮上量を測定する差動トランス６０の主要部分が設けられている。具体的には、ベースアーム３５には、１次コイル６３と２次コイル６２が取り付けられている。１次コイル６３の上下両側には２次コイル６２が配置されている。２次コイル６２は、１次コイル６３を挟んで、対称に配置されている。また、先端アーム３４には、樹脂サポート３９が設けられている。樹脂サポート３９は、差動トランス６０のコア６１を支持している。コア６１は、先端アーム３４と連動する。高周波用差動トランスを実現するため、コア６１には、例えば、フェライトコアが用いられる。コア６１は、１次コイル６３の内部に配置されている。同様に、コア６１は、２次コイル６２の内部に配置されている。コア６１が基準となる高さにある場合、１次コイル６３の上下両側に設けられた２次コイル６２に対して、コア６１が対称に配置される。
【００３５】
１次コイル６３には、励磁用のケーブル６６が接続されている。なお、後述するようにケーブル６６には、後述する発振器の高周波電圧がバッファアンプを介して供給されている。２次コイル６２には、検出用のケーブル６７が接続されている。ケーブル６６、及びケーブル６７は、例えば、同軸ケーブルである。ケーブル６６を介して、交流電圧を供給することで、１次コイル６３が励磁される。先端アーム３４がベースアーム３５に対して上下すると、２次コイル６２に対して、コア６１が上下する。コア６１が基準となる高さにある場合、上下の２次コイル６２に誘起される交流電圧（誘起電圧）は等しくなる。よって、差動電圧が０となる。コア６１が基準高さから上下にずれると、２次コイル６３に対するコア６１の位置が対称でなくなる。よって、上下の２次コイル６２の誘起電圧に差が生じ、その差に応じた交流電圧（差動電圧）が現れる。ケーブル６７を介して差動電圧を検出することで、コア６１の高さ変化を測定することができる。すなわち、ベースアーム３５に対する先端アーム３４の位置変化を測定することができる。先端アーム３４の位置変化は、制御装置１７に入力される。
【００３６】
差動トランス６０によって、エアによる浮上量を測定することができる。例えば、エアの圧力が変化すると、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との間のエアギャップが変化する。よって、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１及び測定ヘッド３１を支持する先端アーム３４の位置が上下に変化する。すなわち、先端アーム３４を支持する板バネ３２の撓み量が変化する。従って、２次コイル６２に対するコア６１の位置が、上下に変化する。コア６１の位置変化を２次コイル６２の差動電圧によって測定する。このようにすることで、エア圧力とエアによる浮上量の関係を求めることができる。
【００３７】
例えば、エアの噴出を停止させて、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１を接触させた状態として、差動トランス６０での測定を行う。さらに、所定の圧力のエアを噴出させてエア浮上させた状態で、差動トランス６０で測定を行う。この２つの測定値を比較することで、あるエア圧力におけるエア浮上量を測定することができる。このエア浮上量が、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１とのエアギャップ長となる。さらには、エア圧力を徐々に変えていくことで、エア圧力と、エア浮上量との関係を求めることができる。差動トランス６０では、先端アーム３４側のコア６１と、ベースアーム３５側のコイルが接触していない。すなわち、差動トランス６０は、測定対象に非接触で測定することができる非接触式のセンサである。非接触式のセンサを用いることで、エアギャップに対する影響を抑制することができる。すなわち、非接触式センサである差動トランス６０を用いているため、差動トランス側から、板バネ３２に力が加わらない。板バネ３２を柔らかくすることができ、動作をしなやかにすることができる。よって、エアギャップを一定に保つことができる。もちろん、差動トランス６０以外のセンサで、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の上下位置を測定しても良い。
【００３８】
さらに、測定対象の太陽電池モジュール２０をステージ１１上に載置した場合、高さ調整機構３８で測定ヘッド３１を下げていく。測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の表面に対して十分離れた状態では、エア浮上していない。そして、測定ヘッド３１を下げていき、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に対してある距離まで近づくと、エア浮上する。すると、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の高さが変化する。従って、差動トランス６０によって、エア浮上する高さを確認することができる。なお、モータ等で高さを自動制御する場合、接点などで、エア浮上する高さを検知しても良い。例えば、先端アーム３４やベースアーム３５に接点などを設ける。こうすることで、エア浮上したことを検知することができる。そして、エア浮上を検知した時点から、所定量だけ測定ヘッド３１を下降させる。こうすることで、板バネ３２の平行リンクによるエアギャップへの圧力を一定にし、エアギャップ長を正確に制御することができる。
【００３９】
測定ヘッド３１が、太陽電池モジュール２０に対する測定を行う。測定ヘッド３１の直下の位置で、太陽電池モジュール２０に対する測定を行うことができる。その位置での測定が終了したら、太陽電池モジュール２０を所定量だけ、ＸＹ方向に変位させる。すなわち、図２で示したように、太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動する。そして、移動後の位置で、同様に測定を行う。これを繰り返すことで、太陽電池モジュール２０の全体に対して測定を行うことができる。
【００４０】
（測定ヘッド）
次に、測定ヘッド３１の構成について、図４と図５を用いて説明する。図４は、測定ヘッド３１の構成を模式的に示す側面図であり、図５は底面から見た構成を模式的に示す図である。
【００４１】
測定ヘッド３１は、本体部（図示を省略）の凸部４０とコイル４１と噴出口４２と容量電極４３と芯材４４を有している。測定ヘッド３１の本体部は例えば、ＰＥＥＫ材などの樹脂材料によって形成されている。本体部は、例えば、８ｍｍ×８ｍｍの矩形状を有しており、Ｚ方向に２０ｍｍの長さを有している。さらに、本体部は、下側に突出した突出部４０を有している。凸部４０は、例えば、直径４ｍｍの円形になっている。
凸部４０の下側中央には、芯材４４が設けられている。芯材４４は、例えば、略直方体の部材であり、フェライト等の強磁性体によって形成されている。そして、芯材４４の周囲に、コイル４１が巻き付けられている。従って、芯材４４はコイル４１のフェライトコアとなる。芯材４４は、例えば、０．３ｍｍ×０．３ｍｍの角柱状となっている。
【００４２】
さらに、芯材４４の下側には、容量電極４３が設けられている。容量電極４３は、芯材４４の大きさに応じた角穴を有する平板から構成され、一端が開放されている。芯材４４が容量電極４３の角穴に挿入され、容量電極４３と遊嵌する。芯材４４は、容量電極４３を挿入する角穴まで切り欠かれた切欠部４３ａを有している。切欠部４３ａを除いた容量電極４３の外形は、芯材４４の中心を中心とする円形になっている。換言すると、容量電極４３は、平面視においてＣ字型のリング形状になっている。容量電極４３の外形は、直径１ｍｍ程度になっている。芯材４４の大きさが０．３ｍｍ□となっているため、中空部分は略０．４ｍｍ□となっている。そして、芯材４４の下端部分が容量電極４３の角穴に挿入される。
さらに、凸部４０の下側には、カバーガラス４６が接着されている。なお、図５では、説明の明確化のため、カバーガラス４６を省略して図示している。カバーガラス４６は、容量電極４３、及び芯材４４を覆うように、凸部４０の下側全体に設けられている。これにより、容量電極４３が、セル２１に接触して、汚染されるのを防ぐことができる。カバーガラス４６は例えば、０．０３ｍｍの厚さとなっている。
【００４３】
容量電極４３の下面は平面になっており、カバーガラス４６を介して太陽電池モジュール２０と対向する。容量電極４３と太陽電池モジュール２０とで容量（キャパシタ）が形成される。容量電極４３は、導電体によって形成され、例えば、加工の容易な真鍮などを用いることができる。
【００４４】
さらに、測定ヘッド３１には、エアの噴出口４２が設けられている。凸部４０、及びカバーガラス４６に設けられた貫通孔がエアの噴出口４２となる。噴出口４２は、容量電極４３の外側を通っている。ここでは、４つの噴出口４２が凸部４０に設けられている。噴出口４２のそれぞれは、直径０．２５ｍｍの円形である。複数の噴出口を円周方向に沿ってほぼ等間隔に配置している。なお、噴出口４２は、途中で直径が変化している。例えば、下側の直径を０．２５ｍｍとし、上側の直径を１ｍｍとすることができる。また、直径が細い領域を測定ヘッド３１の下端から１ｍｍとすることができる。カバーガラス４６、及び凸部４０に設けられた噴出口４２には、エアが供給される。
従って、噴出口４２から下方にエア（空気）が噴出される。すなわち、図４の矢印方向にエアが噴出される。このエアは、太陽電池モジュール２０の表面に沿って、外側に流れていく。これにより、測定ヘッド３１の下端と、太陽電池モジュール２０との間に、エアギャップが形成される。すなわち、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の上でエア浮上する。例えば、エアギャップが１０μｍとなるような、圧力でエアを噴出する。なお、噴出口４２から噴出する気体は、エア（空気）に限らず、窒素などの他の気体であってもよい。
【００４５】
芯材４４の外周には、コイル４１が巻き付けられている。例えば、コイルは１５０ターンで芯材４４の周囲に巻かれている。芯材４４の下端は、コイル４１よりも下側に突出している。そして、芯材４４のコイル４１よりも下側に突出した部分に、容量電極４３が取り付けられる。後述するように、コイル４１には、発振器からの高周波電圧が供給されている。よって、コイル４１は、交流磁界を生成する。コイル４１に電流が流れると、コイル４１の中心ではＺ方向に磁力線が発生する。すなわち、ＸＹ面における測定ヘッド３１の中心では、太陽電池モジュール２０に向かっていく方向、又はその反対方向に磁力線が発生する。
【００４６】
