(57)【要約】【課題】太陽電池セルの中で欠陥が存在しない領域を特定することが可能な太陽電池の検査装置を提供する。【解決手段】本発明の太陽電池の検査装置１０は、通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得部１５と、セル画像を構成する画素の明度に基づいて、太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成部１６と、セル画像内に区画される、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成部１７と、を備える。【選択図】図４
2010171046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段と、
前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段と、
前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段と、
を備える太陽電池の検査装置。
【請求項２】
前記欠陥位置情報生成手段は、前記欠陥の種類に応じて定められた各条件に基づいて、前記欠陥の種類ごとの前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項３】
前記欠陥位置情報生成手段は、前記欠陥の種類に応じた明度の閾値に基づいて、前記欠陥の種類ごとの前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項４】
前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の線状の画素群の長さに基づいて、前記欠陥としてのひびの前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項５】
前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の面積に基づいて、前記欠陥としての暗領域の前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項６】
前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の延伸方向および形状の少なくとも１つに基づいて、前記欠陥としてのフィンガー断線の前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項７】
前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の延伸方向、形状および面積の少なくとも１つに基づいて、前記欠陥としての暗領域の前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項８】
前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の形状に基づいて、前記欠陥としての短絡の前記欠陥位置情報を生成する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項９】
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記セル画像を構成する、所定の一方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定し、前記欠陥が対応しない所定数以上の画素列の集合を前記無欠陥領域として特定する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１０】
前記太陽電池セルは、受光面に複数のバスバーを有し、
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記バスバーの延伸方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定する、
請求項９に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１１】
前記太陽電池セルは、所定の一方向に延伸する一対の電極を有し、
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記電極の延伸方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定する、
請求項９に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１２】
前記欠陥位置情報生成手段は、前記無欠陥領域が存在しないときに、前記欠陥を特定する条件を変更した上で前記欠陥位置情報を新たに生成し、
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記新たに生成される前記欠陥位置情報に基づいて、前記無欠陥領域の有無を判定する、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１３】
