(57)【要約】  可視光を使用した検査と赤外光を使用した検査を単一の装置により実行することが可能な太陽電池セルの検査装置を提供する。光照射部１３は、太陽電池セル１００と対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１と、これらの赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１の外側において、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２と、拡散板２６と、反射部材としてのハーフミラー２１および合成部材２２から成り、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を太陽電池セル１００の周縁部に照射する可視光シフト機構とを備える。
2014038012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置において、
前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、
前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第１画像測定部と、
前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第２画像測定部とを備え、
前記光照射部は、
前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子と、
前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のＬＥＤ素子と、
前記可視光を出射する複数のＬＥＤ素子から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構と、
を備えたことを特徴とする太陽電池セルの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記可視光シフト機構は、
前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数のＬＥＤ素子から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、
前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子から出射された赤外光を透過させるとともに、前記反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材と、
を備える太陽電池セルの検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える太陽電池セルの検査装置。  
【請求項４】
請求項２に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい太陽電池セルの検査装置。  
【請求項５】
請求項２に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記反射部材はハーフミラーである太陽電池セルの検査装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、
前記第２画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する太陽電池セルの検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、
前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第１画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第２画像測定部に導くビームスプリッタを備える太陽電池セルの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、反射防止膜成膜後の太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルの生産工程においては、太陽電池セルの割れや欠け、あるいは、パターンや成膜の欠陥等を検査する外観検査と、太陽電池セルの内部に生じたクラックやボイド等を検査する内部検査とが実行される。【０００３】
特許文献１には、レーザ光源により半導体ウエハに対してレーザ光を照射するとともに、半導体ウエハの表面において反射した光学像を撮像装置により撮像し、欠陥検出部により撮像された半導体ウエハの画像データから欠陥を抽出することにより、半導体ウエハの表面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置が開示されている。【０００４】
また、特許文献２には、赤外線光源から半導体ウエハに対して赤外線を照射するとともに、半導体ウエハを透過した赤外線を赤外線カメラにより撮像する赤外線検査装置が開示されている。この赤外線検査装置においては、クラック等の異常部分と多結晶シリコン基板部分とで赤外線の透過状態が異なることを利用して、半導体ウエハ内部の微小クラックを検出する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２２５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池セルの製造プロセスにおいて、反射防止膜の成膜後の太陽電池セルの検査が実行される。そして、検査で良品と判断された太陽電池セルに対して、電極の印刷と焼成が実行される。この太陽電池セルの検査としては、太陽電池セルの割れや欠けを検査する形状の検査、太陽電池セルに乗ったパーティクル、反射防止膜のピンホール、反射防止膜の膜厚むら、電極生成後のパターン等を検査する表面状態の検査、太陽電池セルの内部に生じた割れを検査するマイクロクラックの検査がある。【０００７】
ここで、上述した形状の検査時には、太陽電池セルの裏面側から可視光を照明して撮影を行っている。また、上述した表面状態の検査時には、太陽電池セルの表面側から可視光を照明して撮影を行っている。さらに、上述したマイクロクラックの検査時には、太陽電池セルの裏面側から赤外線を照射して太陽電池セルを透過した赤外光を撮影している。【０００８】
従来、形状の検査および表面状態の検査を行う検査装置と、マイクロクラックの検査を行う検査装置は、使用する照明光の波長が異なることから、各々、別々の装置として構成されている。このため、可視光を使用した形状の検査または表面状態の検査と、赤外光を使用したマイクロクラックの検査とを実行するためには、複数の装置が必要となることから、検査にコストがかかり、また、装置の専有面積が大きくなるばかりではなく、検査に時間がかかるという問題が生ずる。【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、可視光を使用した検査と赤外光を使用した検査を単一の装置により実行することが可能な太陽電池セルの検査装置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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置において、前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第１画像測定部と、前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第２画像測定部とを備え、前記光照射部は、前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子と、前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のＬＥＤ素子と、前記可視光を出射する複数のＬＥＤ素子から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構とを備えたことを特徴とする。