(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルを設定位置に搬送した後、暗室において、太陽電池セルを光がクラックから漏れる程度に歪ませるとともに、太陽電池セルに光をあてて、漏洩光の有無によってクラックの有無を検査することを特徴とする太陽電池セルの検査方法。
【請求項２】
対向する一対の側端縁部を支持して太陽電池セルを間欠的に搬送する搬送装置と、搬送装置を介して設定位置に搬送された太陽電池セルの上方および下方にそれぞれ配置されたＣＣＤイメージセンサおよび投光器と、搬送装置を介して設定位置に搬送された太陽電池セルに臨んで設けられたカバーと、から構成され、前記カバーは、ＣＣＤイメージセンサを覆って設けられた主カバーおよび該主カバーに対して昇降自在であり、太陽電池セルの周縁部に臨む周縁部を有する副カバーからなり、主カバーに対して副カバーを下降させてその周縁部を太陽電池セルの周縁部に接触させて、ＣＣＤイメージセンサと搬送装置に支持された太陽電池セルにわたって暗室を形成するとともに、搬送装置に支持された太陽電池セルを歪ませる一方、歪ませた太陽電池セルを投光器によって投光して、太陽電池セルのクラックの有無をＣＣＤイメージセンサで検査することを特徴とする太陽電池セルの検査装置。
【請求項３】
前記太陽電池セルが、リードを介して順次接続されていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池セルの検査装置。
【請求項４】
前記副カバーの周縁部に接触部材が設けられていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池セルの検査装置。
【請求項５】
前記接触部材のうち、搬送装置に支持される一対の側端縁部に直交する一対の側端縁部に臨んで設けられた接触部材が、一端から他端にかけて厚みの異なる部分を有することを特徴とする請求項４記載の太陽電池セルの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池セルの検査方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、太陽電池モジュールは、複数個の太陽電池セルを接続してストリングを形成し、複数行のストリングを接続して面状に製造される。この場合、複数個の太陽電池セルを接続してストリングを形成する際、隣接する太陽電池セルは、断面偏平な方形状に形成された導体、例えば、銅線からなるリードを介して接続されている。具体的には、図４に示すように、一の太陽電池セルＰの表面および隣接する太陽電池セルＰの裏面にわたって半田を介してリードＬを溶着し、順次接続するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような太陽電池セルにクラックが発生する場合があるが、クラックは、太陽電池セルの一面側から他面側にかけて各積層構造や組織面を経て斜め方向に形成されることが多く、クラックの有無を検査することが困難な場合があった。例えば、太陽電池セルのクラックの有無を検査するため、太陽電池セルの下方から投光し、太陽電池セルのクラックを通して漏洩する光の有無をＣＣＤカメラで検査することが考えられるが、前述したように、積層構造や組織面を経て斜め方向に形成されたクラックでは、表面側に光が漏洩しない場合があり、太陽電池セルのクラックの有無を確実に検査することはできない。
【０００４】
また、各太陽電池セルに半田を介してリードの一部を溶着する一方、一の太陽電池セルに溶着されたリードの他部を隣接する他の太陽電池セルに半田を介して溶着することにより、複数個の太陽電池セルを順次接続してストリングを形成する場合、太陽電池セルには、半田を溶融させるために熱応力が作用することから、クラック、特に、ヘアクラックと称される微細なクラックが発生しやすい。この場合、クラックの発生した太陽電池セルが不良品として検出されずにストリングを形成した場合、設計された起電力を得ることができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、太陽電池セルのクラックの有無を確実に把握することのできる太陽電池セルの検査方法およびその装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池セルの検査方法は、太陽電池セルを設定位置に搬送した後、暗室において、太陽電池セルを光がクラックから漏れる程度に歪ませるとともに、太陽電池セルに光をあてて、漏洩光の有無によってクラックの有無を検査することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、設定位置に搬送された太陽電池セルを、暗室において、光がクラックから漏れる程度にわずかに歪ませるとともに、太陽電池セルに光をあてることにより、歪ませない状態においては全く光を漏洩しないようなヘアクラックであっても、光の通過を促すことができる。
【０００８】