コイル４１と、太陽電池モジュール２０との間には、静電シールドとなる容量電極４３が配置されている。コイル４１によって発生したｚ方向の磁力線は、容量電極４３の中空部分、及び切欠部４３ａを通過する。
【００４７】
次に、測定ヘッド３１の回路構成に付いて図６を用いて説明する。図６は、測定ヘッド３１の回路構成を示す回路図である。図６では、基板２２が上側で裏面材２３が下側になるように、太陽電池モジュール２０を配置している。測定ヘッド３１には、上述のように、コイル４１と容量電極４３が設けられている。さらに、コイル４１の一端は、スイッチ４７に接続され、他端はグランドに接続されている。また、容量電極４３もスイッチ４７に接続されている。容量電極４３と対向する表面電極２１ａはグランドに接続されていてもよい。容量電極４３とセルの表面電極２１ａとが容量（キャパシタ）を形成する。すなわち、表面電極２１ａが容量を構成する他方の容量電極となる。
【００４８】
スイッチ４７は、導電線であるケーブル５１を介して、発振器５０に接続されている。すなわち、発振器５０で生成される高周波電圧は、ケーブル５１を介して、スイッチ４７に供給される。スイッチ４７は、発振器５０の出力先を切り替える。すなわち、スイッチ４７は、発振器５０の接続先をコイル４１から容量電極４３、又は容量電極４３からコイル４１に切り替える。スイッチ４７によって、コイル４１、及び容量電極４３の一方に、発振器５０からの高周波電圧が印加される。コイル４１を発振器５０に接続している状態では、容量電極４３をグランドに接続する。反り測定時には、発振器５０を常時コイル４１に接続する。なお、コイル４１の一端、及びセル２１の導電面は接地されていてもよい。セル２１の導電面は十分大きな面積を有しており、浮遊容量だけで交流的に十分接地されている場合は、セル２１の導電面を接地しなくてもよい。
【００４９】
次に、具体的な測定回路の構成に付いて図７を用いて説明する。図７は、測定回路の一例を示す回路図である。発振器５０は、ＬＣ発振回路であり、具体的には、コルピッツ型発振回路である。発振器５０は、コイル５２、コンデンサ５３、抵抗５４等を有している。発振器５０の出力とグランドの間には、２つのコンデンサ５３が直列に接続されている。また、コイル５２は、２つのコンデンサ５３と並列に接続されている。発振周波数を求めるため、発振器５０の出力側では、バッファ用のトランジスタが周波数カウンタに接続される。また、トランジスタ５５には、例えば、正確に制御された５Ｖの電源電圧が供給され、発振周波数の安定化を図っている。
【００５０】
また、発振器５０の出力端子は、ケーブル５１を介してスイッチ４７と接続されている。発振器５０のコイル５２は、グランドとケーブル５１間に接続される。なお、コイル４１の一端はスイッチ４７を介して、発振器５０の出力端子と接続され、他端はケーブル５１である同軸ケーブルの被覆線を介して、グランドに接続されている。よって、発振器５０のコイル５２と測定ヘッド３１のコイル４１とは並列に接続されている。
【００５１】
また、発振器５０の周波数カウンタへの出力は、分岐されて、バッファアンプ５６、及び同期検波回路５７に接続される。バッファアンプ５６の出力は、ケーブル６６を介して、差動トランス６０に接続される。バッファアンプ５６は、発振器５０の出力をバッファリングして、差動トランス６０に出力する。従って、発振器５０からの高周波によって、差動トランス６０の１次コイル６３が励磁される。さらに、発振器５０の周波数カウンタへの出力は、同期検波回路５７に供給される。また、同期検波回路５７には、ケーブル６７を介して、差動トランス６０の２次コイル６２からの差動電圧が入力される。同期検波回路５７は、この２つの信号について同期検波を行う。これにより、測定ヘッド３１の位置変位、すなわち、高さを測定することができる。同期検波回路５７が測定した位置変位が位置出力となって、制御ＰＣに入力される。このように、発振器５０の出力を差動トランス６０に用いることで、高周波の干渉による影響を防ぐことができる。すなわち、コイル４１への出力と差動トランス６０への出力を別個とした場合、これらが干渉してしまうおそれがある。しかしながら、コイル４１への出力と差動トランス６０への出力を共用することで、干渉による影響を防ぐことができる。よって、厚さを正確に測定することができる。
【００５２】
発振器５０のインダクタンスをＬｏｓｃ、キャパシタンスをＣｏｓｃとする。ここでは、Ｌｏｓｃ＝３．９９μＨ、Ｃｏｓｃ＝１１０ｐＦとしている。ケーブル５１は、同軸ケーブルである。ケーブル５１のインダクタンスＬｃａｂｌｅを、キャパシタンスをＣｃａｂｌｅとする。なお、Ｃｃａｂｌｅ＝１７．２５ｐＦである。
【００５３】
測定回路全体の合成インダクタンスをＬ、測定ヘッド３１のコイル４１のインダクタンスをＬｇａｐとする。Ｌｇａｐはエアギャップによって変化する。スイッチ４７が発振器５０をコイル４１に接続したときの、合成インダクタンスＬ１は以下の式（１）で表される。
１／Ｌ１＝１／Ｌｏｓｃ＋１／（Ｌｃａｂｌｅ＋Ｌｇａｐ）・・・（１）
【００５４】
また、スイッチ４７が発振器５０を容量電極４３に接続したときの、合成インダクタンスＬ２は以下の（２）式で表される。
１／Ｌ２＝１／Ｌｏｓｃ＋１／Ｌｃａｂｌｅ ・・・（２）
【００５５】
容量電極４３とセル２１の導電面との容量をＣｇａｐとする。Ｃｇａｐは、例えば、太陽電池モジュール２０の状態によって変化する。スイッチ４７をコイル４１に接続したときの合成容量Ｃ１は式（３）のようになる。
Ｃ１＝Ｃｏｓｃ＋Ｃｃａｂｌｅ ・・・（３）
【００５６】
スイッチ４７を容量電極４３に接続したときの合成容量Ｃ２は式（４）のようになる。
Ｃ２＝Ｃｏｓｃ＋Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｇａｐ ・・・（４）
【００５７】
ここで、発振周波数ｆは以下の式（５）で表される。
ｆ＝１／（２π（ＬＣ）１／２）・・・（５）
【００５８】
従って、式（５）にＣ１、Ｌ１を代入すると、発振器５０がコイル４１に接続された時の発振周波数ｆが得られる。このように、コイル４１のインダクタンスＬｇａｐに応じて発振周波数が変化する。換言すると、発振周波数に応じて、表面電極２１ａまでの距離、すなわち、充填材２４の厚さが変化する。
【００５９】
コイル４１のインダクタンスＬｇａｐは、上記の通り、充填材２４の厚さに依存する。発振器５０とコイル４１が接続された状態で、発振器５０の周波数カウンタで発振周波数ｆを求める。これにより、太陽電池モジュール２０内セル２１の反り量を測定することができる。そして、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０の相対位置を変化させながら、発振周波数を検出することで、反り分布を測定することができる。
【００６０】
（抵抗分布測定）
次に、セル２１の抵抗分布を測定する方法について、図８を用いて説明する。図８は、抵抗分布を測定する際の構成を模式的に示す図である。ここでは、セル２１単体の抵抗分布を測定する例について、説明する。抵抗分布を測定する場合、モジュール化する前の段階のセル２１をステージ１１に載置する。ここでは、容量電極４３を発振器５０に接続せずに、静電シールド４３ｂとして使用している。
【００６１】
図８に示すように、セル２１は、ｐ型シリコンからなるシリコン基板２１ｃを有している。さらに、シリコン基板２１ｃの裏面側には、アルミ層２１ｄと、銀層２１ｅが形成されている。アルミ層２１ｄと銀層２１ｅが裏面電極２１ｂを構成する。具体的は、銀層２１ｅ、及びアルミ層２１ｄを順番にスクリーン印刷して、焼成する。これにより、裏面電極２１ｂが形成される。アルミ層２１ｄは、銀層２１ｅの一部と重複するように、銀層２１ｅの端部を覆っている。モジュール化工程では、銀層２１ｅがインターコネクタのバスライン（図示せず）に半田付けされることになる。換言すると、銀層２１ｅは、はんだ付けされる箇所に印刷される。このようなセル２１をモジュール化することで、複数のセル２１がインターコネクタを介して、直列に接続される。なお、図８では、表面電極２１ａについては、省略して図示している。ここでは、シリコン基板２１ｃの裏面が上方、すなわち、裏面電極２１ｂが、測定ヘッド３１を向くように配置されている。測定時には、裏面電極２１ｂをグランドに接続してもよい。
【００６２】
測定ヘッド３１は、エア浮上によってセル２１の裏面からエアギャップを隔てて配置されている。コイル４１の中心近傍で発生した磁力線（図８の点線）は裏面電極２１ｂの反磁性によって減少する。そして、磁力線が減らされる度合いは、裏面電極２１ｂの導電率に応じて変化する。換言すると、エアギャップが一定である場合、裏面電極２１ｂの導電率に応じて、発振器５０の発振周波数が変化する。従って、発振器５０の発振周波数を測定することで、裏面電極２１ｂの導電率を測定することができる。そして、測定ヘッド３１と、セル２１とを相対移動させながら、発振周波数を測定する。こうすることで、裏面電極２１ｂの抵抗分布を測定することができる。なお、コイル４１の中心から大きく離れた磁力線（図８の実線矢印）は、裏面電極２１ｂの反磁性で減らされることはない。
なお、発振器５０とコイル４１を接続するケーブル５１は、同軸ケーブルであり、中心導体がコイル４１の一端に接続され、外部被覆がグランド、及びコイル４１の他端に接続されている。
【００６３】
このように、裏面電極２１ｂが露出した状態で、裏面電極２１ｂと測定ヘッド３１とを対向配置する。そして、測定ヘッド３１を走査した時の発振器５０の発振周波数を検出する。こうすることで、裏面電極２１ｂの抵抗分布を測定することができる。もちろん、表面電極２１ａと測定ヘッド３１とを対向配置した状態で、同様の測定を行うことで、表面電極２１ａについても抵抗分布を測定することも可能である。
【００６４】
例えば、Ｌｏｓｃ＝３．９９μＨ、Ｃｏｓｃ＝１１０ｐＦとした時、発振器５０単体で約７．６ＭＨｚの発振周波数となる。スイッチ４７によって、コイル４１を発振器５０に接続した時、ケーブル５１の容量Ｃｃａｂｌｅ（２５ｐＦほど）、コイル４１のインダクタンスが並列に入る。コイル４１のインダクタンスは裏面電極２１ｂの導電率によって変化する。エアギャップが一定であるとすると、裏面電極２１ｂの導電率によって発振周波数が変化する。発振周波数は、７ＭＨｚ近辺で０．１Ｈｚの変化を測定できるカウンタで読んでいる。測定ヘッド３１のインダクタンスは、約６１μＨとしている。発振周波数１Ｈｚの変化は、ヘッドインダクタンスが０．０００３μＨの変化に相当する。これは、裏面電極２１ｂの抵抗値が約１０μΩ・ｃｍ□変化した結果に対応する。よって、測定系の分解能は、シート抵抗にして、μΩ・ｃｍ□オーダとなる。
【００６５】