【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可視光シフト機構は、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数のＬＥＤ素子から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子から出射された赤外光を透過させるとともに、前記第１の反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材とを備える。【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える。  【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい。【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記反射部材はハーフミラーである。【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明において、前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、前記第２画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する。【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第１画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第２画像測定部に導くビームスプリッタを備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セルと対向する領域に赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数のＬＥＤ素子を設置することにより、太陽電池セルの全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セルの周縁部に可視光を照射することが可能となる。このため、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。【００１８】
請求項３および請求項４に記載の発明によれば、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることにより、太陽電池セルの全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を最小とすることが可能となる。【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、太陽電池セルを透過した赤外光を第１画像測定部に導くとともに、太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セルで反射した可視光とを第２画像測定部に導くビームスプリッタを備えることから、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を同時に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】太陽電池セルの検査装置１の概要図である。
【図２】支持部１８に支持された複数の可視光源１１の配置を示す平面図である。
【図３】光照射部１３の概要図である。
【図４】ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。
【図５】ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【図６】太陽電池セルの検査装置１の主要な制御系を示すブロック図である。
【図７】ミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。
【図８】ミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１の概要図である。また、図２は、支持部１８に支持された複数の可視光源１１の配置を示す平面図である。なお、図２においては、反射型拡散板１２の開口部１７を実線で示している。
【００２３】
この太陽電池セルの検査装置１は、支持部１８により支持された６４０ｎｍ程度の波長の可視光を出射する複数個の可視光源１１と、この可視光源１１から照射された可視光を反射して太陽電池セル１００の上面に照射するための支持部１８に連結されたドーム型の反射型拡散板１２と、から構成される可視光照射部を備える。可視光源１１から出射された可視光は、反射型拡散板１２により反射され、太陽電池セル１００の表面に照射される。
【００２４】
また、この太陽電池セルの検査装置１は、太陽電池セル１００の裏面側から、太陽電池セル１００の全域に赤外光を照射するとともに、太陽電池セル１００の周縁部に可視光を照射する光照射部１３を備える。
【００２５】
さらに、この太陽電池セルの検査装置１は、平板形状のビームスプリッタ１４と、赤外光による画像を測定するための第１画像測定部としてのＣＣＤカメラ１６と、可視光による画像を測定するための第２画像測定部としてのＣＣＤカメラ１５とを備える。ビームスプリッタ１４は、後述するように、太陽電池セル１００を通過した赤外光と、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セル１００で反射した可視光とを受光可能な位置に配置されている。また、このビームスプリッタ１４は、可視光を反射するとともに、赤外光を透過する構成を有する。
【００２６】
可視光源１１を含む可視光照射部から出射された可視光は、太陽電池セル１００の表面で反射された後、反射型拡散板１２における矩形状の開口部１７を通過し、ビームスプリッタ１４においてさらに反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。一方、光照射部１３から出射された赤外光は、太陽電池セル１００を透過した後、ビームスプリッタ１４を通過して、ＣＣＤカメラ１６に入射する。また、光照射部１３から出射された可視光は、太陽電池セル１００の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。
【００２７】
図３は、光照射部１３の概要図である。また、図４は、ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。さらに、図５は、ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【００２８】
光照射部１３は、太陽電池セル１００と対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１と、これらの赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１の外側において、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２と、拡散板２６と、反射部材としてのハーフミラー２１および合成部材２２から成り、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を太陽電池セル１００の周縁部に照射する可視光シフト機構とを備える。