したがって、太陽電池セルをわずかに歪ませた状態でクラックの有無を検査することにより、歪ませない状態でクラックの有無を検査する場合に比較して、ヘアクラックなどの微小なクラックであっても確実に把握することができる。
【０００９】
本発明の太陽電池セルの検査装置は、対向する一対の側端縁部を支持して太陽電池セルを間欠的に搬送する搬送装置と、搬送装置を介して設定位置に搬送された太陽電池セルの上方および下方にそれぞれ配置されたＣＣＤイメージセンサおよび投光器と、搬送装置を介して設定位置に搬送された太陽電池セルに臨んで設けられたカバーと、から構成され、前記カバーは、ＣＣＤイメージセンサを覆って設けられた主カバーおよび該主カバーに対して昇降自在であり、太陽電池セルの周縁部に臨む周縁部を有する副カバーからなり、主カバーに対して副カバーを下降させてその周縁部を太陽電池セルの周縁部に接触させて、ＣＣＤイメージセンサと搬送装置に支持された太陽電池セルにわたって暗室を形成するとともに、搬送装置に支持された太陽電池セルを歪ませる一方、歪ませた太陽電池セルを投光器によって投光して、太陽電池セルのクラックの有無をＣＣＤイメージセンサで検査することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、搬送装置によって設定位置に搬送された太陽電池セルに対して副カバーを下降させ、その周縁部を太陽電池セルの周縁部に接触させることにより、ＣＣＤイメージセンサと太陽電池セルにわたって暗室を形成することができ、また、太陽電池セルをわずかに歪ませることができる。すなわち、太陽電池セルにリードが溶着されている場合、太陽電池セルの、リードの溶着されている部位と溶着されていない部位、また、リードが溶着されている部位における半田の厚みの相違などによって任意の断面における断面係数は相違しており、わずかな押圧力を作用させることによって太陽電池セルを歪ませることができる。そして、太陽電池セルを投光器によってその下面を投光すれば、太陽電池セルとＣＣＤイメージセンサ間にわたって設けられて暗室を形成するカバー内において、クラックを通して光が上面側に漏洩することから、漏洩光の有無をＣＣＤイメージセンサによって検査することにより、太陽電池セルのクラックの有無を把握することができる。
【００１１】
ここで、太陽電池セルがクラックを有する場合、太陽電池セルをわずかに歪ませることにより、歪ませない状態においては全く光を漏洩させないようなヘアクラックなどの微小なクラックであっても、光の通過を促すことができ、クラックを確実に把握することができる。
【００１２】
この結果、搬送装置、ＣＣＤイメージセンサ、投光器に加えて、主カバーおよび主カバーに対して昇降自在な副カバーからなるカバーを設ける、といった簡単な構成により、太陽電池セルのクラックの有無を確実に把握することができる。
【００１３】
本発明において、前記太陽電池セルが、リードを介して順次接続されていると、複数個の太陽電池セルをリードを介して接続したストリングを検査することになるため、太陽電池モジュールの信頼性を大幅に向上させることができる。
【００１４】
本発明において、前記副カバーの周縁部に接触部材が設けられていると、副カバーの周縁部を太陽電池セルの周縁部に接触させる際、衝撃を与えることがないため、薄板状に形成されるとともに、脆性な太陽電池セルの破損を防止して検査することができる。
【００１５】
ここで、接触部材としては、発泡ポリウレタンやネオプレンなど、スポンジ状の軟質発泡体が好ましく用いられる。
【００１６】
この場合、副カバーの下降を緩衝するとともに、一定範囲を超える副カバーの下降を阻止するショックアブソーバを設けることが好ましい。
【００１７】
本発明において、前記接触部材のうち、搬送装置に支持される一対の側端縁部に直交する一対の側端縁部に臨んで設けられた接触部材が、一端から他端にかけて厚みの異なる部分を有すると、副カバーの周縁部を太陽電池セルの周縁部に接触させることによって、接触部材の厚みの差によって太陽電池セルに押圧力の差を生じ、太陽電池セルをわずかに歪ませることができる。
【００１８】
ここで、厚みの異なる部分を有する接触部材の形状としては、一端から他端にかけて厚みが漸増あるいは漸減する傾斜状などを採用することができ、太陽電池セルに部分的に押圧力の差が生じるような形状であれば限定されない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１および図２には、本発明の太陽電池セルの検査装置１の一実施形態が示されている。
【００２１】
この検査装置１は、基台２に隣接して設けられ、太陽電池セルＰ（図４参照）を間欠的に搬送する搬送装置３と、搬送装置３を介して設定位置に搬送された太陽電池セルＰの上方に配置されたＣＣＤイメージセンサ４、具体的には、ＣＣＤカメラと、搬送装置３を介して設定位置に搬送された太陽電池セルＰの下方に配置された投光器５と、搬送装置３を介して設定位置に搬送された太陽電池セルＰに臨んで設けられたカバー６と、から構成されている。
【００２２】
