(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池素子に生じ得る欠陥の発生原因を検証可能な検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】太陽電池素子の検査装置は、同一ロット内における複数の太陽電池素子に生じた欠陥を検査するものである。本検査装置は、太陽電池素子における欠陥の位置を検出する検出ユニット１１ａおよび該検査ユニット１１ａで検出された欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理ユニット１１ｂを有する制御部１１を有している。そして、本検査装置では、同一ロット内の複数の太陽電池素子における欠陥の位置を、前記画像データを重ね合わせて画面上に表示する表示部１２を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一ロット内における複数の太陽電池素子に生じた欠陥を検査する太陽電池素子の検査装置であって、
前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を検出する検出ユニットおよび該検査ユニットで検出された前記欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理ユニットを有する制御部と、
同一ロット内の複数の前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を、前記画像データを重ね合わせて画面上に表示する表示部とを備えた太陽電池素子の検査装置。
【請求項２】
前記制御部は、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子についての重ね合わせた前記画像データ群に基づき、前記太陽電池素子における前記欠陥の起点を特定する特定ユニットを有する、請求項１に記載の太陽電池素子の検査装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記特定ユニットで特定された前記欠陥の起点の位置を画面上に表示する、請求項２に記載の太陽電池素子の検査装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記欠陥の検出の有無に応じて前記太陽電池素子を分別する分別ユニットを有する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池素子の検査装置。
【請求項５】
同一ロット内における複数の太陽電池素子に生じた欠陥を検査する太陽電池素子の検査方法であって、
前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を検出する検出工程と、
該検出工程で検出された前記欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理工程と、
同一ロット内の複数の前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子についての前記画像データを重ね合わせて画面上に表示する表示工程とを備える太陽電池素子の検査方法。
【請求項６】
前記検出工程において、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子についての重ね合わせた前記画像データ群に基づき、前記太陽電池素子における前記欠陥の起点を特定する、請求項５に記載の太陽電池素子の検査方法。
【請求項７】
前記表示工程において、前記検出工程で特定された前記欠陥の起点の位置を画面上に表示する、請求項６に記載の太陽電池素子の検査方法。
【請求項８】
前記検出工程後に、前記欠陥の検出の有無に応じて前記太陽電池素子を分別する分別工程をさらに有する、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の太陽電池素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池素子内に生じた割れまたはクラック等の欠陥を検査する方法がいくつか提案されている。一例として、太陽電池素子に光を当てて、透過光を観察することによって、割れまたはクラックの位置を検知する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、太陽電池素子に電流を流してＥＬ（Electroluminescence）発光させて、発光しない部分を確認することによって、割れまたはクラックの位置を検知する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
上述のような欠陥を有する太陽電池素子は、製造工程から排除され、例えば、廃棄または再生利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９８０８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の検査装置は個々の太陽電池素子の欠陥の有無のみを判定するだけのものであり、同一のロット内の太陽電池素子に生じ得る欠陥の発生原因を検証する機能を有していなかった。