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記無欠陥領域情報を前記セル画像に関連付ける、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１４】
前記セル画像内で特定された前記欠陥の数に基づいて、前記太陽電池セルの品質を判定する品質判定手段、を更に備える、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１５】
前記セル画像内で区画された前記無欠陥領域を識別表示する表示制御手段、を更に備える、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１６】
前記セル画像内で特定された前記欠陥を識別表示する表示制御手段、を更に備える、
請求項１に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１７】
前記表示制御手段は、前記セル画像内で特定された前記欠陥を種類に応じた色彩に変更する、
請求項１６に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１８】
ユーザによる操作入力を受け付ける操作受付手段を更に備え、
前記無欠陥領域情報生成手段は、前記ユーザによる操作入力に基づいて、前記無欠陥領域情報を生成する、
請求項１６に記載の太陽電池の検査装置。
【請求項１９】
通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得し、
前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成し、
前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する、
太陽電池の検査方法。
【請求項２０】
通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段、
前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段、及び、
前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
通電された状態の１または複数の太陽電池セルを撮像し、前記太陽電池セルを表すセル画像を生成する撮像部と、
前記セル画像を取得する画像取得手段と、
前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段と、
前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段と、
を備える太陽電池の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の検査装置、太陽電池の検査方法、プログラム、太陽電池の検査システムに関し、特には、太陽電池セルの欠陥を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽電池は、一般に、シリコン等の半導体で構成される。こうした太陽電池は、通電によって発光することが知られており、特許文献１には、通電時の太陽電池セルの全体的な光量に基づいて、当該太陽電池セルの良否判定を行う技術が開示されている。
【特許文献１】ＷＯ／２００６／０５９６１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、太陽電池セルの欠陥は、特定の領域に集中して存在し、他の領域には存在しないことがある。このため、太陽電池セル全体としては不良品であっても、欠陥が存在しない領域に限れば良品の基準を満たすという状況が生じる。この場合、太陽電池セルから欠陥が存在しない領域を切り出して使用することが考えられる。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、太陽電池セルの中で欠陥が存在しない領域を特定することが可能な太陽電池の検査装置、太陽電池の検査方法、プログラム、太陽電池の検査システムを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池の検査装置は、通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段と、前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段と、前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段と、を備える。
【０００６】
また、本発明の太陽電池の検査方法は、通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得し、前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成し、前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する。
【０００７】