０．３ｍｍ□の小型の芯材４４を用いているため、高い空間分解能での測定が可能となる。さらに、よりシリコン基板２１ｃのエッジ近傍まで測定を行うことができるようになる。すなわち、基板端部の近傍に測定ヘッド３１を移動させた場合でも、芯材４４の直下には、裏面電極２１ｂが配置される。一方、大型の測定ヘッド３１を用いた場合、シリコン基板２１ｃのエッジ近傍に測定ヘッド３１が移動すると、芯材４４の一部の直下には、裏面電極２１ｂが配置されなくなる。この場合、発振周波数に変化が生じてしまう。従って、測定ヘッド３１を小型化することで、基板端部の近傍を正確に測定することができる。
【００６６】
さらに、静電シールド４３ｂをコイル４１とセル２１の間に配置している。これにより、浮遊容量が生じるのを防ぐことができる。すなわち、測定中には、コイル４１とセル２１の裏面電極２１ｂが近接して配置される。コイル４１には高周波電圧が供給されているため、コイル４１の表面電位が０とはならず、浮遊容量が発生する。従って、測定対象の裏面電極２１ｂの導電率やセル２１とコイル４１の距離等によって、浮遊容量が変化する。換言すると、コイル４１の周囲にある金属に応じて、発振周波数が変化してしまう。例えば、セル２１上の測定位置によって、コイル４１の裏面電極２１ｂに対する対称性が崩れてしまう。すなわち、セル２１の端部を測定する場合、コイル４１の一方には、裏面電極２１ｂが存在しなくなってしまう。このため、測定位置によって、測定結果である発振周波数が変化してしまうおそれがある。なお、静電シールド４３ｂを、グランドに接続してもよい。
【００６７】
そこで、本実施形態では、静電シールド４３ｂをコイル４１とセル２１との間に配置している。こうすることで、浮遊容量による測定誤差を低減することができ、精度よく測定することができる。さらに、容量電極４３は、中空部分の一端を開放した平面形状としている。これにより、コイル４１で発生する磁気がカットされるのを防ぐことができる。すなわち、容量電極４３の一端を開放しているため、十分の数の磁力線を裏面電極２１ｂに向かわせることができる。従って、抵抗分布測定に必要な磁場を容易に生成することができる。
【００６８】
（変形例）
次に、測定回路の変形例について図９を用いて説明する。なお、上記の説明と同様の内容については、適宜説明を省略する。図９に示す測定回路では、ハートレー型の発振回路を発振器５０として用いている。発振器５０においては、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）５５と、コイル５２と、抵抗５４と、２つのコンデンサ５３とが設けられている。トランジスタ５５のドレインは電源に接続され、ソースはコイル５２の中間タップに接続され、ゲートは抵抗５４、及び１つのコンデンサ５３に接続されている。さらに、トランジスタ５５のゲートとグランドの間には、２つのコンデンサ５３が直列接続されている。
【００６９】
コイル５２と１つのコンデンサ５３が並列に接続されている。並列接続されたコイル５２とコンデンサ５３の間が発振器５０の出力となっており、ドライバ５８とドライバ１５８の入力側に接続されている。ドライバ１５８の出力は、図７と同様に、周波数カウンタ、及び差動トランスに接続されている。これにより、発振周波数をカウントすることができる。ドライバ５８は増幅率が１倍の電圧バッファである。
【００７０】
さらに、発振器５０の出力は、スイッチ４７ａ、４７ｂを介して、ケーブル５１、１５１がそれぞれ接続されている。ケーブル５１とケーブル１５１はトライアキシャルケーブルである。従って、ケーブル５１は、それぞれ、中心導体５１ａと、中心導体５１ａを覆う中間被覆５１ｂと、中間被覆５１ｂを覆う外部被覆５１ｃとを備えている。同様に、ケーブル１５１は、それぞれ、中心導体１５１ａと、中心導体１５１ａを覆う中間被覆１５１ｂと、中間被覆１５１ｂを覆う外部被覆１５１ｃとを備えている。外部被覆５１ｃ、１５１ｃは接地されている。
【００７１】
従って、中心導体５１ａは、スイッチ４７ａを介して、発振器５０のコイルと接続される。中間被覆５１ｂはドライバ５８の出力と接続されている。スイッチ４７ａは、中心導体５１ａの接続をコイルから中間被覆５１ｂに切り替える。すなわち、スイッチ４７ａを制御することで、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂを導通させることができる。中心導体１５１ａは、スイッチ４７ｂを介して、コイルと接続されている。中間被覆１５１ｂはドライバ５８の出力と接続されている。スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａの接続をコイルから中間被覆１５１ｂに切り替える。すなわち、スイッチ４７ｂを制御することで、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂを導通させることができる。
【００７２】
例えば、測定ヘッド３１をコイル４１によるインダクタンスセンサとして利用する場合、スイッチ４７ａは、中心導体５１ａと発振器５０のコイルを接続させ、スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂを接続させる。これにより、発振器５０のコイルが、測定ヘッド３１のコイル４１と、中心導体５１ａを介して接続される。この状態では、容量電極４３が中間被覆１５１ｂに接続される。一方、測定ヘッド３１を容量電極４３によるキャパシンタンスセンサとして利用する場合、スイッチ４７ａは、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂを接続させ、スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａと発振器５０のコイルを接続させる。
【００７３】
中間被覆５１ｂ、１５１ｂは、ドライバ５８によってドライブされている。ここで、中心導体５１ａが発振器５０の出力とコイル４１の一端を接続し、外部被覆５１ｃがコイル４１の他端とグランドを接続している。さらに、発振器５０の出力を分岐して、ドライバ５８を介して、中間被覆５１ｂに接続している。すなわち、分岐された発振器５０の出力の一方がスイッチ４７ａ、４７ｂを介して中心導体５１ａ、１５１ａに接続され、他方がドライバ５８の入力に接続されている。ドライバ５８は増幅率が１倍の電圧バッファである。従って、中間被覆５１ｂ、１５１ｂは、発振器５０の高周波電圧と同振幅かつ同位相で駆動される。こうすることで、測定ヘッド３１をインダクタンスセンサとして使用する時に、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂに発生する静電容量をほぼ０にすることができる。すなわち、ケーブル５１が発振によって充放電されないため、静電容量の発生を抑制することができる。よって、正確に測定することができる。同様に、測定ヘッド３１をキャパシタンスセンサとして用いるときに、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂに発生する静電容量をほぼ０にすることができる。すなわち、ケーブル１５１が発振によって充放電されないため、静電容量の発生を抑制することができる。なお、キャパシタンスセンサとして用いることで、特願２０１０−２７３５３８号に示したようにＬｉイオン電池の電池用電極材の導電率を測定することができる。よって、様々な測定を行うことができる。また、Ｌｉイオン電池をサンプルとした場合、インダクタンスセンサによって、電池用電極材の厚みを測定することもできる。
【００７４】
なお、上記の説明では、太陽電池モジュール２０、又はセル２１を移動することで、測定位置を変えたが、測定ヘッド３１を移動することで測定位置を変えても良い。さらには、太陽電池モジュール２０、又はセル２１と、測定ヘッド３１との両方を移動して、測定位置を変えても良い。
【００７５】
（測定結果）
次に、図９に示す測定回路で測定した測定結果を図１０に示す。図１０には、異なる大きさの測定ヘッド３１を用いて、測定を行った測定結果が示されている。図１０の左側には、直径６ｍｍの円形の測定ヘッド３１で測定した２次元マップが示され、右側には、０．３ｍｍ□の測定ヘッド３１で測定した２次元マップが示されている。発振周波数、すなわち、抵抗が階調によって示されている。
【００７６】
直径６ｍｍの円形の測定ヘッド３１を用いた場合、空間分解能は低いものの、シート抵抗値の変化に対しては敏感である。一方、０．３ｍｍのコアを持つ測定ヘッド３１を用いた場合、抵抗値の変化に対しては鈍感であるが、空間分解能は高い。セル２１の裏面において、銀層２１ｅとアルミ層２１ｄの接触が悪い部分が存在していることを示している。すなわち、銀層２１ｅとアルミ層２１ｄとの接触抵抗の劣化が見られる。セルを分解して、別プローブにより測定することで、最も抵抗の高い部分は、約１０ｍΩ・ｃｍ程の抵抗であることが分かった。さらに、別プローブにより、実抵抗を測定して、その測定値を用いてキャリブレーションを行ってもよい。なお、この測定では、セル２１を真空チャックにより固定した状態で測定を行っている。
【符号の説明】
【００７７】
１１ ステージ
１２ カバー
１３ 可動部
１４ クランプ
１５ 吸着口
１６ 恒温槽
１７ 制御装置
２０ 太陽電池モジュール
２１ セル
２２ 基板
２３ 裏面材
２４ 充填材
２５ 充填材
２６ 導体面
３０ 測定アーム
３１ 測定ヘッド
３２ 板バネ
３３ ベース
３４ ベースアーム
３５ 先端アーム
４０ 凸部
４１ コイル
４２ 噴出口
４３ 容量電極
４３ａ 切欠部
４３ｂ 静電シールド
４４ 芯材
４６ カバーガラス
４７ スイッチ
５０ 発振器
５１ ケーブル
５１ａ 中心導体
５１ｂ 中間被覆
５１ｃ 外部被覆
５２ コイル
５３ コンデンサ
５４ 抵抗
５５ トランジスタ
５６ バッファアンプ
５７ 同期検波回路
５８ ドライバ
６０ 差動トランス
６１ コア
６２ ２次コイル
６３ １次コイル
１５１ ケーブル
１５１ａ 中心導体
１５１ｂ 中間被覆
１５１ｃ 外部被覆
１５８ ドライバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの測定装置、及び測定方法に関し、特に詳しくは太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定する測定装置、及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、複数のセルをインターコネクタによって直列に接続することで構成されている。特許文献１には、太陽電池モジュールの接地状態を測定する方法、及び装置が開示されている。
【０００３】