【０００６】
本発明の１つの目的は、太陽電池素子に生じ得る欠陥の発生原因を検証可能な検査装置および検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る太陽電池素子の検査装置は、同一ロット内における複数の太陽電池素子に生じた欠陥を検査するものである。本実施形態では、前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を検出する検出ユニットおよび該検査ユニットで検出された前記欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理ユニットを有する制御部を有している。そして、本実施形態では、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を、前記画像データを重ね合わせて画面上に表示する表示部を備えている。
【０００８】
また、本発明の一形態に係る太陽電池素子の検査方法は、同一ロット内における複数の太陽電池素子に生じた欠陥を検査するものである。本実施形態では、前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を検出する検出工程と、該検出工程で検出された前記欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理工程とを有している。そして、本実施形態では、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子における前記欠陥の位置を、同一ロット内の複数の前記太陽電池素子についての前記画像データを重ね合わせて画面上に表示する表示工程を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
上記の太陽電池素子の検査装置および検査方法では、同一ロット内における太陽電池素子に発生したクラック等の欠陥の起点を推察しやすくなる。これにより、同一ロット内に
おける太陽電池素子群が、この太陽電池素子群のどの製造工程または製造装置において欠陥が生じたかを検証しやすくなる。そして、この検証結果に基づいて、欠陥が発生した原因を排除することにより、太陽電池素子の欠陥が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】太陽電池素子の一例を第１面側からみた平面図である。
【図２】図１に示す太陽電池素子を第２面側からみた平面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の検査装置の一例を示すブロック図である。
【図５】複数の太陽電池素子の欠陥の位置を重ね合わせた画像データを示す模式図である。
【図６】欠陥の位置を特定する方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明の検査装置の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の太陽電池素子の検査装置および検査方法の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、検査の対象となる太陽電池素子について説明する。
【００１２】
＜太陽電池素子＞
太陽電池素子１０は、図１乃至図３に示すように、半導体基板１と、逆導電型層２と、反射防止層３とを備えている。半導体基板１は、光が入射する受光面（図３における上面に相当するものであり、以下では第１面とする）と該第１面の裏面に相当する非受光面（図３における下面に相当するものであり、以下では第２面とする）とを有する。逆導電型層２は、半導体基板１の第１面側の表層に設けられている。反射防止層３は、半導体基板１の第１面上（本実施形態では、逆導電型層２上）に設けられている。また、太陽電池素子１０は、半導体基板１の第１面上に設けられた第１電極４と、半導体基板１の第２面上に設けられた第２電極５とを有する。
【００１３】
半導体基板１としては、例えば、所定のドーパント元素（導電型制御用の不純物）を有して一導電型（例えば、ｐ型）の単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板等の結晶シリコン基板が用いられる。
【００１４】
逆導電型層２は、半導体基板１と逆の導電型（例えば、ｎ型）を呈する層であり、半導体基板１の第１面の表層内に形成されている。
【００１５】
反射防止層３は、所望の波長領域の光の反射率を低減させて、光生成キャリア量を増大させる機能を有する。反射防止層３としては、例えば窒化シリコン膜、酸化チタン膜、酸化シリコン膜、酸化マグネシウム膜、酸化インジウムスズ膜、酸化スズ膜または酸化亜鉛膜などが挙げられる。
【００１６】