また、本発明のプログラムは、通電された状態の１または複数の太陽電池セルを表すセル画像を取得する画像取得手段、前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段、及び、前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。コンピュータは、例えばパーソナルコンピュータ等である。また、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されてよい。
【０００８】
さらに、太陽電池の検査システムは、通電された状態の１または複数の太陽電池セルを撮像し、前記太陽電池セルを表すセル画像を生成する撮像部と、前記セル画像を取得する画像取得手段と、前記セル画像を構成する画素の明度に基づいて、前記太陽電池セルの欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する欠陥位置情報生成手段と、前記セル画像内に区画される、前記欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する無欠陥領域情報生成手段と、を備える。
【０００９】
本発明によれば、太陽電池セルの中で、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を特定することが可能である。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、前記欠陥の種類に応じて定められた各条件に基づいて、前記欠陥の種類ごとの前記欠陥位置情報を生成する。これによれば、各種類の欠陥の位置が特定される。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、前記欠陥の種類に応じた明度の閾値に基づいて、前記欠陥の種類ごとの前記欠陥位置情報を生成する。これによれば、各種類の欠陥の位置が特定される。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の線状の画素群の長さに基づいて、前記欠陥としてのひびの前記欠陥位置情報を生成する。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の面積に基づいて、前記欠陥としての暗領域の前記欠陥位置情報を生成する。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の延伸方向および形状の少なくとも１つに基づいて、前記欠陥としてのフィンガー断線の前記欠陥位置情報を生成する。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の延伸方向、形状および面積の少なくとも１つに基づいて、前記欠陥としての暗領域の前記欠陥位置情報を生成する。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、所定以下の明度の画素群の形状に基づいて、前記欠陥としての短絡の前記欠陥位置情報を生成する。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記セル画像を構成する、所定の一方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定し、前記欠陥が存在しない所定数以上の画素列の集合を前記無欠陥領域として特定する。これによれば、欠陥が存在しない無欠陥領域が画素列の集合として得られる。
【００１８】
また、この態様では、前記太陽電池セルは、受光面に複数のバスバーを有し、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記バスバーの延伸方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定してもよい。これによれば、欠陥が存在しない無欠陥領域が複数のバスバーを含むので、この無欠陥領域を実用に供することが容易である。
【００１９】
また、この態様では、前記太陽電池セルは、所定の一方向に延伸する一対の電極を有し、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記電極の延伸方向に沿って配列する各画素列に前記欠陥が対応するか否かを判定してもよい。これによれば、欠陥が存在しない無欠陥領域が一対の電極を含むので、この無欠陥領域を実用に供することが容易である。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記欠陥位置情報生成手段は、前記無欠陥領域が存在しないときに、前記欠陥を特定する条件を変更した上で前記欠陥位置情報を新たに生成し、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記新たに生成される前記欠陥位置情報に基づいて、前記無欠陥領域の有無を判定する。これによれば、欠陥を特定する条件が変更されて、所定以上の面積の無欠陥領域が確保される。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記無欠陥領域情報を前記セル画像に関連付ける。これによれば、無欠陥領域情報の参照が容易である。
【００２２】