ここで、太陽電池セルＰは、溶着されたリードＬを介して複数枚が順次接続されてストリングＳに形成されている。
【００２３】
搬送装置３は、前後方向（図１の紙面に直交する方向）および左右方向（図１の左右方向）にそれぞれ設定間隔をおいて回転自在に歯付きプーリー３１を軸支するとともに、左方または右方の前後の歯付きプーリー３１にそれぞれ歯付きベルト３２を巻回して構成され、前方の一対の歯付きプーリー３１には、間欠的に駆動可能なモーター３３の出力軸が連結されている。そして、歯付きベルト３２の裏面側に位置して、方形枠状のガイド３４が設けられており、歯付きベルト３２は、その歯部がガイド３４に支持されて移動する。
【００２４】
ここで、一対の歯付きベルト３２，３２の内端縁間の間隔は、太陽電池セルＰの左右端縁部を支持して搬送することができるように、太陽電池セルＰの左右幅よりも若干小さく設定されている。
【００２５】
したがって、モーター３３を間欠的に駆動することにより、駆動側の歯付きプーリー３１が回転し、歯付きプーリー３１に巻回された歯付きベルト３２が前方から後方に向かって移動し、一対の歯付きベルト３２にわたって左右端縁部が支持された太陽電池セルＰを間欠的に搬送することができる。
【００２６】
一方、搬送装置３に隣接して設置された基台２に支柱２１が立設されるとともに、支柱２１にアーム２２が設けられ、アーム２２にＣＣＤイメージセンサ４が設けられている。ここで、支柱２１は、基台２に沿って前後方向に摺動自在に嵌合され、また、アーム２２は、支柱２１に沿って上下方向に摺動自在に嵌合され、さらに、ＣＣＤイメージセンサ４は、アーム２２に沿って左右方向に摺動自在に嵌合されており、しかも、基台２に対する支柱２１の移動方向、支柱２１に対するアーム２２の移動方向およびアーム２２に対するＣＣＤイメージセンサ４の移動方向は、互いに直交する三軸方向に設定されている。したがって、ＣＣＤイメージセンサ４を、搬送装置３を介して設定位置に搬送された太陽電池セルＰの中心上の任意の高さ位置に臨ませることができる。
【００２７】
なお、支柱２１には、伸縮方向を上下方向に向けたシリンダ２３が摺動自在に嵌合されるとともに、該シリンダ２３に対向してショックアブソーバ２４がシリンダ２３と一体に設けられており、後述するように、シリンダ２３を伸縮作動させることにより、カバー６の副カバー６２を昇降させることができる。この際、シリンダ２３のピストンロッド側がショックアブソーバ２４に衝突して衝撃を吸収するととともに、設定位置を越える下降を規制している。
【００２８】
一方、カバー６は、主カバー６１および副カバー６２から構成され、このうち、主カバー６１は、略中間部が支柱２１に固定されるとともに、ＣＣＤイメージセンサ４を覆って設けられた上端部から下端部に向かって開口面積が漸増する角錐筒状に形成されて、下端部に外向きフランジ６１１が形成されている。また、副カバー６２は、主カバー６１の下端側外向きフランジ６１１の外形よりも大きな開口を有する角筒状に形成されて、主カバー６１に昇降自在に嵌挿されており、上端部および下端部にそれぞれ内向きフランジ６２１，６２２が形成されている。そして、副カバー６２の上端側内向きフランジ６２１に、前述したシリンダ２３のピストンロッド側が連結されている。このため、シリンダ２３の伸縮作動により、副カバー６２の上端側内向きフランジ６２１を主カバー６１の下端側外向きフランジ６１１に略当接させ、あるいは、主カバー６１の下端側外向きフランジ６１１から離脱させることができる。そして、副カバー６２をシリンダ２３を介して下降させた際、その上端側内向きフランジ６２１と主カバー６１の下端側外向きフランジ６１１との当接部から光が漏洩しないように、少なくとも一方のフランジに密封部材（図示せず）が設けられている。
【００２９】
また、副カバー６２の下端側内向きフランジ６２２は、その各周縁部が、太陽電池セルＰの各周縁部にそれぞれ臨むように、大きさが設定されているとともに、その下面には、軟質な接触部材６３、具体的には、発泡ポリウレタンやネオプレンといったスポンジ状の軟質発泡体が貼着されている。このうち、搬送装置３の歯付きベルト３２の移動方向に直交する側の対向する一対の側端縁部に設けられた接触部材６３は、図３に示すように、一端から他端にかけて傾斜する傾斜状など、一端側から他端側に向かって厚みの異なる部分を有するように形成されている。このため、シリンダ２３を伸長作動させて、副カバー６２を主カバー６１に対して下降させ、その下端側内向きフランジ６２２に設けた接触部材６３を太陽電池セルＰの周縁部に接触させた際、太陽電池セルＰの、一対の歯付きベルト３２に支持されていない側の対向する一対の側端縁部に、接触部材６３の厚みの差に伴うわずかな押圧力を作用させ、太陽電池セルＰを歪ませるものである。この場合、接触部材６３は軟質であるため、太陽電池セルＰに衝撃力を作用させることがなく、薄板状に形成されるとともに、脆性な太陽電池セルＰを破損させることなく押圧することができる。
【００３０】
なお、設定位置に搬送された太陽電池セルＰの下方に位置して、投光器５が設けられており、投光器５を介して太陽電池セルＰの下面を投光することができる。