【００２９】
赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、基板３３上に列設された状態で、太陽電池セル１００と対向する領域に配置されている。ここで、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、例えば、ＬＥＤ素子３１を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ＬＥＤ素子３１と太陽電池セル１００とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、基板３３上に列設された複数のＬＥＤ素子３１により形成される面領域が、太陽電池セル１００の面領域と対向している状態を意味する。
【００３０】
なお、図３に示すように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、これらのＬＥＤ素子３１の配置間隔が、太陽電池セル１００の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル１００の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板３３上に配設されている。これらのＬＥＤ素子３１は、９４０ｎｍ程度の波長の赤外光を出射する。この赤外光の波長は、赤外光が太陽電池セル１００を容易に透過可能となるように、太陽電池セル１００の材質等に基づいて決定される。
【００３１】
可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２は、例えば、６４０ｎｍ程度の波長の可視光を出射するものであり、基板３４上に列設された状態で、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１の外側において、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に列設されている。ここで、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、例えば、ＬＥＤ素子３２を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ＬＥＤ素子３２と太陽電池セル１００の外周部の領域（太陽電池セル１００のすぐ外側の領域）とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、基板３４上に列設された複数のＬＥＤ素子３２により形成される面領域が、太陽電池セル１００のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
【００３２】
ハーフミラー２１は、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の５０％を反射する反射部材として機能するものである。なお、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の残りの５０％は、ハーフミラー２１をそのまま通過する。このハーフミラー２１は、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、ＬＥＤ素子３２の場合と同様、例えば、ハーフミラー２１を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ハーフミラー２１と太陽電池セル１００の外周部の領域（太陽電池セル１００のすぐ外側の領域）とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、ハーフミラー２１により形成される面領域が、太陽電池セル１００のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
【００３３】
合成部材２２は、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光を、太陽電池セル１００の端縁方向に偏向した上で透過させる機能と、ハーフミラー２１により反射された可視光を反射することにより、この可視光をシフトさせ、太陽電池セル１００の周縁部に照射する機能とを備える。この合成部材２２は、図４に示すように、赤外光の照射方向を太陽電池セル１００の端縁方向に偏向するウエッジプリズム２４上に、可視光を反射し赤外光を透過させるコールドミラー等と呼称される誘電体膜２３を積層した構成を有する。この合成部材２２は、太陽電池セル１００と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、ＬＥＤ素子３１の場合と同様、例えば、合成部材２２を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、合成部材２２と太陽電池セル１００とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、合成部材２２により形成される面領域が、太陽電池セル１００の面領域と対向している状態を意味する。
【００３４】
図６は、太陽電池セルの検査装置１の主要な制御系を示すブロック図である。
【００３５】
この太陽電池セルの検査装置１は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭおよび論理演算を実行するＣＰＵを有し装置全体を制御する制御部７を備える。この制御部７は、上述した可視光源１１、ＬＥＤ素子３１、ＬＥＤ素子３２、ＣＣＤカメラ１５およびＣＣＤカメラ１６と接続されている。この制御部７は、可視光源１１、ＬＥＤ素子３１およびＬＥＤ素子３２の点灯を制御するとともに、ＣＣＤカメラ１５およびＣＣＤカメラ１６による画像の取り込みと測定とを制御する。
【００３６】
以上のような構成を有する太陽電池セルの検査装置１において太陽電池セル１００の検査を実行する場合においては、図示しない搬送機構により、図１に示すように、太陽電池セル１００を検査位置に搬送する。この状態において、光照射部１３による太陽電池セル１００の下面全域への赤外光を照射しつつ、光照射部１３による太陽電池セル１００の下面周縁部への可視光の照射もしくは可視光照射部による太陽電池セル１００の表面全域への可視光の照射を順次切り替えて実行する。
【００３７】
この状態においては、図１に示すように、可視光源１１から出射された可視光は、反射型拡散板１２により反射され、太陽電池セル１００の表面に照射される。この可視光は、太陽電池セル１００の表面で反射された後、反射型拡散板１２における矩形状の開口部１７を通過し、ビームスプリッタ１４においてさらに反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された反射画像に基づいて、太陽電池セル１００の表面状態の検査が実行される。
【００３８】
また、図３および図４に示すように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光は、太陽電池セル１００の中央部分付近においては、拡散板２６を通過した後に、太陽電池セル１００の裏面に照射される。また、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光の一部は、拡散板２６を通過した後に、合成部材２２におけるウエッジプリズム２４の作用により、太陽電池セル１００の端縁方向にわずかに偏向され、合成部材２２における誘電体膜２３を通過した後、太陽電池セル１００の裏面に照射される。これらの赤外光は、太陽電池セル１００を透過した後、ビームスプリッタ１４を通過して、ＣＣＤカメラ１６に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１６により測定された透過画像に基づいて、太陽電池セル１００のマイクロクラックの検査が実行される。