また、本発明の一態様では、前記セル画像内で特定された前記欠陥の数に基づいて、前記太陽電池セルの品質を判定する品質判定手段、を更に備える。これによれば、太陽電池セルの品質が得られる。
【００２３】
また、本発明の一態様では、前記セル画像内で区画された前記無欠陥領域を識別表示する表示制御手段、を更に備える。これによれば、ユーザが無欠陥領域を視覚的に把握できる。
【００２４】
また、本発明の一態様では、前記セル画像内で特定された前記欠陥を識別表示する表示制御手段、を更に備える。これによれば、ユーザが欠陥の位置を視覚的に把握できる。
【００２５】
また、この態様では、前記表示制御手段は、前記セル画像内で特定された前記欠陥を種類に応じた色彩に変更する。これによれば、ユーザが欠陥の位置および種類を視覚的に把握できる。
【００２６】
また、この態様では、ユーザによる操作入力を受け付ける操作受付手段を更に備え、前記無欠陥領域情報生成手段は、前記ユーザによる操作入力に基づいて、前記無欠陥領域情報を生成する。これによれば、ユーザが無欠陥領域を入力できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の検査システムの構成例を表すブロック図である。
【図２Ａ】複数の太陽電池セルがリード線で接続された検査対象を表す模式図である。
【図２Ｂ】結晶系の太陽電池セルを表す模式図である。
【図３】薄膜系の太陽電池セルの断面構造を表す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る太陽電池の検査装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る太陽電池の検査方法を表すフローチャートである。
【図６】欠陥位置情報生成部の構成例を表すブロック図である。
【図７】セル画像の例を表す図である。
【図８】無欠陥領域情報生成部の機能を説明する図である。
【図９】無欠陥領域情報生成部の機能を説明する図である。
【図１０】表示用画像の例を表す図である。
【図１１】欠陥位置情報生成部の構成例を表すブロック図である。
【図１２】セル画像の例を表す図である。
【図１３】無欠陥領域情報生成部の機能を説明する図である。
【図１４】表示用画像の例を表す図である。
【図１５】太陽電池の検査装置の変形例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の太陽電池の検査装置、太陽電池の検査方法、プログラム、太陽電池の検査システムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の検査システム１の構成例を表すブロック図である。この太陽電池の検査システム１では、システム全体の制御を司る制御部１０（太陽電池の検査装置）に、通電部３、位置決め部４、撮像部５、操作部８及び表示部９が接続されている。
【００３０】
通電部３は、制御部１０からの指令に応じて、検査対象としての太陽電池セルに通電する。この通電部３は、不図示のプローブにより太陽電池セルに順方向電流を供給する。
【００３１】
撮像部５は、ＣＣＤカメラ等で構成され、制御部１０からの指令に応じて、通電された状態の太陽電池セルを撮像する。位置決め部４は、制御部１０からの指令に応じて、この撮像部５を所定の撮像位置に移動させ、位置決めする。
【００３２】
具体的には、撮像部５は、位置決め部４により移動され、１つ以上の太陽電池セルを順次撮像していく。また、これにより得られる、太陽電池セルを表すセル画像のデータは、制御部１０に順次入力される。
【００３３】
なお、こうした太陽電池セルの撮像は、暗室内で行われる。また、太陽電池セルから発せられるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光は微弱であるので、撮像部５としては比較的感度の高いカメラが好適である。
【００３４】
ここで、検査対象としての太陽電池セルについて説明する。検査対象としては、個別に配置された１つ以上の太陽電池セルであってもよいし、リード線で接続された複数の太陽電池セルであってもよい。図２Ａは、複数の太陽電池セル２１がリード線で接続された検査対象を表す模式図である。また、図２Ｂは、太陽電池セル２１を表す模式図である。この太陽電池セル２１は、単結晶シリコン又は多結晶シリコンからなる結晶系の太陽電池セルである。
【００３５】
図２Ａに示されるように、複数の太陽電池セル２１がリード線２３によって直線状に接続されたストリング２６が検査対象であってもよいし、こうしたストリング２６が複数並列したパネル２５が検査対象であってもよい。
【００３６】
図２Ｂに示されるように、太陽電池セル２１の受光面２７には、電力を外部に取り出す電極としての一対のバスバー２８と、これらに電力を集める多数のフィンガー２９と、が形成されている。バスバー２８は、太陽電池セル２１の短辺に沿った方向に延びる帯状とされ、長辺に沿った方向に離れている。これらバスバー２８には、上記リード線２３が接続される。また、フィンガー２９は、太陽電池セル２１の長辺に沿った方向に延びる細線状とされ、短辺に沿った方向に並列している。
【００３７】