ところで、太陽電池の主流であるシリコン結晶系太陽電池は、ｐ型のシリコン基板によって形成されている。そして、ｐ型基板の裏面にアルミペーストをスクリーン印刷して、焼き固めている。これにより、シリコン基板裏面に導電面が形成されるとともに、アルミニウムがシリコンに拡散してｐ＋層が形成される。導電面は、＋電極として電流を取り出すための電極となる。Ｐ＋層は、電極とともに、光電子を跳ね返すポテンシャル（バックサーフェイスフィールド）を作り出すために形成される。
【０００４】
さらに、焼き固められたアルミペーストには、隣接するセルを接続するために、インターコネクタのタブ線が接続される。アルミペーストには、タブ線を半田付けできないため、半田付けする箇所に銀ペーストを焼き付ける。通常、銀ペーストを印刷して、その上にアルミペーストのパターンを印刷する。そして、これらを焼成することで、銀ペーストとアルミペーストが確実に接続され、導電面を低抵抗化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、アルミと銀の接触が不完全である場合や、両ペーストの相性が悪い場合や、印刷位置ずれが生じている場合には、接合部の電気抵抗が劣化してしまう。さらに、銀ペーストを乗り越える段差部分で、クラックが生じて、抵抗が劣化してしまうことがある。特に、本件出願の発明者がアルミと銀との接合部において、抵抗を測定すると、アルミが銀を乗り越える方向で、抵抗が他の箇所よりも劣化していることが分かった。このような抵抗の劣化箇所を評価するためには、導電面の抵抗分布を測定することが望まれる。すなわち、抵抗分布を測定することで、太陽電池セルの製造工程や材料を評価することができる。そして、抵抗分布を評価することで、太陽電池セルの高品質に資することができる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定することができる測定装置、及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る測定装置は、太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、前記セルとの間にエアギャップを形成するため、前記セルにエアを噴出するヘッドと、前記ヘッドに設けられたコイルと、前記コイルに接続された発振器と、前記コイルと前記セルとの相対位置を変化させる位置変化手段と、を備えるものである。このようにすることで、セルに形成された電極の抵抗分布を測定することができる。
【０００９】
上記の測定装置において、前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記抵抗分布を測定してもよい。発振器の発振周波数を測定することで、抵抗分布を容易に測定することができるようになる。
【００１０】
上記の測定装置において、前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられていてもよい。これにより、コイルに生じる浮遊容量を低減することができ、精度良く測定を行うことができる。
【００１１】
上記の測定装置において、前記発振器への接続を前記コイルから前記静電シールドへと切り替えるスイッチをさらに備えていてもよい。これにより、様々な測定を行うことができる。
【００１２】
上記の測定装置において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されていてもよい。これにより、寄生容量の発生を抑制することができ、より正確な測定が可能になる。
【００１３】
上記の測定装置において、前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われていてもよい。これにより、正確な測定が可能になる。
【００１４】
本発明の一態様に係る測定装置は、太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定方法であって、前記セルとの間にエアギャップを形成するため、ヘッドから前記セルにエアを噴出するステップと、発振器によって、前記ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、前記ヘッドと前記セルを電極面に沿って相対移動させて、前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備えるものである。このようにすることで、セルに形成された電極の抵抗分布を測定することができる。
【００１５】
上記の測定方法において、前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられていてもよい。これにより、コイルに生じる浮遊容量を低減することができ、精度良く測定を行うことができる。
【００１６】
上記の測定方法において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されていてもよい。これにより、寄生容量の発生を抑制することができ、より正確な測定が可能になる。
【００１７】
上記の測定方法において、前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われていてもよい。これにより、正確な測定が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、太陽電池セルの電極の抵抗分布を測定することができる測定装置、及び測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】太陽電池モジュールの構成に模式的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる測定装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図３】測定装置の測定アームの構成を模式的に示す図である。
【図４】測定装置の測定ヘッドを模式的に示す側面図である。
【図５】測定装置の測定ヘッドを模式的に示す下面図である。
【図６】測定装置の測定手法を説明するための図である。
【図７】測定装置の測定回路の一例を模式的に示す側面図である。
【図８】測定装置において、抵抗分布を測定する手法を説明するための図である。
【図９】測定装置の測定回路の変形例を示す図である。
【図１０】抵抗分布の測定結果を示す２次元マップである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００２１】
本実施の形態にかかる測定装置は、コイルを有するヘッドを用いて、太陽電池のセルの裏面の抵抗分布を測定するものである。さらに、測定装置は、太陽電池のモジュールの反り量を測定することができる。まず、モジュールの反り量の測定原理について説明する。本実施の形態では、本件の出願人が出願した、特願２０１１−１０３４９２号と同様の原理を用いて、反り量を測定している。
【００２２】
図１は、太陽電池モジュール２０の構成を簡略化して示す断面図である。ここでは、多結晶等の結晶系シリコンのセル２１を用いた太陽電池モジュール２０が示されている。太陽電池モジュール２０は、基板２２と、セル２１と、裏面材２３とが積層された構成となっており、セル２１が基板２２と裏面材２３の間に挟まれている。また、基板２２とセル２１との間とに充填材２４が配置され、セル２１と裏面材２３の間に充填材２５が配置されている。基板２２は、例えば、透光性のガラス基板であり、裏面材２３は、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂などである。充填材２４は、基板２２と略同じ屈折率を有するエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等によって形成されている。充填材２５も充填材２４と同様のＥＶＡである。充填材２４、２５によって、セル２１が基板２２と裏面材２３に貼り合わせられている。より具体的には、ＥＶＡを均一に加熱させて、架橋することで、セル２１が基板２２と裏面材２３とにラミネートされる。基板２２、裏面材２３が、セル２１を保護する保護材となる。
【００２３】
セル２１には、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂが形成されている。セル２１の両面に金属ペーストをスクリーン印刷方法などによりそれぞれ印刷し、焼成することによって、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂを形成することができる。表面電極２１ａの材料には、例えばアルミニウムが用いられ、裏面電極２１ｂの材料には、アルミニウム、あるいは銀が用いられる。従って、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂは反磁性を有する導電面となる。表面電極２１ａは、インターコネクタ（図示せず）を介して隣接するセルの裏面電極２１ｂと接続される。これにより、複数のセル２１が直列接続される。例えば、１つのセル２１の発電量が０．５Ｖ×８Ａ＝４Ｗとした場合、６×８のマトリクス状にセル２１を配置すると、１モジュール当たりの発電量は、２４Ｖ×８Ａ＝１９２Ｗとなる。
【００２４】
なお、セル２１が６インチであるとすると、６×８の太陽電池モジュール２０は、約１．３ｍ×１．０ｍの大きさとなる。本実施の形態に係る反り測定装置は、基板２２側から導体面までの距離を測定することで、太陽電池モジュール２０の反りを測定する。例えば、モジュール化後において、基板２２の表面からセル２１の導体面の距離を測定することによって、ＥＶＡの厚さ分布、すなわち、反り量を測定することができる。
【００２５】
（全体構成）
測定装置の全体構成に付いて図２を用いて説明する。図２は、測定装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、測定装置は、ステージ１１とカバー１２と可動部１３とクランプ１４と恒温槽１６と制御装置１７と測定アーム３０とを備えている。ステージ１１上には、測定対象である太陽電池モジュール２０が載置される。カバー１２はステージ１１に対して開閉可能に設けられている。太陽電池モジュール２０に対して測定を行う際は、カバー１２が閉じられる。一方、太陽電池モジュール２０を取り出す、又は設置する際には、カバー１２が開けられる。ステージ１１上に、太陽電池モジュール２０が載置されている。
【００２６】