【００３９】
なお、この時、上述したように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、これらのＬＥＤ素子３１の配置間隔が、太陽電池セル１００の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル１００の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板３３上に配設されている。また、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光の一部は、ウエッジプリズム２４の作用により太陽電池セル１００の端縁方向にわずかに偏向される。これらの構成を採用することにより、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることができる。このため、太陽電池セル１００の全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。
【００４０】
さらに、図３および図４に示すように、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の５０％は、ハーフミラー２１をそのまま通過して、太陽電池セル１００の裏面の外周部に照射される。また、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の残りの５０％はハーフミラー２１において反射され、ハーフミラー２１により反射された可視光は、誘電体膜２３によりさらに反射されることによりシフトし、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル１００の形状の検査が実行される。
【００４１】
なお、ＣＣＤカメラ１５は、可視光源１１から出射され太陽電池セル１００の表面で反射された反射画像と、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から出射され太陽電池セル１００に遮断されずに通過した通過画像の両方を測定することになる。この場合においては、制御部７により、可視光源１１と複数のＬＥＤ素子３２とを交互に点灯させるとともに、これらの可視光源１１と複数のＬＥＤ素子３２の点灯と同期させてＣＣＤカメラ１５による画像の取り込みを制御することにより、反射画像のデータと通過画像のデータとを識別して取得する構成となっている。
【００４２】
以上のように、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１においては、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セル１００と対向する領域に赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２を設置することが可能となる。このため、太陽電池セル１００の全域に対して赤外線を均一に照射することができ、マイクロクラックの検査をより正確に実行することが可能となる。また、太陽電池セル１００の全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セル１００の周縁部に可視光を照射することが可能となることから、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。そして、さらに、太陽電池セル１００の表面に可視光をも照射することにより、太陽電池セル１００の表面状態の検査をも同時に実行することが可能となる。
【００４３】
次に、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１の他の実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１のミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。また、図８は、第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１のミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【００４４】
この第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１においては、第１実施形態に係るハーフミラー２１に替えて、ミラー２５を使用している。このミラー２５は、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光を１００％反射する反射部材として機能するものである。このミラー２５は、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。一方、この第２実施形態においては、第１実施形態と同様の合成部材２２が使用される。但し、この合成部材２２は、その一部が太陽電池セル１００と対向し、その残部が太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。
【００４５】
図７および図８に示すように、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光は、ミラー２５において反射され、誘電体膜２３によりさらに反射されることによりシフトされ、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル１００の形状の検査が実行される。
【００４６】
なお、上述した実施形態においては、太陽電池セル１００と対向する領域には赤外光を出射するＬＥＤ素子３１のみを配置し、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域には可視光を出射するＬＥＤ素子３２のみを配置している。しかしながら、ＬＥＤ素子３１の一部のみをＬＥＤ素子３２の領域に配置してもよく、ＬＥＤ素子３２の一部のみをＬＥＤ素子３１の領域に配置してもよい。
【００４７】
また、拡散板２６は、ＬＥＤ素子３１あるいはＬＥＤ素子３２の光を透過しつつ拡散させ、均一に太陽電池セル１００を照明する。ＬＥＤ素子３１およびＬＥＤ素子３２の素子数が十分に多く配設され、均一に照明できる場合は、拡散板２６は省いてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１      太陽電池セルの検査装置
７      制御部
１１    可視光源
１２    反射型拡散板
１３    光照射部
１４    ビームスプリッタ
１５    ＣＣＤカメラ
１６    ＣＣＤカメラ
１７    開口部
１８    支持部
２１    ハーフミラー
２２    合成部材
２３    誘電体膜
２４    ウエッジプリズム
２５    ミラー
２６    拡散板
３１    ＬＥＤ素子
３２    ＬＥＤ素子
１００  太陽電池セル
【図１】
2014038012.tif 000003
【図２】
2014038012.tif 000004
【図３】
2014038012.tif 000005
【図４】
2014038012.tif 000006
【図５】