なお、こうした結晶系の太陽電池セル２１に限られず、薄膜系の太陽電池セルが適用されてもよい。図３は、薄膜系の太陽電池セル３１を表す模式図である。薄膜系の太陽電池セル３１では、透明なガラス基板３３の受光面３３ａの裏側に、光電変換層を含む帯状の複数の薄膜部３５が、端部が重なった状態で配列される。また、配列方向の両端に配置された薄膜部３５の裏面には、電力を外部に取り出す裏面電極３７が形成される。
【００３８】
図１の説明に戻り、制御部１０は、ＣＰＵ（中央演算装置）及びその作業領域であるＲＡＭ等を含んだコンピュータとして構成されている。また、制御部１０は、ＣＰＵの動作に必要なプログラム及びデータを記憶する記憶部を含んでいる。また、操作部８は、キーボードやマウス等で構成され、ユーザの操作に基づく操作入力を制御部１０に出力する。表示部９は、液晶ディスプレイ等で構成され、制御部１０からの表示指令に応じた画像を表示する。
【００３９】
図４は、制御部１０の機能構成例を表すブロック図である。図５は、この制御部１０において実現される太陽電池の検査方法を表すフローチャートである。制御部１０は、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、通電制御部１３、位置制御部１４、画像取得部１５、欠陥位置情報生成部１６、無欠陥領域情報生成部１７、品質判定部１８及び表示制御部１９を機能的に有する。また、欠陥位置情報生成部１６は、図６に示されるように、ひび位置情報生成部１６ａ、暗領域位置情報生成部１６ｂ及びフィンガー断線位置情報生成部１６ｃを有する。
【００４０】
通電制御部１３は、通電部３を制御して、太陽電池セル２１への通電を実行する。これにより、各太陽電池セル２１はＥＬ光を発する。ここで、電圧値、電流値及び通電時間などの通電条件のデータは、制御部１０の記憶部に格納されている。
【００４１】
位置制御部１４は、位置決め部４を制御して、撮像部５の位置制御を実行する。具体的には、位置制御部１４は、各太陽電池セル２１を撮像可能な各撮像位置に、撮像部５を順次移動させていく。こうした撮像位置は、太陽電池セル２１の寸法や数、配列間隔などにより定められ、制御部１０の記憶部にデータとして格納されている。
【００４２】
画像取得部１５は、通電された状態の太陽電池セルを表すセル画像のデータを、撮像部５から取得する（Ｓ１）。また、画像取得部１５は、取得したセル画像の下処理を行う（Ｓ２）。
【００４３】
セル画像の下処理としては、例えば、太陽電池セル２１のＥＬ光の明度を規格化するスケーリング処理、太陽電池セル２１の領域を抽出するセル領域抽出処理、太陽電池セル２１のバスバー２８部分を除くバスバー除外処理、及び撮像部５のレンズに起因する明度差を補正するシェーディング処理などがある。
【００４４】
そして、画像取得部１５は、下処理が施されたセル画像のデータを、欠陥位置情報生成部１６、無欠陥領域情報生成部１７及び表示制御部１９に出力する。
【００４５】
図７は、結晶系の太陽電池セル２１を表すセル画像４０を例示する図である。セル画像４０内には、太陽電池セル２１の欠陥が比較的明度の低い暗部となって現れる。こうした欠陥には、ひび４１、暗領域４３及びフィンガー断線４５などの種類がある。
【００４６】
ひび４１は、セル画像４０内に、比較的明度の低い線状の画素群として現れる。これらのひび４１は、周囲との明度差が比較的大きい。こうしたひび４１は、バスバー２８にリード線２３を半田付けする際の熱や、加工時や輸送時の荷重や衝撃により生じる。
【００４７】
暗領域４３は、セル画像４０内に、一定以上の面積を持った比較的明度の低い画素群として現れる。この暗領域４３は、ひび４１よりもやや明度が高い。こうした暗領域４３は、太陽電池セル２１を構成する半導体の一部が分離することにより生じる。
【００４８】
フィンガー断線４５は、セル画像４０内に、フィンガー２９の方向に沿った矩形状の、比較的明度の低い画素群として現れる。このフィンガー断線４５は、ひび４１よりもやや明度が高い。こうしたフィンガー断線４５は、フィンガー２９が断線することにより生じる。
【００４９】
図４及び図５の説明に戻り、欠陥位置情報生成部１６は、画像取得部１５から入力されるセル画像４０を解析して、セル画像４０内の欠陥の位置を表す欠陥位置情報を生成する（Ｓ３）。こうして生成された欠陥位置情報は、無欠陥領域情報生成部１７、品質判定部１８及び表示制御部１９に出力される。
【００５０】
具体的には、図６に示されるひび位置情報生成部１６ａ、暗領域位置情報生成部１６ｂ及びフィンガー断線位置情報生成部１６ｃが、ひび位置情報、暗領域位置情報およびフィンガー断線位置情報を、それぞれ欠陥位置情報として生成する。
【００５１】
ひび位置情報生成部１６ａは、セル画像４０の各画素を所定の明度の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、所定の長さを超える線状の暗画素群をひび４１として特定し、ひび４１の位置を表すひび位置情報を生成する。ひび４１は周囲との明度差が比較的大きいため、明度の閾値は比較的低く設定される。
【００５２】
また、暗画素群が線状であるか否かは、暗画素群を囲む最小矩形のアスペクト比に基づいて判定される。これにより、略円形状の結晶の粒界がひび４１として特定されることを抑制できる。なお、例えば２次微分フィルタ等により抽出される明度の境界を、ひび４１として特定してもよい。
【００５３】