太陽電池モジュール２０は、クランプ１４に把持される。すなわち、クランプ１４は、太陽電池モジュール２０の一端を把持する。クランプ１４は、可動部１３に、スライド可能に取り付けられている。クランプ１４は、可動部１３に対して、Ｙ方向に移動する。また、可動部１３は、ステージ１１にスライド可能に取り付けられている。可動部１３は、ステージ１１上をＸ方向に移動する。クランプ１４をＹ方向、可動部１３をＸ方向に駆動することで、太陽電池モジュール２０がＸＹ方向に自在に移動する。なお、コンピュータ等である制御装置１７によってクランプ１４と可動部１３を制御して、太陽電池モジュール２０の移動を自動制御にしてもよい。これにより、太陽電池モジュール２０の全面測定を自動で行うことができる。
【００２７】
さらに、ステージ１１には、測定アーム３０が取り付けられている。測定アーム３０は、ステージ１１の奥側（−Ｙ側）の端から、ステージ１１の中央まで延設している。測定アーム３０の先端部分は、太陽電池モジュール２０の上に配置される。すなわち、測定アーム３０に先端に設けられた測定ヘッドの直下に太陽電池モジュール２０が配置される。測定ヘッドが太陽電池モジュール２０に対して測定を行う。そして、クランプ１４と可動部１３によって太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動することで、測定ヘッドと太陽電池モジュール２０の相対位置が変化する。太陽電池モジュール２０の任意の位置を測定することができる。測定ヘッドと太陽電池モジュール２０を徐々にずらしていくことで、太陽電池モジュール２０の全面を測定することができる。
【００２８】
さらに、ステージ１１の端部には、恒温槽１６が取り付けられている。恒温槽１６は、測定アーム３０の近傍に配置されている。恒温槽１６の内部には、測定を行うための発振器が収納されている。後述するように、発振器の発振周波数に応じて、反り量を測定する。ここでは、温度変化による発振周波数の温度変動が問題となるため、恒温槽１６は、発振器等を所定の温度に保っている。例えば、恒温槽１６は、４６℃でほぼ一定になるように温度調整している。例えば、恒温槽１６は、発振器を収納する真鍮などの金属製の箱を有している。さらに、金属製の箱の周りが発泡スチロールなどの断熱材で覆われている。制御装置１７は、恒温槽１６を一定の温度で保つように温調する。さらには、制御装置１７は、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置ではあり。発振器の発振周波数を記憶して、太陽電池モジュール２０内のセル２１の反り分布を測定する。
【００２９】
（測定アーム）
次に、測定アーム３０の構成に付いて、図３を用いて説明する。図３は、測定アーム３０の構成を模式的に示す側面図である。測定部となる測定アーム３０は、測定ヘッド３１、板バネ３２、ベース３３、先端アーム３４、ベースアーム３５、高さ調整機構３８、差動トランス６０を備えている。
【００３０】
ステージ１１の端には、ベース３３が立設されている。ベース３３には、ベースアーム３５が取り付けられている。すなわち、ベース３３は、ベースアーム３５を支持している。ベースアーム３５は、ベース３３からＹ方向に延びている。ベースアーム３５よりも先端側には、Ｙ方向に延びる先端アーム３４が配置されている。そして、先端アーム３４とベースアーム３５は、一対の板バネ３２によって連結されている。すなわち、ベースアーム３５は、板バネ３２を介して、先端アーム３４を支持している。
【００３１】
一対の板バネ３２は、上下に離間して配置されている。そして、板バネ３２は、先端アーム３４の上面と下面に取り付けられている。一対の板バネ３２は、板バネ式平行リンク機構を構成している。これにより、測定ヘッド３１が略一定の力で太陽電池モジュール２０に押し付けられる。板バネ３２が撓むことで、先端アーム３４が、ベースアーム３５に対して、上下に変位する。先端アーム３４の先端には、測定ヘッド３１が取り付けられている。板バネ３２は、先端アーム３４と測定ヘッド３１の重量等に応じて撓んでいる。もちろん、板バネ式平行リンクに限らず、太陽電池モジュール２０の表面高さに応じて測定ヘッド３１を上下に変位させる構造であればよい。
【００３２】
測定ヘッド３１には、測定を行うための回路が設けられている。また、測定ヘッド３１には、噴出口が設けられている。噴出口からは、太陽電池モジュール２０に対してエアが噴出する。エアが太陽電池モジュール２０の表面に沿って流れることによって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０の表面との間に、エアギャップ（隙間）が形成される。エアギャップは、エア圧力によって変化する。また、エア圧力を一定の状態とし、太陽電池モジュール２０の表面高さが変化すると、エアギャップが一定になるように、測定ヘッド３１が上下する。太陽電池モジュール２０の表面高さやエアギャップ長に応じて、板バネ３２の撓み量が変化する。例えば、エアを停止した状態で、板バネ３２の撓み量が小さくなる。エアの圧力を高くして、エアギャップが大きくなると、板バネ３２の撓み量が大きくなる。一対の板バネ３２は、平行板バネリンク機構を構成している。エア圧力を一定にすると、板バネ３２が下方向（−Ｚ方向）に向かって、略一定の弾性力を発生する。この弾性力によって測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に押し付けられ、エアギャップが一定となる。一定のエアギャップを安定して得ることができる。さらに、エア圧力を調整することで、所望のエアギャップ長を得ることができる。従って、適当なエアギャップを保った状態で、測定ヘッド３１をエア浮上させることができる。なお、測定ヘッド３１の詳細な構成については、後述する。
【００３３】
ベースアーム３５には、高さ調整機構３８が取り付けられている。高さ調整機構３８は、例えば、マイクロメータであり、ベースアーム３５を上下方向（Ｚ方向）に送り出すことができる。あるいは、高さ調整機構３８としてリニアガイド機構とモータを用い、ベースアーム３５を自動送りするようにしてもよい。ベース３３に対して、ベースアーム３５がＺ方向に移動する。高さ調整機構３８によって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との距離が変化する。太陽電池モジュール２０に応じて高さを調整することで、様々な厚さの太陽電池モジュール２０を評価することができる。なお、高さ調整機構３８の取り付け位置は、ベースアーム３５に限られるものではない。例えば、先端アーム３４や測定ヘッド３１に高さ調整機構３８を取り付けても良い。
【００３４】
ベースアーム３５には、エアによる浮上量を測定する差動トランス６０の主要部分が設けられている。具体的には、ベースアーム３５には、１次コイル６３と２次コイル６２が取り付けられている。１次コイル６３の上下両側には２次コイル６２が配置されている。２次コイル６２は、１次コイル６３を挟んで、対称に配置されている。また、先端アーム３４には、樹脂サポート３９が設けられている。樹脂サポート３９は、差動トランス６０のコア６１を支持している。コア６１は、先端アーム３４と連動する。高周波用差動トランスを実現するため、コア６１には、例えば、フェライトコアが用いられる。コア６１は、１次コイル６３の内部に配置されている。同様に、コア６１は、２次コイル６２の内部に配置されている。コア６１が基準となる高さにある場合、１次コイル６３の上下両側に設けられた２次コイル６２に対して、コア６１が対称に配置される。
【００３５】
１次コイル６３には、励磁用のケーブル６６が接続されている。なお、後述するようにケーブル６６には、後述する発振器の高周波電圧がバッファアンプを介して供給されている。２次コイル６２には、検出用のケーブル６７が接続されている。ケーブル６６、及びケーブル６７は、例えば、同軸ケーブルである。ケーブル６６を介して、交流電圧を供給することで、１次コイル６３が励磁される。先端アーム３４がベースアーム３５に対して上下すると、２次コイル６２に対して、コア６１が上下する。コア６１が基準となる高さにある場合、上下の２次コイル６２に誘起される交流電圧（誘起電圧）は等しくなる。よって、差動電圧が０となる。コア６１が基準高さから上下にずれると、２次コイル６３に対するコア６１の位置が対称でなくなる。よって、上下の２次コイル６２の誘起電圧に差が生じ、その差に応じた交流電圧（差動電圧）が現れる。ケーブル６７を介して差動電圧を検出することで、コア６１の高さ変化を測定することができる。すなわち、ベースアーム３５に対する先端アーム３４の位置変化を測定することができる。先端アーム３４の位置変化は、制御装置１７に入力される。
【００３６】
差動トランス６０によって、エアによる浮上量を測定することができる。例えば、エアの圧力が変化すると、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との間のエアギャップが変化する。よって、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１及び測定ヘッド３１を支持する先端アーム３４の位置が上下に変化する。すなわち、先端アーム３４を支持する板バネ３２の撓み量が変化する。従って、２次コイル６２に対するコア６１の位置が、上下に変化する。コア６１の位置変化を２次コイル６２の差動電圧によって測定する。このようにすることで、エア圧力とエアによる浮上量の関係を求めることができる。
【００３７】
例えば、エアの噴出を停止させて、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１を接触させた状態として、差動トランス６０での測定を行う。さらに、所定の圧力のエアを噴出させてエア浮上させた状態で、差動トランス６０で測定を行う。この２つの測定値を比較することで、あるエア圧力におけるエア浮上量を測定することができる。このエア浮上量が、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１とのエアギャップ長となる。さらには、エア圧力を徐々に変えていくことで、エア圧力と、エア浮上量との関係を求めることができる。差動トランス６０では、先端アーム３４側のコア６１と、ベースアーム３５側のコイルが接触していない。すなわち、差動トランス６０は、測定対象に非接触で測定することができる非接触式のセンサである。非接触式のセンサを用いることで、エアギャップに対する影響を抑制することができる。すなわち、非接触式センサである差動トランス６０を用いているため、差動トランス側から、板バネ３２に力が加わらない。板バネ３２を柔らかくすることができ、動作をしなやかにすることができる。よって、エアギャップを一定に保つことができる。もちろん、差動トランス６０以外のセンサで、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の上下位置を測定しても良い。
【００３８】