2014038012.tif 000007
【図６】
2014038012.tif 000008
【図７】
2014038012.tif 000009
【図８】
2014038012.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月11日(2015.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置において、
前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、
前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第１画像測定部と、
前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第２画像測定部とを備え、
前記光照射部は、
前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数の光源と、
前記赤外光を出射する複数の光源の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数の光源と、
前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構と、
を備え、
前記可視光シフト機構は、
前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、
前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数の光源から出射された赤外光を透過させるとともに、前記反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材と、
を備えることを特徴とする太陽電池セルの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える太陽電池セルの検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記赤外光を出射する複数の光源の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい太陽電池セルの検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記反射部材はハーフミラーである太陽電池セルの検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、
前記第２画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する太陽電池セルの検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池セルの検査装置において、
前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、
前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第１画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第２画像測定部に導くビームスプリッタを備える太陽電池セルの検査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、反射防止膜成膜後の太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルの生産工程においては、太陽電池セルの割れや欠け、あるいは、パターンや成膜の欠陥等を検査する外観検査と、太陽電池セルの内部に生じたクラックやボイド等を検査する内部検査とが実行される。
【０００３】
特許文献１には、レーザ光源により半導体ウエハに対してレーザ光を照射するとともに、半導体ウエハの表面において反射した光学像を撮像装置により撮像し、欠陥検出部により撮像された半導体ウエハの画像データから欠陥を抽出することにより、半導体ウエハの表面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、赤外線光源から半導体ウエハに対して赤外線を照射するとともに、半導体ウエハを透過した赤外線を赤外線カメラにより撮像する赤外線検査装置が開示されている。この赤外線検査装置においては、クラック等の異常部分と多結晶シリコン基板部分とで赤外線の透過状態が異なることを利用して、半導体ウエハ内部の微小クラックを検出する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２２５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池セルの製造プロセスにおいて、反射防止膜の成膜後の太陽電池セルの検査が実行される。そして、検査で良品と判断された太陽電池セルに対して、電極の印刷と焼成が実行される。この太陽電池セルの検査としては、太陽電池セルの割れや欠けを検査する形状の検査、太陽電池セルに乗ったパーティクル、反射防止膜のピンホール、反射防止膜の膜厚むら、電極生成後のパターン等を検査する表面状態の検査、太陽電池セルの内部に生じた割れを検査するマイクロクラックの検査がある。
【０００７】
ここで、上述した形状の検査時には、太陽電池セルの裏面側から可視光を照明して撮影を行っている。また、上述した表面状態の検査時には、太陽電池セルの表面側から可視光を照明して撮影を行っている。さらに、上述したマイクロクラックの検査時には、太陽電池セルの裏面側から赤外線を照射して太陽電池セルを透過した赤外光を撮影している。
【０００８】
従来、形状の検査および表面状態の検査を行う検査装置と、マイクロクラックの検査を行う検査装置は、使用する照明光の波長が異なることから、各々、別々の装置として構成されている。このため、可視光を使用した形状の検査または表面状態の検査と、赤外光を使用したマイクロクラックの検査とを実行するためには、複数の装置が必要となることから、検査にコストがかかり、また、装置の専有面積が大きくなるばかりではなく、検査に時間がかかるという問題が生ずる。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、可視光を使用した検査と赤外光を使用した検査を単一の装置により実行することが可能な太陽電池セルの検査装置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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、太陽電池セルを検査する太陽電池セルの検査装置において、前記太陽電池セルの全域に赤外光を照射するとともに、前記太陽電池セルの周縁部に可視光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射され、前記太陽電池セルを透過した赤外光による透過画像を測定する第１画像測定部と、前記光照射部から前記太陽電池セルの周縁部に照射され、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光による通過画像を測定する第２画像測定部とを備え、前記光照射部は、前記太陽電池セルと対向する領域に列設された赤外光を出射する複数の光源と、前記赤外光を出射する複数の光源の外側において、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数の光源と、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する可視光シフト機構とを備え、前記可視光シフト機構は、前記太陽電池セルの外周部と対向する領域に配設され、前記可視光を出射する複数の光源から前記太陽電池セルの外周部に向けて出射された可視光を反射する反射部材と、前記太陽電池セルと対向する領域に配設され、前記赤外光を出射する複数の光源から出射された赤外光を透過させるとともに、前記反射部材により反射された可視光を反射することにより、この可視光を前記太陽電池セルの周縁部に照射する合成部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記合成部材は、赤外光の照射方向を前記太陽電池セルの端縁方向に偏向するウエッジプリズムと、可視光を反射し赤外光を透過させる誘電体膜とを備える。