こうして得られるひび位置情報は、セル画像４０内でのひび４１の座標情報を含む。例えば、ひび４１は、１または複数の直線の組み合わせとして定義され、ひび位置情報には、各直線の始点および終点の座標情報が含まれる。
【００５４】
暗領域位置情報生成部１６ｂは、セル画像４０の各画素を所定の明度の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、所定の面積を超える暗画素群を暗領域４３として特定し、暗領域４３の位置を表す暗領域位置情報を生成する。暗領域４３は、ひび４１よりやや明度が高いため、明度の閾値は比較的高く設定される。
【００５５】
こうして得られる暗領域位置情報は、セル画像４０内での暗領域４３の座標情報を含む。例えば、暗領域４３の外縁が、複数の直線の組み合わせとして定義され、暗領域位置情報には、各直線の始点および終点の座標情報が含まれる。また、暗領域位置情報には、暗領域４３の面積情報が含まれてもよい。
【００５６】
フィンガー断線位置情報生成部１６ｃは、セル画像４０の各画素を所定の明度の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、フィンガー２９に沿って延伸した矩形状の暗画素群をフィンガー断線４５として特定し、フィンガー断線４５の位置を表すフィンガー断線位置情報を生成する。フィンガー断線４５は、ひび４１よりやや明度が高いため、明度の閾値は比較的高く設定される。このため、暗領域４３及びフィンガー断線４５は、同じ２値化された画像内で特定される。
【００５７】
こうして得られるフィンガー断線位置情報は、セル画像４０内でのフィンガー断線４５の座標情報を含む。例えば、フィンガー断線４５の外縁が、複数の直線の組み合わせとして定義され、フィンガー断線位置情報には、各直線の始点および終点の座標情報が含まれる。
【００５８】
図４及び図５の説明に戻り、無欠陥領域情報生成部１７は、画像取得部１５から入力されるセル画像４０と、欠陥位置情報生成部１６から入力される欠陥位置情報と、に基づいて、セル画像４０内に区画される、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する（Ｓ４）。こうして生成される無欠陥領域情報は、表示制御部１９に出力される。
【００５９】
図８は、無欠陥領域情報生成部１７の機能を説明する図である。ここで、セル画像４０では、延伸方向Ｓに沿って延伸した画素列が、配列方向Ａに沿って配列しているものとする。この配列方向Ａは、バスバー２８の延伸方向と同じである。
【００６０】
無欠陥領域情報生成部１７は、セル画像４０の各画素列に欠陥が対応するか否かを判定する。具体的には、無欠陥領域情報生成部１７は、欠陥として特定された暗画素群の少なくとも一部が、判定の対象となる画素列内に存在するか否かを判定する。この無欠陥領域情報生成部１７は、判定の対象となる画素列を配列順に更新して、こうした判定を繰り返していく。
【００６１】
この態様に限られず、無欠陥領域情報生成部１７は、セル画像４０の各画素を所定の明度の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、各々の画素列に暗画素が含まれるか否かを判定してもよい。すなわち、無欠陥領域情報生成部１７は、仮想的な走査線ＳＬを配列方向Ａに移動させることで、２値化された画像を走査し、各々の画素列に暗画素が含まれるか否かを判定する。
【００６２】
そして、無欠陥領域情報生成部１７は、欠陥が存在しない画素列の集合が所定以上の面積を有する場合に、この集合を無欠陥領域４６として特定し、無欠陥領域情報を生成する。欠陥が存在しない画素列の集合が所定以上の面積であるか否かは、欠陥が存在しない画素列が所定数以上連続するか否かで判断される。
【００６３】
こうして得られる無欠陥領域情報は、セル画像４０内での無欠陥領域４６の座標情報を含む。例えば、無欠陥領域４６の境界が直線で定義され、無欠陥領域情報には、境界となる直線の始点および終点の座標情報が含まれる。また、無欠陥領域情報には、無欠陥領域４６の面積情報が含まれてもよい。
【００６４】
また、無欠陥領域情報は、表示制御部１９に出力されるとともに、制御部１０の記憶部に、セル画像４０と関連付けて保存される。この無欠陥領域情報は、ＮＣ（数値制御）加工用のデータとして、太陽電池セル２１から無欠陥領域４６を切り出すためのＮＣ装置に提供されてもよい。
【００６５】
なお、図９（ａ）ないし図９（ｃ）に示されるように、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域が存在しない場合に、欠陥位置情報生成部１６による欠陥位置情報の生成と、無欠陥領域情報生成部１７による無欠陥領域情報の生成と、を次のように繰り返してもよい。
【００６６】
無欠陥領域情報生成部１７は、図９（ａ）に示されるようにセル画像４０内に比較的短いひび４２等の欠陥が存在することによって、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を特定できないことがある。
【００６７】