さらに、測定対象の太陽電池モジュール２０をステージ１１上に載置した場合、高さ調整機構３８で測定ヘッド３１を下げていく。測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の表面に対して十分離れた状態では、エア浮上していない。そして、測定ヘッド３１を下げていき、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に対してある距離まで近づくと、エア浮上する。すると、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の高さが変化する。従って、差動トランス６０によって、エア浮上する高さを確認することができる。なお、モータ等で高さを自動制御する場合、接点などで、エア浮上する高さを検知しても良い。例えば、先端アーム３４やベースアーム３５に接点などを設ける。こうすることで、エア浮上したことを検知することができる。そして、エア浮上を検知した時点から、所定量だけ測定ヘッド３１を下降させる。こうすることで、板バネ３２の平行リンクによるエアギャップへの圧力を一定にし、エアギャップ長を正確に制御することができる。
【００３９】
測定ヘッド３１が、太陽電池モジュール２０に対する測定を行う。測定ヘッド３１の直下の位置で、太陽電池モジュール２０に対する測定を行うことができる。その位置での測定が終了したら、太陽電池モジュール２０を所定量だけ、ＸＹ方向に変位させる。すなわち、図２で示したように、太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動する。そして、移動後の位置で、同様に測定を行う。これを繰り返すことで、太陽電池モジュール２０の全体に対して測定を行うことができる。
【００４０】
（測定ヘッド）
次に、測定ヘッド３１の構成について、図４と図５を用いて説明する。図４は、測定ヘッド３１の構成を模式的に示す側面図であり、図５は底面から見た構成を模式的に示す図である。
【００４１】
測定ヘッド３１は、本体部（図示を省略）の凸部４０とコイル４１と噴出口４２と容量電極４３と芯材４４を有している。測定ヘッド３１の本体部は例えば、ＰＥＥＫ材などの樹脂材料によって形成されている。本体部は、例えば、８ｍｍ×８ｍｍの矩形状を有しており、Ｚ方向に２０ｍｍの長さを有している。さらに、本体部は、下側に突出した突出部４０を有している。凸部４０は、例えば、直径４ｍｍの円形になっている。
凸部４０の下側中央には、芯材４４が設けられている。芯材４４は、例えば、略直方体の部材であり、フェライト等の強磁性体によって形成されている。そして、芯材４４の周囲に、コイル４１が巻き付けられている。従って、芯材４４はコイル４１のフェライトコアとなる。芯材４４は、例えば、０．３ｍｍ×０．３ｍｍの角柱状となっている。
【００４２】
さらに、芯材４４の下側には、容量電極４３が設けられている。容量電極４３は、芯材４４の大きさに応じた角穴を有する平板から構成され、一端が開放されている。芯材４４が容量電極４３の角穴に挿入され、容量電極４３と遊嵌する。芯材４４は、容量電極４３を挿入する角穴まで切り欠かれた切欠部４３ａを有している。切欠部４３ａを除いた容量電極４３の外形は、芯材４４の中心を中心とする円形になっている。換言すると、容量電極４３は、平面視においてＣ字型のリング形状になっている。容量電極４３の外形は、直径１ｍｍ程度になっている。芯材４４の大きさが０．３ｍｍ□となっているため、中空部分は略０．４ｍｍ□となっている。そして、芯材４４の下端部分が容量電極４３の角穴に挿入される。
さらに、凸部４０の下側には、カバーガラス４６が接着されている。なお、図５では、説明の明確化のため、カバーガラス４６を省略して図示している。カバーガラス４６は、容量電極４３、及び芯材４４を覆うように、凸部４０の下側全体に設けられている。これにより、容量電極４３が、セル２１に接触して、汚染されるのを防ぐことができる。カバーガラス４６は例えば、０．０３ｍｍの厚さとなっている。
【００４３】
容量電極４３の下面は平面になっており、カバーガラス４６を介して太陽電池モジュール２０と対向する。容量電極４３と太陽電池モジュール２０とで容量（キャパシタ）が形成される。容量電極４３は、導電体によって形成され、例えば、加工の容易な真鍮などを用いることができる。
【００４４】
さらに、測定ヘッド３１には、エアの噴出口４２が設けられている。凸部４０、及びカバーガラス４６に設けられた貫通孔がエアの噴出口４２となる。噴出口４２は、容量電極４３の外側を通っている。ここでは、４つの噴出口４２が凸部４０に設けられている。噴出口４２のそれぞれは、直径０．２５ｍｍの円形である。複数の噴出口を円周方向に沿ってほぼ等間隔に配置している。なお、噴出口４２は、途中で直径が変化している。例えば、下側の直径を０．２５ｍｍとし、上側の直径を１ｍｍとすることができる。また、直径が細い領域を測定ヘッド３１の下端から１ｍｍとすることができる。カバーガラス４６、及び凸部４０に設けられた噴出口４２には、エアが供給される。
従って、噴出口４２から下方にエア（空気）が噴出される。すなわち、図４の矢印方向にエアが噴出される。このエアは、太陽電池モジュール２０の表面に沿って、外側に流れていく。これにより、測定ヘッド３１の下端と、太陽電池モジュール２０との間に、エアギャップが形成される。すなわち、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の上でエア浮上する。例えば、エアギャップが１０μｍとなるような、圧力でエアを噴出する。なお、噴出口４２から噴出する気体は、エア（空気）に限らず、窒素などの他の気体であってもよい。
【００４５】
芯材４４の外周には、コイル４１が巻き付けられている。例えば、コイルは１５０ターンで芯材４４の周囲に巻かれている。芯材４４の下端は、コイル４１よりも下側に突出している。そして、芯材４４のコイル４１よりも下側に突出した部分に、容量電極４３が取り付けられる。後述するように、コイル４１には、発振器からの高周波電圧が供給されている。よって、コイル４１は、交流磁界を生成する。コイル４１に電流が流れると、コイル４１の中心ではＺ方向に磁力線が発生する。すなわち、ＸＹ面における測定ヘッド３１の中心では、太陽電池モジュール２０に向かっていく方向、又はその反対方向に磁力線が発生する。
【００４６】
コイル４１と、太陽電池モジュール２０との間には、静電シールドとなる容量電極４３が配置されている。コイル４１によって発生したｚ方向の磁力線は、容量電極４３の中空部分、及び切欠部４３ａを通過する。
【００４７】
次に、測定ヘッド３１の回路構成に付いて図６を用いて説明する。図６は、測定ヘッド３１の回路構成を示す回路図である。図６では、基板２２が上側で裏面材２３が下側になるように、太陽電池モジュール２０を配置している。測定ヘッド３１には、上述のように、コイル４１と容量電極４３が設けられている。さらに、コイル４１の一端は、スイッチ４７に接続され、他端はグランドに接続されている。また、容量電極４３もスイッチ４７に接続されている。容量電極４３と対向する表面電極２１ａはグランドに接続されていてもよい。容量電極４３とセルの表面電極２１ａとが容量（キャパシタ）を形成する。すなわち、表面電極２１ａが容量を構成する他方の容量電極となる。
【００４８】
スイッチ４７は、導電線であるケーブル５１を介して、発振器５０に接続されている。すなわち、発振器５０で生成される高周波電圧は、ケーブル５１を介して、スイッチ４７に供給される。スイッチ４７は、発振器５０の出力先を切り替える。すなわち、スイッチ４７は、発振器５０の接続先をコイル４１から容量電極４３、又は容量電極４３からコイル４１に切り替える。スイッチ４７によって、コイル４１、及び容量電極４３の一方に、発振器５０からの高周波電圧が印加される。コイル４１を発振器５０に接続している状態では、容量電極４３をグランドに接続する。反り測定時には、発振器５０を常時コイル４１に接続する。なお、コイル４１の一端、及びセル２１の導電面は接地されていてもよい。セル２１の導電面は十分大きな面積を有しており、浮遊容量だけで交流的に十分接地されている場合は、セル２１の導電面を接地しなくてもよい。
【００４９】
次に、具体的な測定回路の構成に付いて図７を用いて説明する。図７は、測定回路の一例を示す回路図である。発振器５０は、ＬＣ発振回路であり、具体的には、コルピッツ型発振回路である。発振器５０は、コイル５２、コンデンサ５３、抵抗５４等を有している。発振器５０の出力とグランドの間には、２つのコンデンサ５３が直列に接続されている。また、コイル５２は、２つのコンデンサ５３と並列に接続されている。発振周波数を求めるため、発振器５０の出力側では、バッファ用のトランジスタが周波数カウンタに接続される。また、トランジスタ５５には、例えば、正確に制御された５Ｖの電源電圧が供給され、発振周波数の安定化を図っている。
【００５０】
また、発振器５０の出力端子は、ケーブル５１を介してスイッチ４７と接続されている。発振器５０のコイル５２は、グランドとケーブル５１間に接続される。なお、コイル４１の一端はスイッチ４７を介して、発振器５０の出力端子と接続され、他端はケーブル５１である同軸ケーブルの被覆線を介して、グランドに接続されている。よって、発振器５０のコイル５２と測定ヘッド３１のコイル４１とは並列に接続されている。
【００５１】
また、発振器５０の周波数カウンタへの出力は、分岐されて、バッファアンプ５６、及び同期検波回路５７に接続される。バッファアンプ５６の出力は、ケーブル６６を介して、差動トランス６０に接続される。バッファアンプ５６は、発振器５０の出力をバッファリングして、差動トランス６０に出力する。従って、発振器５０からの高周波によって、差動トランス６０の１次コイル６３が励磁される。さらに、発振器５０の周波数カウンタへの出力は、同期検波回路５７に供給される。また、同期検波回路５７には、ケーブル６７を介して、差動トランス６０の２次コイル６２からの差動電圧が入力される。同期検波回路５７は、この２つの信号について同期検波を行う。これにより、測定ヘッド３１の位置変位、すなわち、高さを測定することができる。同期検波回路５７が測定した位置変位が位置出力となって、制御ＰＣに入力される。このように、発振器５０の出力を差動トランス６０に用いることで、高周波の干渉による影響を防ぐことができる。すなわち、コイル４１への出力と差動トランス６０への出力を別個とした場合、これらが干渉してしまうおそれがある。しかしながら、コイル４１への出力と差動トランス６０への出力を共用することで、干渉による影響を防ぐことができる。よって、厚さを正確に測定することができる。
【００５２】