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記赤外光を出射する複数の光源の配置間隔は、前記太陽電池セルの中央付近と対向する領域で大きく、前記太陽電池セルの周縁部と対向する領域で小さい。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射部材はハーフミラーである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記光照射部とは逆側から前記太陽電池セルに可視光を照射する可視光照射部をさらに備え、前記第２画像測定部は、前記可視光照射部から照射され、前記太陽電池セルで反射した可視光による反射画像を測定する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記光照射部による前記太陽電池セル全域への赤外光の照射と、前記光照射部による前記太陽電池セルの周縁部への可視光の照射と、前記可視光照射部による前記光照射部とは逆側からの前記太陽電池セルへの可視光の照射とを同時に実行するとともに、前記太陽電池セルを通過した赤外光と、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを受光し、前記太陽電池セルを透過した赤外光を前記第１画像測定部に導くとともに、前記太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、前記太陽電池セルで反射した可視光とを前記第２画像測定部に導くビームスプリッタを備える。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セルと対向する領域に赤外光を出射する複数の光源を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数の光源を設置することにより、太陽電池セルの全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セルの周縁部に可視光を照射することが可能となる。このため、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。
【００１７】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることにより、太陽電池セルの全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を最小とすることが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、太陽電池セルを透過した赤外光を第１画像測定部に導くとともに、太陽電池セルに遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セルで反射した可視光とを第２画像測定部に導くビームスプリッタを備えることから、形状の検査、表面状態の検査およびマイクロクラックの検査を同時に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】太陽電池セルの検査装置１の概要図である。
【図２】支持部１８に支持された複数の可視光源１１の配置を示す平面図である。
【図３】光照射部１３の概要図である。
【図４】ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。
【図５】ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【図６】太陽電池セルの検査装置１の主要な制御系を示すブロック図である。
【図７】ミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。
【図８】ミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１の概要図である。また、図２は、支持部１８に支持された複数の可視光源１１の配置を示す平面図である。なお、図２においては、反射型拡散板１２の開口部１７を実線で示している。
【００２２】
この太陽電池セルの検査装置１は、支持部１８により支持された６４０ｎｍ程度の波長の可視光を出射する複数個の可視光源１１と、この可視光源１１から照射された可視光を反射して太陽電池セル１００の上面に照射するための支持部１８に連結されたドーム型の反射型拡散板１２と、から構成される可視光照射部を備える。可視光源１１から出射された可視光は、反射型拡散板１２により反射され、太陽電池セル１００の表面に照射される。
【００２３】
また、この太陽電池セルの検査装置１は、太陽電池セル１００の裏面側から、太陽電池セル１００の全域に赤外光を照射するとともに、太陽電池セル１００の周縁部に可視光を照射する光照射部１３を備える。
【００２４】
さらに、この太陽電池セルの検査装置１は、平板形状のビームスプリッタ１４と、赤外光による画像を測定するための第１画像測定部としてのＣＣＤカメラ１６と、可視光による画像を測定するための第２画像測定部としてのＣＣＤカメラ１５とを備える。ビームスプリッタ１４は、後述するように、太陽電池セル１００を通過した赤外光と、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光と、太陽電池セル１００で反射した可視光とを受光可能な位置に配置されている。また、このビームスプリッタ１４は、可視光を反射するとともに、赤外光を透過する構成を有する。
【００２５】
可視光源１１を含む可視光照射部から出射された可視光は、太陽電池セル１００の表面で反射された後、反射型拡散板１２における矩形状の開口部１７を通過し、ビームスプリッタ１４においてさらに反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。一方、光照射部１３から出射された赤外光は、太陽電池セル１００を透過した後、ビームスプリッタ１４を通過して、ＣＣＤカメラ１６に入射する。また、光照射部１３から出射された可視光は、太陽電池セル１００の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。
【００２６】
図３は、光照射部１３の概要図である。また、図４は、ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。さらに、図５は、ハーフミラー２１および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【００２７】