ＢＳＦ領域６は、半導体基板１の第２面近くでキャリアの再結合による発電効率の低下を低減させる機能を有している。また、ＢＳＦ領域６は、半導体基板１の第２面側に内部電界を形成している。ＢＳＦ領域６は、半導体基板１と同一の導電型を有している。そして、ＢＳＦ領域６が含有するドーパント濃度は、半導体基板１が含有するドーパントの濃度よりも高い。すなわち、ＢＳＦ領域６中のドーパント元素は、半導体基板１において一導電型を呈するためにドープされたドーパント元素よりも多く存在している。
【００１７】
第１電極４は、図１に示すように、第１出力取出電極４ａと、複数の線状の第１集電電極４ｂと、線状の補助電極４ｃとを有する。第１出力取出電極４ａの少なくとも一部は、第１集電電極４ｂと交差している。また、補助電極４ｃは半導体基板１の両端部において
、第１集電電極４ｂと交差している。第１出力取出電極４ａは、例えば、１．３〜２．５ｍｍ程度の幅を有しており、２本以上設けられてもよい。一方で、第１集電電極４ｂおよび補助電極４ｃは、線状であり、４０〜１５０μｍ程度の幅を有している。また、第１集電電極４ｂおよび補助電極４ｃは、第１出力取出電極４ａの幅よりも小さい幅を有していてもよい。また、第１集電電極４ｂは、互いに１〜３ｍｍ程度の間隔を空けて複数設けられている。また、このような第１電極４は銀または銅等の金属からなり、その厚みは、１０〜４０μｍ程度であってもよい。
【００１８】
第２電極５は、図２に示すように、第２出力取出電極５ａと、第２集電電極５ｂとを有する。第２出力取出電極５ａの厚みは１０〜３０μｍ程度、幅は１．３〜７ｍｍ程度であってもよい。第２出力取出電極５ａは、上述の第１電極４と同等の材質および製法で形成することができる。また、第２集電電極５ｂはアルミニウム等の金属からなり、その厚みが１５〜５０μｍ程度であってもよい。第２集電電極５ｂは、半導体基板１の第２面の第２出力取出電極５ａの一部を除いた略全面に形成される。また、第２電極５は上記形状に限らず、例えば、第１電極４と同様の電極形状を有してもよい。
【００１９】
＜太陽電池素子の製造方法＞
次に、太陽電池素子１０の製造方法の一例について説明する。
【００２０】
まず、半導体基板１の製法について説明する。半導体基板１が単結晶シリコン基板の場合は、例えば引き上げ法などによって形成される。また、半導体基板１が多結晶シリコン基板の場合は、例えば鋳造法などによって形成される。なお、以下では、半導体基板１としてｐ型の多結晶シリコンを用いた例で説明する。
【００２１】
最初に、例えば鋳造法により多結晶シリコンのインゴットを作製する。次いで、そのインゴットを、例えば、２５０μｍ以下の厚みにスライスする。その後、半導体基板１の切断面の機械的ダメージ層や汚染層を清浄化するために、切断面をＮａＯＨやＫＯＨあるいはフッ酸やフッ硝酸などでごく微量エッチングしてもよい。なお、このエッチング工程後に、ドライエッチング方法やウエットエッチング方法を用いて、半導体基板１の表面に微小な凹凸を形成してもよい。
【００２２】
次に、半導体基板１の所望領域の表層内にｎ型の逆導電型層２を形成する。このような逆導電型層２は、塗布熱拡散法や気相熱拡散法等によって形成される。
【００２３】
次に、逆導電型層２の上に反射防止層３を形成する。反射防止層３は、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法、蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成される。
【００２４】
次に、半導体基板１の第２面側に、一導電型の半導体不純物が高濃度に拡散されたＢＳＦ領域６を形成する。ＢＳＦ領域６の形成方法としては、例えば、以下の２つの方法が挙げられる。第１の方法としては、三臭化ボロン（ＢＢｒ３）を拡散源とした熱拡散法を用いて温度８００〜１１００℃程度で形成する方法がある。第２の方法としては、アルミニウム粉末および有機ビヒクル等からなるアルミニウムペーストを印刷法で塗布したのち、温度６００〜８５０℃程度で熱処理（焼成）してアルミニウムを半導体基板１に拡散する方法がある。この第２の方法を用いれば、印刷面だけに所望の拡散領域を形成することができるだけではなく、逆導電型層２の形成工程で第２面側に形成されたｎ型の逆導電型層を除去する必要もない。そのため、第２の方法を用いれば、所望の拡散領域を形成した後、第１面または第２面の外周部のみレーザ等を用いてＰＮ分離を行えばよい。
【００２５】
次に、第１電極４および第２電極５の形成方法について説明する。
【００２６】
第１電極４は、例えば銀（Ａｇ）等を含む金属粉末と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有する導電性ペースト（銀ペースト）を用いて作製される。
【００２７】
このような導電性ペーストをスクリーン印刷法などで半導体基板１の第１面に塗布し、その後、最高温度６００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成する。これにより、ファイヤースルー法によって導電性ペーストが反射防止層３を突き破り、半導体基板１上に第１電極４が形成される。
【００２８】