このとき、欠陥位置情報生成部１６は、特定される欠陥の数が前回よりも少なくなるように、欠陥の特定条件を変更した上で、欠陥位置情報を新たに生成する。例えば、ひび４１を特定する際の長さの閾値が増加されることで、図９（ｂ）に示されるように、比較的長いひび４１は欠陥として特定され、比較的短いひび４２は欠陥として特定されない。また、暗領域４３やフィンガー断線４５を特定する際の明度の閾値が低くされてもよいし、面積の閾値が高くされてもよい。
【００６８】
そして、無欠陥領域情報生成部１７は、こうして得られる新たな欠陥位置情報に基づいて、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域が存在するか否かを再び判定する。これにより、図９（ｃ）に示されるように、セル画像４０内で無欠陥領域４６が特定され、無欠陥領域情報が生成される。こうして生成される無欠陥領域情報には、欠陥の特定条件に関する情報が含まれる。
【００６９】
図４及び図５の説明に戻り、品質判定部１８は、セル画像４０内で欠陥として特定されたひび４１、暗領域４３及びフィンガー断線４５の数に基づいて、太陽電池セル２１の品質を判定し、階級分けを行う（Ｓ５）。この品質の階級に関する情報は、表示制御部１９に出力される。ここで、品質の判定には、ひび４１、暗領域４３及びフィンガー断線４５の数の単純な合計を用いてもよいし、これらの種類に応じた重み付け和を用いてもよいし、これらの大きさに応じた重み付け和を用いてもよい。なお、セル画像４０が複数の太陽電池セル２１を表す場合には、各太陽電池セル２１の品質が判定される。
【００７０】
表示制御部１９は、セル画像４０内で特定されたひび４１、暗領域４３、フィンガー断線４５及び無欠陥領域４６を識別表示した表示用画像を生成し（Ｓ６）、この表示用画像を表示部９に表示させる表示制御を行う（Ｓ７）。図１０は、表示用画像５０の例を表す図である。表示制御部１９は、セル画像４０のひび４１、暗領域４３、フィンガー断線４５及び無欠陥領域４６の位置に、ひび識別画像５１、暗領域識別画像５３、フィンガー断線識別画像５５及び無欠陥領域識別画像５６をそれぞれ合成することで、表示用画像５０を生成する。
【００７１】
ひび識別画像５１、暗領域識別画像５３及びフィンガー断線識別画像５５は、セル画像４０内のひび４１、暗領域４３及びフィンガー断線４５を識別するための画像であり、互いに異なった表示態様とされる。本実施形態では、ひび識別画像５１、暗領域識別画像５３及びフィンガー断線識別画像５５は、互いに異なった色彩とされる。ひび識別画像５１は、ひび４１の形状に対応した線状に形成され、ひび４１上に重ねられる。また、暗領域識別画像５３は、暗領域４３の外形に対応する枠状または面状に形成され、暗領域４３上に重ねられる。また、フィンガー断線識別画像５５は、フィンガー断線４５の外形に対応する枠状または面状に形成され、フィンガー断線４５上に重ねられる。
【００７２】
無欠陥領域識別画像５６は、セル画像４０内の無欠陥領域４６を識別するための画像である。この無欠陥領域識別画像５６は、無欠陥領域４６と同形の面状に形成され、無欠陥領域４６上に重ねられる。また、無欠陥領域識別画像５６は、無欠陥領域４６の境界を表す線状または枠状に形成されてもよい。この無欠陥領域識別画像５６は、ひび識別画像５１、暗領域識別画像５３及びフィンガー断線識別画像５５と異なる色彩とされる。
【００７３】
また、表示制御部１９は、品質判定部１８から入力される品質の階級に関する情報に応じて、太陽電池セル２１の品質の階級を表示するようにしてもよい。
【００７４】
以下、上記太陽電池の検査装置および検査方法を、図３に示された薄膜系の太陽電池セル３１に適用する場合について説明する。なお、上記態様と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００７５】
本態様において、欠陥位置情報生成部１６（図４を参照）は、図１１に示されるように、暗領域位置情報生成部１６ｄ及び短絡位置情報生成部１６ｅを有する。
【００７６】
図１２は、薄膜系の太陽電池セル３１を表すセル画像４０を例示する図である。セル画像４０内には、薄膜系の太陽電池セル３１の欠陥が比較的明度の低い暗部となって現れる。こうした欠陥としては、暗領域４７及び短絡４９などの種類がある。
【００７７】
暗領域４７は、セル画像４０内に、薄膜部３５の長手方向に沿った矩形状の、比較的明度の低い画素群として現れる。こうした暗領域４７は、薄膜部３５の一部が分離することにより生じる。
【００７８】
短絡４９は、セル画像４０内に、比較的明度の低い円状の画素群として現れる。こうした短絡４９は、重ね合わされた薄膜部３５の間に導電性の異物が挟み込まれることにより生じる。特に、短絡４９として現れる画素群には、明度が低い点状の中央部４９ａと、これを囲む、明度がやや高い周囲部４９ｂとが含まれる。なお、場合によっては、中央部４９ａに電流が集中することで、中央部４９ａの明度が周囲部４９ｂの明度より高くなることもある。
【００７９】
図１１に示される暗領域位置情報生成部１６ｄは、セル画像４０の各画素を所定の明度の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、薄膜部３５の長手方向に沿った矩形状の、所定以上の面積の暗画素群を暗領域４７として特定し、暗領域４７の位置を表す暗領域位置情報を生成する。なお、暗領域４７の特定には、こうした延伸方向、形状および面積の全ての条件を適用せずに、これらの１つ又は２つの条件を適用するようにしてもよい。