【００３１】
次に、このように構成された検査装置１の作動について説明する。
【００３２】
図示しない始動スイッチを操作すれば、モーター３３が駆動し、駆動側の歯付きプーリー３１を回転させることにより、前後の歯付きプーリー３１，３１間にそれぞれ巻回された一対の歯付きベルト３２が移動する。ここで、搬送装置３の上流側には、図示しないストリングＳの搬送ラインが配置されており、搬送装置３と同期して駆動するように制御されている。したがって、搬送装置３には、ストリングＳが順次供給される。
【００３３】
なお、ストリングＳは、太陽電池セルＰの長さに相当する距離ずつ間欠的に搬送される。
【００３４】
搬送装置３を介して間欠的にストリングＳが搬送され、先端の太陽電池セルＰが設定位置に到達すれば、モータ３２の駆動が停止する。この場合、太陽電池セルＰの中心上の設定高さ位置にＣＣＤイメージセンサ４が対向している。
【００３５】
この状態で、シリンダ２３が伸長作動し、副カバー６２を主カバー６１に対して下降させることにより、その下端側内向きフランジ６２２の下面に設けた接触部材６３を太陽電池セルＰの周縁部に接触させる。この際、副カバー６２の上端側内向きフランジ６２１が主カバー６１の下端側外向きフランジ６１１に略当接し、それらの当接部から光が漏洩することを防止する。また、シリンダ２３の伸長作動は、ショックアブソーバ２４によって緩衝されるとともに、一定以上の伸長作動、すなわち、副カバー６２の下降が阻止されて、太陽電池セルＰへの一定以上の押圧が防止されている。
【００３６】
一方、副カバー６２が一定距離下降し、その下端側内向きフランジ６２２の下面に設けた接触部材６３が太陽電池セルＰの周縁部に接触すれば、太陽電池セルＰの、一対の歯付きベルト３２に支持されていない側の対向する一対の側端縁部に接触部材６３の厚みの差によってわずかな押圧力が作用する。そして、太陽電池セルＰに作用するわずかな押圧力に基づいて、太陽電池セルＰは歪むことになる。次いで、投光器５が作動し、太陽電池セルＰを下方から投光すれば、太陽電池セルＰにクラックがある場合、クラックを通して光が太陽電池セルＰの上面側に漏洩することから、その漏洩光の有無をＣＣＤイメージセンサ４を用いて検査することにより、太陽電池セルＰのクラックの有無を把握することができる。この際、太陽電池セルＰとＣＣＤイメージセンサ４にわたってカバー６が設けられて暗室状に形成されていることにより、外部の光がカバー６内に入り込むことがなく、クラックを通過した漏洩光を確実に把握することができる。また、太陽電池セルＰをわずかに歪ませた状態でクラックの有無を検査することにより、歪ませない状態では光を漏洩しないようなヘアクラックなどの微小なクラックでも把握することができる。
【００３７】
この結果、ヘアクラックなどの微小なクラックを含むクラックを確実に把握することができる。
【００３８】
先頭の太陽電池セルＰのクラックの有無が検査されたならば、シリンダ２３を縮小作動させて副カバー６２を上昇させた後、モータ３３を駆動し、次の太陽電池セルＰを設定位置まで搬送し、クラックの有無を検査する。
【００３９】
以下、同様に、ストリングＳを形成する太陽電池セルＰを順に検査する。そして、ストリングＳを形成する全ての太陽電池セルＰにクラックが認められない場合、搬送装置３に同期して駆動するように設けられたストッカー（図示せず）にストリングＳが移送される。一方、ストリングＳを構成する太陽電池セルＰにクラックが認められた場合、その時点で以後の検査作業は中止し、図示しない不良品のストッカーに搬出される。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、太陽電池セルのクラックの有無を確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池セルの検査装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の太陽電池セルの検査装置の平面図である。
【図３】軟質発泡体の変形例を一部省略して示す拡大図である。
【図４】複数個の太陽電池セルをリードを介して接続して形成されたストリングを示す平面図およびその側面図である。
【符号の説明】
１  検査装置
２  基台
２１  支柱
２２  アーム
２３  シリンダ
２４  ショックアブソーバ
３  搬送装置
３１  歯付きプーリー
３２  歯付きベルト
３３  モーター
４  ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤカメラ）
５  投光器
６  カバー
６１  主カバー
６２  副カバー
６３  接触部材
Ｐ  太陽電池セル
Ｌ  リード
Ｓ  ストリング
【図１】
0003655598.tif 000002
【図２】
0003655598.tif 000003
【図３】
0003655598.tif 000004
【図４】
0003655598.tif 000005