次に、第２電極５について説明する。まず、第２集電電極５ｂは、例えばアルミニウム粉末と、有機ビヒクルとを含有するアルミニウムペーストを用いて作製される。このアルミニウムペーストを、第１電極４および第２出力取出電極５ａを形成する部位の一部を除いて、第２面のほぼ全面に塗布する。塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができる。このようにアルミニウムペーストを塗布した後に、所定の温度で溶剤を蒸散させてアルミニウムペーストを乾燥させてもよく、この場合、作業時にアルミニウムペーストがその他の部分に付着しにくく作業効率が高まる。
【００２９】
第２出力取出電極５ａは、例えば銀粉末などを含む金属粉末と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有する導電性ペースト（銀ペースト）を用いて作製される。この導電性ペーストを半導体基板１の第２面に予め決められた形状に塗布する。なお、導電性ペーストは、アルミニウムペーストの一部と接する位置に塗布されることで、第２出力取出電極５ａと第２集電電極５ｂとの一部が重なる。塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができる。そして、半導体基板１を焼成炉内にて最高温度が６００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより、第２電極５が半導体基板１の第２面に形成される。
【００３０】
なお、上述の形態においては、第１電極４および第２電極５の形成方法として、印刷して焼成する電極形成方法を例示したが、蒸着またはスパッタリング等の薄膜形成方法、めっき法等を用いることも可能である。
【００３１】
なお、太陽電池素子は、上記説明した結晶系に限らず、アモルファスシリコン、ＣＩＧＳまたはＣｄＴｅ等の薄膜系の太陽電池素子であってもよい。
【００３２】
＜検査装置＞
次に、本発明の実施形態に係る太陽電池素子の検査装置２０について説明する。
【００３３】
検査装置２０は、図４に示すように、検出ユニット１１ａと画像処理ユニット１１ｂとを備えた制御部１１と、表示部１２とを備えている。
【００３４】
制御部１１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であり、各部に処理の実行を命令する。また、制御部１１は、データ２１より太陽電池素子における欠陥の有無および欠陥の位置を検出する検出ユニット１１ａを有する。さらに、制御部１１は、検出ユニット１１ａで検出された欠陥の位置情報を画像データに処理する画像処理ユニット１１ｂを有する。
【００３５】
このようなデータ２１は、例えば、太陽電池素子１０に電流を流して太陽電池素子１０をＥＬ発光させて、発光状態によって欠陥の位置情報を取得する方法で得られる。また、データ２１は、太陽電池素子１０にレーザビームを照射し、誘起される電流や電圧を測定し少数キャリア拡散長ならびに欠陥（粒界粒内）を解析するＬＢＩＣ（Laser Beam Induced Current）法で得てもよい。また、データ２１は、太陽電池素子１０の裏面から強い光
を照射して漏光を検出することにより欠陥を検出する方法で得てもよい。また、データ２１は、太陽電池素子１０に逆バイアスを印加してリークしている部分を発熱させて、この発熱位置から欠陥を検出する方法で得てもよい。
【００３６】
表示部１２は、制御部１１からの命令により太陽電池素子に生じた欠陥の位置を有する画像データを表示する機能を有する。このような表示部１２としては、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。また、表示部１２は、画像処理ユニット１１ｂによって同一ロット内の複数の太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせるように処理された画像データを表示することができる。表示部１２は、例えば、図５に示すように、欠陥３１が多く重なっている部分または集中している領域を表示できる。そして、このような欠陥３１が多く重なっている部分または集中している領域を欠陥３１の起点３２と見なすことができる。このような欠陥３１の起点３２は、太陽電池素子１０のどの製造装置または製造工程において欠陥３１が生じたかを推察することができる。なお、このような欠陥３１の起点３２は、例えば、太陽電池素子１０の製造工程における搬送工程において、太陽電池素子１０の外周部を固定する支持部材が過度な力で該外周部を固定した場合に起きる。そして、各製造工程の担当者は、欠陥３１の起点３２の位置に基づき推察した原因部分を重点的に確認することによって、欠陥３１の発生原因を見つけることができるため、対策を講じやすくなる。なお、表示部１２は、一箇所に設置するのみならず、各製造工程に設置するようにしてもよい。
【００３７】