光照射部１３は、太陽電池セル１００と対向する領域に列設された赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１と、これらの赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１の外側において、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に列設された可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２と、拡散板２６と、反射部材としてのハーフミラー２１および合成部材２２から成り、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光をシフトさせることにより、この可視光を太陽電池セル１００の周縁部に照射する可視光シフト機構とを備える。
【００２８】
赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、基板３３上に列設された状態で、太陽電池セル１００と対向する領域に配置されている。ここで、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、例えば、ＬＥＤ素子３１を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ＬＥＤ素子３１と太陽電池セル１００とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、基板３３上に列設された複数のＬＥＤ素子３１により形成される面領域が、太陽電池セル１００の面領域と対向している状態を意味する。
【００２９】
なお、図３に示すように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、これらのＬＥＤ素子３１の配置間隔が、太陽電池セル１００の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル１００の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板３３上に配設されている。これらのＬＥＤ素子３１は、９４０ｎｍ程度の波長の赤外光を出射する。この赤外光の波長は、赤外光が太陽電池セル１００を容易に透過可能となるように、太陽電池セル１００の材質等に基づいて決定される。
【００３０】
可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２は、例えば、６４０ｎｍ程度の波長の可視光を出射するものであり、基板３４上に列設された状態で、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１の外側において、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に列設されている。ここで、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、例えば、ＬＥＤ素子３２を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ＬＥＤ素子３２と太陽電池セル１００の外周部の領域（太陽電池セル１００のすぐ外側の領域）とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、基板３４上に列設された複数のＬＥＤ素子３２により形成される面領域が、太陽電池セル１００のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
【００３１】
ハーフミラー２１は、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の５０％を反射する反射部材として機能するものである。なお、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の残りの５０％は、ハーフミラー２１をそのまま通過する。このハーフミラー２１は、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、ＬＥＤ素子３２の場合と同様、例えば、ハーフミラー２１を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、ハーフミラー２１と太陽電池セル１００の外周部の領域（太陽電池セル１００のすぐ外側の領域）とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００の外周部と対向する領域」とは、ハーフミラー２１により形成される面領域が、太陽電池セル１００のすぐ外側の面領域と対向している状態を意味する。
【００３２】
合成部材２２は、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光を、太陽電池セル１００の端縁方向に偏向した上で透過させる機能と、ハーフミラー２１により反射された可視光を反射することにより、この可視光をシフトさせ、太陽電池セル１００の周縁部に照射する機能とを備える。この合成部材２２は、図４に示すように、赤外光の照射方向を太陽電池セル１００の端縁方向に偏向するウエッジプリズム２４上に、可視光を反射し赤外光を透過させるコールドミラー等と呼称される誘電体膜２３を積層した構成を有する。この合成部材２２は、太陽電池セル１００と対向する領域に配設されている。ここで、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、ＬＥＤ素子３１の場合と同様、例えば、合成部材２２を太陽電池セル１００の下方に配置した場合には、合成部材２２と太陽電池セル１００とが平面視において重複する状態を意味する。すなわち、「太陽電池セル１００と対向する領域」とは、合成部材２２により形成される面領域が、太陽電池セル１００の面領域と対向している状態を意味する。
【００３３】
図６は、太陽電池セルの検査装置１の主要な制御系を示すブロック図である。
【００３４】
この太陽電池セルの検査装置１は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭおよび論理演算を実行するＣＰＵを有し装置全体を制御する制御部７を備える。この制御部７は、上述した可視光源１１、ＬＥＤ素子３１、ＬＥＤ素子３２、ＣＣＤカメラ１５およびＣＣＤカメラ１６と接続されている。この制御部７は、可視光源１１、ＬＥＤ素子３１およびＬＥＤ素子３２の点灯を制御するとともに、ＣＣＤカメラ１５およびＣＣＤカメラ１６による画像の取り込みと測定とを制御する。
【００３５】
以上のような構成を有する太陽電池セルの検査装置１において太陽電池セル１００の検査を実行する場合においては、図示しない搬送機構により、図１に示すように、太陽電池セル１００を検査位置に搬送する。この状態において、光照射部１３による太陽電池セル１００の下面全域への赤外光を照射しつつ、光照射部１３による太陽電池セル１００の下面周縁部への可視光の照射もしくは可視光照射部による太陽電池セル１００の表面全域への可視光の照射を順次切り替えて実行する。
【００３６】
この状態においては、図１に示すように、可視光源１１から出射された可視光は、反射型拡散板１２により反射され、太陽電池セル１００の表面に照射される。この可視光は、太陽電池セル１００の表面で反射された後、反射型拡散板１２における矩形状の開口部１７を通過し、ビームスプリッタ１４においてさらに反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された反射画像に基づいて、太陽電池セル１００の表面状態の検査が実行される。
【００３７】