【００８０】
また、短絡位置情報生成部１６ｅは、セル画像４０の各画素を所定の閾値で明画素と暗画素とに２値化し、比較的小さな円状の暗画素群を短絡４９として特定し、短絡４９の位置を表す短絡位置情報を生成する。なお、セル画像４０に異なる明度の閾値を適用し、短絡４９の中央部４９ａと周囲部４９ｂとを個別に特定してもよい。また、中央部４９ａの明度が周囲部４９ｂの明度よりも高い場合であっても、周囲部４９ｂの特定によって、短絡４９の特定が可能である。
【００８１】
そして、無欠陥領域情報生成部１７（図４を参照）は、こうして得られる欠陥位置情報に基づいて、セル画像４０内に区画される、欠陥が存在しない所定以上の面積の無欠陥領域を表す無欠陥領域情報を生成する。
【００８２】
図１３は、無欠陥領域情報生成部１７の機能を説明する図である。ここで、セル画像４０では、画素列の配列方向Ａが、裏面電極３７の延伸方向と同じである。無欠陥領域情報生成部１７は、セル画像４０の各画素列に欠陥が対応するか否かを判定する。そして、無欠陥領域情報生成部１７は、欠陥が存在しない画素列の集合が所定以上の面積である場合に、この集合を無欠陥領域４６として特定し、無欠陥領域情報を生成する。なお、上記図９（ａ）ないし図９（ｃ）に示したように、所定以上の面積の無欠陥領域が存在しない場合に、欠陥位置情報生成部１６による欠陥位置情報の生成と、無欠陥領域情報生成部１７による無欠陥領域情報の生成と、を繰り返すようにしてもよい。
【００８３】
そして、表示制御部１９（図４を参照）は、セル画像４０内で特定された暗領域４７、短絡４９及び無欠陥領域４６を識別表示した表示用画像を生成する。図１４は、表示用画像５０の例を表す図である。表示制御部１９は、セル画像４０の暗領域４７、短絡４９及び無欠陥領域４６の位置に、暗領域識別画像５７、短絡識別画像５９及び無欠陥領域識別画像５６をそれぞれ合成することで、表示用画像５０を生成する。
【００８４】
暗領域識別画像５７及び短絡識別画像５９は、セル画像４０内の暗領域４７及び短絡４９を識別するための画像であり、互いに異なった表示態様とされる。本実施形態では、暗領域識別画像５７及び短絡識別画像５９は、互いに異なった表示態様とされる。暗領域識別画像５７は、暗領域４７の外形に対応する枠状または面状に形成され、暗領域４７上に重ねられる。また、短絡識別画像５９は、短絡４９の外形に対応する枠状または面状に形成され、短絡４９上に重ねられる。
【００８５】
無欠陥領域識別画像５６は、セル画像４０内の無欠陥領域４６を識別するための画像である。この無欠陥領域識別画像５６は、無欠陥領域４６と同形の面状に形成され、無欠陥領域４６上に重ねられる。また、無欠陥領域識別画像５６は、無欠陥領域４６の境界を表す線状または枠状に形成されてもよい。この無欠陥領域識別画像５６は、暗領域識別画像５７及び短絡識別画像５９と異なる色彩とされる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【００８７】
例えば、図１５に示されるように、無欠陥領域情報生成部１７が、ユーザによる操作入力に基づいて無欠陥領域情報を生成してもよい。この変形例では、セル画像４０にひび識別画像５１、暗領域識別画像５３及びフィンガー断線識別画像５５が合成された表示用画像（図１０を参照：但し、無欠陥領域識別画像５６はない。）が表示部９に表示される。ユーザは、表示部９に表示された表示用画像を確認しながら操作部８を操作し、欠陥が存在しない領域を指定する。操作受付部１２は、ユーザによる操作部８の操作入力を受け付け、操作入力により指定される座標情報を無欠陥領域情報生成部１７に出力する。そして、無欠陥領域情報生成部１７は、操作入力により指定される座標情報に基づいて、欠陥が存在しない領域を表す無欠陥領域情報を生成する。
【符号の説明】
【００８８】
１  太陽電池の検査システム、３  通電部、４  位置決め部、５  撮像部、８  操作部、９  表示部、１０  太陽電池の検査装置（制御部）、１２  操作受付部、１３  通電制御部、１４  位置制御部、１５  画像取得部、１６  欠陥位置情報生成部、１６ａ  ひび位置情報生成部、１６ｂ  暗領域位置情報生成部、１６ｃ  フィンガー断線位置情報生成部、１６ｄ  暗領域位置情報生成部、１６ｅ  短絡位置情報生成部、１７  無欠陥領域情報生成部、１８  品質判定部、１９  表示制御部、２１  太陽電池セル、２３  リード線、２５  パネル、２６  ストリング、２７  受光面、２８  バスバー（電極）、２９  フィンガー、３１  太陽電池セル、３３  ガラス基板、３３ａ  受光面、３５  薄膜部、３７  裏面電極、４０  セル画像、４１，４２  ひび、４３  暗領域、４５  フィンガー断線、４６  無欠陥領域、４７  暗領域、４９  短絡、５０  表示用画像、５１  ひび識別画像、５３  暗領域識別画像、５５  フィンガー断線識別画像、５６  無欠陥領域識別画像、５７  暗領域識別画像、５９  短絡識別画像。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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