また、画像処理ユニット１１ｂは、同一のロット内のすべての太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせて画像データに処理するだけではなく、指定枚数の太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせて画像データに処理してもよい。そして、表示部１２では、順番に欠陥３１の位置を重ね合わせた画像データを表示するようにしてもよい。例えば、同一ロットの複数の太陽電池素子１０について、最初から３番目までの太陽電池素子１０の欠陥を重ね合わせた画像データ、最初から４番目までの太陽電池素子１０の欠陥３１を重ね合わせた画像データ、最初から５番目までの太陽電池素子１０の欠陥３１を重ね合わせた画像データを、順次、表示するようにしてもよい。これにより、ロット中に欠陥３１を生じる原因が２つ以上発生した場合、どの時間軸から新たな原因が発生したかを知ることができる。
【００３８】
また、画像処理ユニット１１ｂは、順次、製造された同一ロットの複数の太陽電池素子１０について、ある時間軸の指定枚数のみの太陽電池素子１０の欠陥３１を重ね合わせて画像データに処理してもよい。そして、表示部１２は、指定枚数の欠陥３１を重ね合わせた画像データを表示するようにしてもよい。例えば、同一ロットの複数の太陽電池素子１０において、最初から５番目までの太陽電池素子１０の欠陥３１を重ね合わせた画像データを表示し、次に６番目から１２番目までの太陽電池素子１０の欠陥３１を重ね合わせた画像データを表示してもよい。これにより、所定の期間内に製造された複数の太陽電池素子１０の欠陥の位置を重ね合わせて表示することで、それぞれの太陽電池素子１０における欠陥３１が生じた起点を切り分けて判断することができる。
【００３９】
また、制御部１１は、同一ロットの複数の太陽電池素子１０についての画像データに基づき、太陽電池素子１０における欠陥３１の起点３２を特定する特定ユニット１１ｃを有することが好ましい。特定ユニット１１ｃは、欠陥３１の位置を重ね合わせた画像データに基づいて、欠陥３１の起点３２を自動的に認識する機能を有している。この特定ユニット１１ｃでは、欠陥３１が多く重なっている部分を判別し、この部分を欠陥３１の起点３２と判断している。また、欠陥３１の起点３２は、欠陥３１が多く集中している領域を判別し、この領域を起点３２と判断してもよい。具体的に、特定ユニット１１ｃでは、所定のサイズ、例えば、図６に示すような１ｃｍ角の単位領域２３中の、欠陥が占める割合が他の領域に比べて高い領域を欠陥３１の起点３２として特定している。なお、調査を行う
単位領域２３は、太陽電池素子の面積の２５％以下、好ましくは１０％以下であればよい。また、調査方法として、太陽電池素子１０を単位領域２３毎に分割して調査してもよい。また、一度調査した単位領域２３の一部を再度調査するようにしてもよい。これは、例えば、図６に示すように、第１の単位領域２３ａを調査した後、第１の単位領域２３ａと一部が重複している第２の単位領域２３ｂを調査するようなことを指す。このような操作を連続して上下、左右方向に行なうように調査すればよい。重複する領域は、例えば、単位領域２３の５０％以上９０％以下であればよい。このように、重複して調査することにより、より詳細に欠陥３１の起点３２の位置を判別することができる。
【００４０】
さらに、特定ユニット１１ｃは、欠陥３１の起点３２を１つだけではなく、複数の起点３２を特定してもよい。また、特定ユニット１１ｃは、起点３２である可能性の高い順番を特定する機能を有していてもよい。
【００４１】
また、表示部１２は、特定ユニット１１ｃによって特定された欠陥３１の起点３２の位置を表示する機能を有してもよい。これにより、各製造工程の担当者が各自で欠陥３１の起点３２を判断することなく、表示部１２を確認するだけで欠陥３１の起点３２の位置を把握して、欠陥３１の発生原因を特定しやすくなる。また、欠陥３１の起点３２の位置を他の欠陥３１の位置に比べて強調して表示してもよい。このような表示方法としては、例えば、欠陥３１の起点の位置となる部分は矩形や円状で囲ったり、赤や青等の他と異なる色で強調したり、点滅表示するものがある。また、表示部１２の画面上において、欠陥３１の起点３２となる箇所を複数表示する場合には、欠陥３１の起点３２である可能性の高い順番に数字を付与する、または予め指定した色で表示するようにしてもよい。
【００４２】
また、制御部１１は、ロット中における欠陥３１を生じた太陽電池素子１０の枚数をカウントして不良率を計算する機能を有していてもよい。一方で、表示部１２は、指定されたロットの全太陽電池素子１０の枚数と欠陥３１を生じた太陽電池素子１０の枚数、または不良率を画像データとともに表示してもよい。また、表示部１２は、ロット中における欠陥３１を生じた太陽電池素子１０が製造工程を流れた順番を表示してもよく、欠陥３１を生じた各太陽電池素子１０の間隔を表示するようにしてもよい。例えば、製造工程に流れた順番の１０枚目、２０枚目、３０枚目、４１枚目に欠陥を生じた太陽電池素子１０があった場合には、番号１０、２０、３０、４１が表示部１２によって表示され、欠陥３１を生じた太陽電池素子１０の間隔を１０枚、１０枚、１０枚、１１枚と表示するようにしてもよい。このように、製造工程を流れた順番またはその間隔を表示することにより、複数枚の太陽電池素子１０を同時に処理することができる製造装置において、製造装置内の特定の位置に原因があることを推定できるようになる。