また、図３および図４に示すように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光は、太陽電池セル１００の中央部分付近においては、拡散板２６を通過した後に、太陽電池セル１００の裏面に照射される。また、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光の一部は、拡散板２６を通過した後に、合成部材２２におけるウエッジプリズム２４の作用により、太陽電池セル１００の端縁方向にわずかに偏向され、合成部材２２における誘電体膜２３を通過した後、太陽電池セル１００の裏面に照射される。これらの赤外光は、太陽電池セル１００を透過した後、ビームスプリッタ１４を通過して、ＣＣＤカメラ１６に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１６により測定された透過画像に基づいて、太陽電池セル１００のマイクロクラックの検査が実行される。
【００３８】
なお、この時、上述したように、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１は、これらのＬＥＤ素子３１の配置間隔が、太陽電池セル１００の中央付近と対向する領域で大きくなり、太陽電池セル１００の周縁部と対向する領域で小さくなる状態で基板３３上に配設されている。また、赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１から出射された赤外光の一部は、ウエッジプリズム２４の作用により太陽電池セル１００の端縁方向にわずかに偏向される。これらの構成を採用することにより、赤外光の照度が低下しがちな太陽電池セルの周縁部に対する赤外光の照射量を増加させることができる。このため、太陽電池セル１００の全領域に赤外光をより均一に照射することが可能となる。
【００３９】
さらに、図３および図４に示すように、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の５０％は、ハーフミラー２１をそのまま通過して、太陽電池セル１００の裏面の外周部に照射される。また、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光の残りの５０％はハーフミラー２１において反射され、ハーフミラー２１により反射された可視光は、誘電体膜２３によりさらに反射されることによりシフトし、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル１００の形状の検査が実行される。
【００４０】
なお、ＣＣＤカメラ１５は、可視光源１１から出射され太陽電池セル１００の表面で反射された反射画像と、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から出射され太陽電池セル１００に遮断されずに通過した通過画像の両方を測定することになる。この場合においては、制御部７により、可視光源１１と複数のＬＥＤ素子３２とを交互に点灯させるとともに、これらの可視光源１１と複数のＬＥＤ素子３２の点灯と同期させてＣＣＤカメラ１５による画像の取り込みを制御することにより、反射画像のデータと通過画像のデータとを識別して取得する構成となっている。
【００４１】
以上のように、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１においては、可視光をシフトさせる可視光シフト機構の作用により、太陽電池セル１００と対向する領域に赤外光を出射する複数のＬＥＤ素子３１を配置し、その外側の領域に可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２を設置することが可能となる。このため、太陽電池セル１００の全域に対して赤外線を均一に照射することができ、マイクロクラックの検査をより正確に実行することが可能となる。また、太陽電池セル１００の全域に赤外線を均一に照射しながら、太陽電池セル１００の周縁部に可視光を照射することが可能となることから、可視光を使用した形状の検査と赤外光を使用したマイクロクラックの検査を単一の装置により実行することができ、検査のために必要なコストと時間を小さなものとすることが可能となる。そして、さらに、太陽電池セル１００の表面に可視光をも照射することにより、太陽電池セル１００の表面状態の検査をも同時に実行することが可能となる。
【００４２】
次に、この発明に係る太陽電池セルの検査装置１の他の実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１のミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す部分拡大図である。また、図８は、第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１のミラー２５および合成部材２２と太陽電池セル１００との配置関係を示す平面図である。
【００４３】
この第２実施形態に係る太陽電池セルの検査装置１においては、第１実施形態に係るハーフミラー２１に替えて、ミラー２５を使用している。このミラー２５は、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光を１００％反射する反射部材として機能するものである。このミラー２５は、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。一方、この第２実施形態においては、第１実施形態と同様の合成部材２２が使用される。但し、この合成部材２２は、その一部が太陽電池セル１００と対向し、その残部が太陽電池セル１００の外周部と対向する領域に配設されている。
【００４４】
図７および図８に示すように、可視光を出射する複数のＬＥＤ素子３２から太陽電池セル１００の外周部に向けて出射された可視光は、ミラー２５において反射され、誘電体膜２３によりさらに反射されることによりシフトされ、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射される。そして、太陽電池セル１００の裏面の周縁部に照射され、太陽電池セル１００に遮断されずに通過した可視光は、ビームスプリッタ１４において反射され、ＣＣＤカメラ１５に入射する。そして、ＣＣＤカメラ１５により測定された通過画像に基づいて、太陽電池セル１００の形状の検査が実行される。
【００４５】
なお、上述した実施形態においては、太陽電池セル１００と対向する領域には赤外光を出射するＬＥＤ素子３１のみを配置し、太陽電池セル１００の外周部と対向する領域には可視光を出射するＬＥＤ素子３２のみを配置している。しかしながら、ＬＥＤ素子３１の一部のみをＬＥＤ素子３２の領域に配置してもよく、ＬＥＤ素子３２の一部のみをＬＥＤ素子３１の領域に配置してもよい。
【００４６】
また、拡散板２６は、ＬＥＤ素子３１あるいはＬＥＤ素子３２の光を透過しつつ拡散させ、均一に太陽電池セル１００を照明する。ＬＥＤ素子３１およびＬＥＤ素子３２の素子数が十分に多く配設され、均一に照明できる場合は、拡散板２６は省いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１      太陽電池セルの検査装置
７      制御部
１１    可視光源
１２    反射型拡散板
１３    光照射部
１４    ビームスプリッタ
１５    ＣＣＤカメラ
１６    ＣＣＤカメラ
１７    開口部
１８    支持部
２１    ハーフミラー
２２    合成部材
２３    誘電体膜
２４    ウエッジプリズム
２５    ミラー
２６    拡散板
３１    ＬＥＤ素子
３２    ＬＥＤ素子
１００  太陽電池セル
【国際調査報告】
2014038012.tif 000011
2014038012.tif 000012
2014038012.tif 000013
2014038012.tif 000014