発振器５０のインダクタンスをＬｏｓｃ、キャパシタンスをＣｏｓｃとする。ここでは、Ｌｏｓｃ＝３．９９μＨ、Ｃｏｓｃ＝１１０ｐＦとしている。ケーブル５１は、同軸ケーブルである。ケーブル５１のインダクタンスＬｃａｂｌｅを、キャパシタンスをＣｃａｂｌｅとする。なお、Ｃｃａｂｌｅ＝１７．２５ｐＦである。
【００５３】
測定回路全体の合成インダクタンスをＬ、測定ヘッド３１のコイル４１のインダクタンスをＬｇａｐとする。Ｌｇａｐはエアギャップによって変化する。スイッチ４７が発振器５０をコイル４１に接続したときの、合成インダクタンスＬ１は以下の式（１）で表される。
１／Ｌ１＝１／Ｌｏｓｃ＋１／（Ｌｃａｂｌｅ＋Ｌｇａｐ）・・・（１）
【００５４】
また、スイッチ４７が発振器５０を容量電極４３に接続したときの、合成インダクタンスＬ２は以下の（２）式で表される。
１／Ｌ２＝１／Ｌｏｓｃ＋１／Ｌｃａｂｌｅ ・・・（２）
【００５５】
容量電極４３とセル２１の導電面との容量をＣｇａｐとする。Ｃｇａｐは、例えば、太陽電池モジュール２０の状態によって変化する。スイッチ４７をコイル４１に接続したときの合成容量Ｃ１は式（３）のようになる。
Ｃ１＝Ｃｏｓｃ＋Ｃｃａｂｌｅ ・・・（３）
【００５６】
スイッチ４７を容量電極４３に接続したときの合成容量Ｃ２は式（４）のようになる。
Ｃ２＝Ｃｏｓｃ＋Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｇａｐ ・・・（４）
【００５７】
ここで、発振周波数ｆは以下の式（５）で表される。
ｆ＝１／（２π（ＬＣ）１／２）・・・（５）
【００５８】
従って、式（５）にＣ１、Ｌ１を代入すると、発振器５０がコイル４１に接続された時の発振周波数ｆが得られる。このように、コイル４１のインダクタンスＬｇａｐに応じて発振周波数が変化する。換言すると、発振周波数に応じて、表面電極２１ａまでの距離、すなわち、充填材２４の厚さが変化する。
【００５９】
コイル４１のインダクタンスＬｇａｐは、上記の通り、充填材２４の厚さに依存する。発振器５０とコイル４１が接続された状態で、発振器５０の周波数カウンタで発振周波数ｆを求める。これにより、太陽電池モジュール２０内セル２１の反り量を測定することができる。そして、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０の相対位置を変化させながら、発振周波数を検出することで、反り分布を測定することができる。
【００６０】
（抵抗分布測定）
次に、セル２１の抵抗分布を測定する方法について、図８を用いて説明する。図８は、抵抗分布を測定する際の構成を模式的に示す図である。ここでは、セル２１単体の抵抗分布を測定する例について、説明する。抵抗分布を測定する場合、モジュール化する前の段階のセル２１をステージ１１に載置する。ここでは、容量電極４３を発振器５０に接続せずに、静電シールド４３ｂとして使用している。
【００６１】
図８に示すように、セル２１は、ｐ型シリコンからなるシリコン基板２１ｃを有している。さらに、シリコン基板２１ｃの裏面側には、アルミ層２１ｄと、銀層２１ｅが形成されている。アルミ層２１ｄと銀層２１ｅが裏面電極２１ｂを構成する。具体的は、銀層２１ｅ、及びアルミ層２１ｄを順番にスクリーン印刷して、焼成する。これにより、裏面電極２１ｂが形成される。アルミ層２１ｄは、銀層２１ｅの一部と重複するように、銀層２１ｅの端部を覆っている。モジュール化工程では、銀層２１ｅがインターコネクタのバスライン（図示せず）に半田付けされることになる。換言すると、銀層２１ｅは、はんだ付けされる箇所に印刷される。このようなセル２１をモジュール化することで、複数のセル２１がインターコネクタを介して、直列に接続される。なお、図８では、表面電極２１ａについては、省略して図示している。ここでは、シリコン基板２１ｃの裏面が上方、すなわち、裏面電極２１ｂが、測定ヘッド３１を向くように配置されている。測定時には、裏面電極２１ｂをグランドに接続してもよい。
【００６２】
測定ヘッド３１は、エア浮上によってセル２１の裏面からエアギャップを隔てて配置されている。コイル４１の中心近傍で発生した磁力線（図８の点線）は裏面電極２１ｂの反磁性によって減少する。そして、磁力線が減らされる度合いは、裏面電極２１ｂの導電率に応じて変化する。換言すると、エアギャップが一定である場合、裏面電極２１ｂの導電率に応じて、発振器５０の発振周波数が変化する。従って、発振器５０の発振周波数を測定することで、裏面電極２１ｂの導電率を測定することができる。そして、測定ヘッド３１と、セル２１とを相対移動させながら、発振周波数を測定する。こうすることで、裏面電極２１ｂの抵抗分布を測定することができる。なお、コイル４１の中心から大きく離れた磁力線（図８の実線矢印）は、裏面電極２１ｂの反磁性で減らされることはない。
なお、発振器５０とコイル４１を接続するケーブル５１は、同軸ケーブルであり、中心導体がコイル４１の一端に接続され、外部被覆がグランド、及びコイル４１の他端に接続されている。
【００６３】
このように、裏面電極２１ｂが露出した状態で、裏面電極２１ｂと測定ヘッド３１とを対向配置する。そして、測定ヘッド３１を走査した時の発振器５０の発振周波数を検出する。こうすることで、裏面電極２１ｂの抵抗分布を測定することができる。もちろん、表面電極２１ａと測定ヘッド３１とを対向配置した状態で、同様の測定を行うことで、表面電極２１ａについても抵抗分布を測定することも可能である。
【００６４】
例えば、Ｌｏｓｃ＝３．９９μＨ、Ｃｏｓｃ＝１１０ｐＦとした時、発振器５０単体で約７．６ＭＨｚの発振周波数となる。スイッチ４７によって、コイル４１を発振器５０に接続した時、ケーブル５１の容量Ｃｃａｂｌｅ（２５ｐＦほど）、コイル４１のインダクタンスが並列に入る。コイル４１のインダクタンスは裏面電極２１ｂの導電率によって変化する。エアギャップが一定であるとすると、裏面電極２１ｂの導電率によって発振周波数が変化する。発振周波数は、７ＭＨｚ近辺で０．１Ｈｚの変化を測定できるカウンタで読んでいる。測定ヘッド３１のインダクタンスは、約６１μＨとしている。発振周波数１Ｈｚの変化は、ヘッドインダクタンスが０．０００３μＨの変化に相当する。これは、裏面電極２１ｂの抵抗値が約１０μΩ・ｃｍ□変化した結果に対応する。よって、測定系の分解能は、シート抵抗にして、μΩ・ｃｍ□オーダとなる。
【００６５】
０．３ｍｍ□の小型の芯材４４を用いているため、高い空間分解能での測定が可能となる。さらに、よりシリコン基板２１ｃのエッジ近傍まで測定を行うことができるようになる。すなわち、基板端部の近傍に測定ヘッド３１を移動させた場合でも、芯材４４の直下には、裏面電極２１ｂが配置される。一方、大型の測定ヘッド３１を用いた場合、シリコン基板２１ｃのエッジ近傍に測定ヘッド３１が移動すると、芯材４４の一部の直下には、裏面電極２１ｂが配置されなくなる。この場合、発振周波数に変化が生じてしまう。従って、測定ヘッド３１を小型化することで、基板端部の近傍を正確に測定することができる。
【００６６】
さらに、静電シールド４３ｂをコイル４１とセル２１の間に配置している。これにより、浮遊容量が生じるのを防ぐことができる。すなわち、測定中には、コイル４１とセル２１の裏面電極２１ｂが近接して配置される。コイル４１には高周波電圧が供給されているため、コイル４１の表面電位が０とはならず、浮遊容量が発生する。従って、測定対象の裏面電極２１ｂの導電率やセル２１とコイル４１の距離等によって、浮遊容量が変化する。換言すると、コイル４１の周囲にある金属に応じて、発振周波数が変化してしまう。例えば、セル２１上の測定位置によって、コイル４１の裏面電極２１ｂに対する対称性が崩れてしまう。すなわち、セル２１の端部を測定する場合、コイル４１の一方には、裏面電極２１ｂが存在しなくなってしまう。このため、測定位置によって、測定結果である発振周波数が変化してしまうおそれがある。なお、静電シールド４３ｂを、グランドに接続してもよい。
【００６７】
そこで、本実施形態では、静電シールド４３ｂをコイル４１とセル２１との間に配置している。こうすることで、浮遊容量による測定誤差を低減することができ、精度よく測定することができる。さらに、容量電極４３は、中空部分の一端を開放した平面形状としている。これにより、コイル４１で発生する磁気がカットされるのを防ぐことができる。すなわち、容量電極４３の一端を開放しているため、十分の数の磁力線を裏面電極２１ｂに向かわせることができる。従って、抵抗分布測定に必要な磁場を容易に生成することができる。
【００６８】
（変形例）
次に、測定回路の変形例について図９を用いて説明する。なお、上記の説明と同様の内容については、適宜説明を省略する。図９に示す測定回路では、ハートレー型の発振回路を発振器５０として用いている。発振器５０においては、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）５５と、コイル５２と、抵抗５４と、２つのコンデンサ５３とが設けられている。トランジスタ５５のドレインは電源に接続され、ソースはコイル５２の中間タップに接続され、ゲートは抵抗５４、及び１つのコンデンサ５３に接続されている。さらに、トランジスタ５５のゲートとグランドの間には、２つのコンデンサ５３が直列接続されている。
【００６９】
コイル５２と１つのコンデンサ５３が並列に接続されている。並列接続されたコイル５２とコンデンサ５３の間が発振器５０の出力となっており、ドライバ５８とドライバ１５８の入力側に接続されている。ドライバ１５８の出力は、図７と同様に、周波数カウンタ、及び差動トランスに接続されている。これにより、発振周波数をカウントすることができる。ドライバ５８は増幅率が１倍の電圧バッファである。
【００７０】
さらに、発振器５０の出力は、スイッチ４７ａ、４７ｂを介して、ケーブル５１、１５１がそれぞれ接続されている。ケーブル５１とケーブル１５１はトライアキシャルケーブルである。従って、ケーブル５１は、それぞれ、中心導体５１ａと、中心導体５１ａを覆う中間被覆５１ｂと、中間被覆５１ｂを覆う外部被覆５１ｃとを備えている。同様に、ケーブル１５１は、それぞれ、中心導体１５１ａと、中心導体１５１ａを覆う中間被覆１５１ｂと、中間被覆１５１ｂを覆う外部被覆１５１ｃとを備えている。外部被覆５１ｃ、１５１ｃは接地されている。
【００７１】
従って、中心導体５１ａは、スイッチ４７ａを介して、発振器５０のコイルと接続される。中間被覆５１ｂはドライバ５８の出力と接続されている。スイッチ４７ａは、中心導体５１ａの接続をコイルから中間被覆５１ｂに切り替える。すなわち、スイッチ４７ａを制御することで、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂを導通させることができる。中心導体１５１ａは、スイッチ４７ｂを介して、コイルと接続されている。中間被覆１５１ｂはドライバ５８の出力と接続されている。スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａの接続をコイルから中間被覆１５１ｂに切り替える。すなわち、スイッチ４７ｂを制御することで、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂを導通させることができる。
【００７２】
例えば、測定ヘッド３１をコイル４１によるインダクタンスセンサとして利用する場合、スイッチ４７ａは、中心導体５１ａと発振器５０のコイルを接続させ、スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂを接続させる。これにより、発振器５０のコイルが、測定ヘッド３１のコイル４１と、中心導体５１ａを介して接続される。この状態では、容量電極４３が中間被覆１５１ｂに接続される。一方、測定ヘッド３１を容量電極４３によるキャパシンタンスセンサとして利用する場合、スイッチ４７ａは、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂを接続させ、スイッチ４７ｂは、中心導体１５１ａと発振器５０のコイルを接続させる。
【００７３】
中間被覆５１ｂ、１５１ｂは、ドライバ５８によってドライブされている。ここで、中心導体５１ａが発振器５０の出力とコイル４１の一端を接続し、外部被覆５１ｃがコイル４１の他端とグランドを接続している。さらに、発振器５０の出力を分岐して、ドライバ５８を介して、中間被覆５１ｂに接続している。すなわち、分岐された発振器５０の出力の一方がスイッチ４７ａ、４７ｂを介して中心導体５１ａ、１５１ａに接続され、他方がドライバ５８の入力に接続されている。ドライバ５８は増幅率が１倍の電圧バッファである。従って、中間被覆５１ｂ、１５１ｂは、発振器５０の高周波電圧と同振幅かつ同位相で駆動される。こうすることで、測定ヘッド３１をインダクタンスセンサとして使用する時に、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂに発生する静電容量をほぼ０にすることができる。すなわち、ケーブル５１が発振によって充放電されないため、静電容量の発生を抑制することができる。よって、正確に測定することができる。同様に、測定ヘッド３１をキャパシタンスセンサとして用いるときに、中心導体１５１ａと中間被覆１５１ｂに発生する静電容量をほぼ０にすることができる。すなわち、ケーブル１５１が発振によって充放電されないため、静電容量の発生を抑制することができる。なお、キャパシタンスセンサとして用いることで、特願２０１０−２７３５３８号に示したようにＬｉイオン電池の電池用電極材の導電率を測定することができる。よって、様々な測定を行うことができる。また、Ｌｉイオン電池をサンプルとした場合、インダクタンスセンサによって、電池用電極材の厚みを測定することもできる。
【００７４】
なお、上記の説明では、太陽電池モジュール２０、又はセル２１を移動することで、測定位置を変えたが、測定ヘッド３１を移動することで測定位置を変えても良い。さらには、太陽電池モジュール２０、又はセル２１と、測定ヘッド３１との両方を移動して、測定位置を変えても良い。
【００７５】
（測定結果）
次に、図９に示す測定回路で測定した測定結果を図１０に示す。図１０には、異なる大きさの測定ヘッド３１を用いて、測定を行った測定結果が示されている。図１０の左側には、直径６ｍｍの円形の測定ヘッド３１で測定した２次元マップが示され、右側には、０．３ｍｍ□の測定ヘッド３１で測定した２次元マップが示されている。発振周波数、すなわち、抵抗が階調によって示されている。
【００７６】
直径６ｍｍの円形の測定ヘッド３１を用いた場合、空間分解能は低いものの、シート抵抗値の変化に対しては敏感である。一方、０．３ｍｍのコアを持つ測定ヘッド３１を用いた場合、抵抗値の変化に対しては鈍感であるが、空間分解能は高い。セル２１の裏面において、銀層２１ｅとアルミ層２１ｄの接触が悪い部分が存在していることを示している。すなわち、銀層２１ｅとアルミ層２１ｄとの接触抵抗の劣化が見られる。セルを分解して、別プローブにより測定することで、最も抵抗の高い部分は、約１０ｍΩ・ｃｍ程の抵抗であることが分かった。さらに、別プローブにより、実抵抗を測定して、その測定値を用いてキャリブレーションを行ってもよい。なお、この測定では、セル２１を真空チャックにより固定した状態で測定を行っている。
【符号の説明】
【００７７】
１１ ステージ
１２ カバー
１３ 可動部
１４ クランプ
１５ 吸着口
１６ 恒温槽
１７ 制御装置
２０ 太陽電池モジュール
２１ セル
２２ 基板
２３ 裏面材
２４ 充填材
２５ 充填材
２６ 導体面
３０ 測定アーム
３１ 測定ヘッド
３２ 板バネ
３３ ベース
３４ ベースアーム
３５ 先端アーム
４０ 凸部
４１ コイル
４２ 噴出口
４３ 容量電極
４３ａ 切欠部
４３ｂ 静電シールド
４４ 芯材
４６ カバーガラス
４７ スイッチ
５０ 発振器
５１ ケーブル
５１ａ 中心導体
５１ｂ 中間被覆
５１ｃ 外部被覆
５２ コイル
５３ コンデンサ
５４ 抵抗
５５ トランジスタ
５６ バッファアンプ
５７ 同期検波回路
５８ ドライバ
６０ 差動トランス
６１ コア
６２ ２次コイル
６３ １次コイル
１５１ ケーブル
１５１ａ 中心導体
１５１ｂ 中間被覆
１５１ｃ 外部被覆
１５８ ドライバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、
前記セルとの間にギャップを形成するため、前記セルに気体を噴出するヘッドと、
前記ヘッドに設けられたコイルと、
前記コイルに接続された発振器と、
前記コイルと前記セルとの相対位置を変化させる位置変化手段と、を備える測定装置。
【請求項２】
前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記抵抗分布を測定する請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、
一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられている請求項１、又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記発振器への接続を前記コイルから前記静電シールドへと切り替えるスイッチをさらに備えた請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定方法であって、
前記セルとの間にギャップを形成するため、ヘッドから前記セルに気体を噴出するステップと、
発振器によって、前記ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、
前記ヘッドと前記セルを電極面に沿って相対移動させて、前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備える測定方法。
【請求項８】
前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、
一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられている請求項７に記載の測定方法。
【請求項９】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項７、又は８に記載の測定方法。
【請求項１０】
前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１】
太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定装置であって、
前記セルとの間にギャップを形成するため、前記セルに気体を噴出するヘッドと、
前記ヘッドに設けられたコイルと、
前記コイルに接続された発振器と、
前記コイルと前記セルとの相対位置を変化させる位置変化手段と、を備える測定装置。
【請求項２】
前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記抵抗分布を測定する請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、
一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられている請求項１、又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記発振器への接続を前記コイルから前記静電シールドへと切り替えるスイッチをさらに備えた請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
太陽電池のセルの電極の抵抗分布を測定する測定方法であって、
前記セルとの間にギャップを形成するため、ヘッドから前記セルに気体を噴出するステップと、
発振器によって、前記ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、
前記ヘッドと前記セルを電極面に沿って相対移動させて、前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備える測定方法。
【請求項８】
前記ヘッドには、前記コイルが巻き付けられた芯材が設けられ、
一端が開放した静電シールドが、前記コイルと前記セルとの間に配置されるよう前記芯材の周囲に取り付けられている請求項７に記載の測定方法。
【請求項９】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項７、又は８に記載の測定方法。
【請求項１０】
前記セルの前記電極が露出した状態で、測定が行われることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０８８０９（Ｐ２０１３−１０８８０９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３１３４（Ｐ２０１１−２５３１３４）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１５９０２）レーザーテック株式会社 (184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１５９０２）レーザーテック株式会社 (184)
【Ｆターム（参考）】
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