【００４３】
また、制御部１１は、欠陥３１の検出の有無に応じて太陽電池素子１０を分別する分別ユニット１１ｄを有してもよい。分別ユニット１１ｄは、欠陥３１の有無に関する情報に基づいて、工程中から排除する太陽電池素子１０または一部再利用できる太陽電池素子１０であるかを判断する機能を有している。例えば、分別ユニット１１ｄは、欠陥３１を生じた太陽電池素子１０が検出されると、搬送部１４に信号を送り、吸着アーム等を用いて製造工程中から欠陥３１を有する太陽電池素子１０を排除できる。これにより、信頼性の高い太陽電池素子１０を製造できるようになる。一方で、製造工程から排除された太陽電池素子１０は、廃棄されるか、または溶解して再生利用される。再利用される太陽電池素子１０は、例えば、使用可能な部分のみをカットして、小型の太陽電池素子として再利用される。
【００４４】
また、検査装置２０は、操作部１３を備えてもよい。操作部１３は、キーボードやマウス等から構成され、ユーザの操作に基づく操作入力を制御部１１に転送する。例えば、各欠陥３１の起点３２の位置に関して、関連する不良原因を制御部１１に転送してもよい。
また、制御部１１は、特定ユニット１１ｃが特定した欠陥の起点に対応する過去の不良原因を調査し、該当する不良原因をリストアップして表示部１２に表示するようにしてもよい。このように不良原因をリストアップすることによって、各製造工程の担当者がすぐに対策を講じることができる。
【００４５】
なお、本発明は上記検査装置に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。
【００４６】
次に、ＥＬ発光を利用して太陽電池素子１０の欠陥の位置情報を取得する方法を用いた検査装置２０Ａについて説明する。このような検査装置２０Ａは、図７に示すように、検査装置２０の構成に加えて、通電部１５および撮像部１６を有している。
【００４７】
通電部１５は、太陽電池素子１０に通電する機能を有し、例えば、プローブに接続した太陽電池素子１０に順方向の電流を供給する。
【００４８】
撮像部１６は、通電された太陽電池素子１０を撮像するものであり、例えば、ＣＣＤカメラ等で構成される。
【００４９】
検査装置２０Ａでは、暗室内に太陽電池素子１０を設置し、通電部１５より太陽電池素子１０に電流を供給して、太陽電池素子１０をＥＬ発光させて撮像部１６によってその発光状態を撮像する。撮像部１６より得られたデータを制御部１１に入力し、制御部１１によって欠陥３１の有無および欠陥３１の位置を検出することができる。
【００５０】
＜検査方法＞
次に、太陽電池素子の欠陥を検査する検査方法について説明する。本発明の実施形態に係る検査方法は、同一ロット内における複数の太陽電池素子１０に生じた欠陥３１の有無を判断し、太陽電池素子１０における欠陥３１の位置を検出する検出工程を有している。さらに、本実施形態では、複数の太陽電池素子１０の欠陥３１の位置情報を画像データに処理する画像処理工程と、同一ロット内の複数の太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせて処理した画像データを表示する表示工程とを有している。本実施形態では、表示工程で表示された、欠陥３１が多く重なっている部分または集中している領域を欠陥３１の起点３２と見なすことができる。このような欠陥の起点３１は、太陽電池素子１０のどの製造装置または製造工程において欠陥３１が生じたかを推察することができる。そして、例えば、各製造工程の担当者は、欠陥３１の起点３２の位置に基づき推察した原因部分を重点的に確認することによって、欠陥３１の発生原因を見つけることができるため、対策を講じやすくなる。
【００５１】
また、画像処理工程では、同一のロット内のすべての太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせた画像データとして処理するだけではなく、指定枚数の太陽電池素子の欠陥の位置を重ね合わせた画像データで処理してもよい。そして、表示工程では、順番に欠陥の位置を重ね合わせた画像データを表示するようにしてもよい。これにより、ロット中に欠陥を生じる原因が２つ以上発生した場合、どの時間軸から新たな原因が発生したかを知ることができる。
【００５２】
また、画像処理工程は、順次、製造された同一ロットの複数の太陽電池素子１０について、ある時間軸の指定枚数のみの太陽電池素子１０の欠陥３１の位置を重ね合わせて画像データに処理してもよい。そして、表示工程は、指定枚数の欠陥の位置を重ね合わせた画像データを表示するようにしてもよい。これにより、所定の期間内に製造された複数の太陽電池素子１０の欠陥の位置を重ね合わせて表示することで、それぞれの太陽電池素子１０における欠陥３１が生じた起点を切り分けて判断することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、同一ロット内の複数の太陽電池素子１０における画像データに基づき、欠陥３１の起点３２を特定する特定工程を有してもよい。この特定工程は、欠陥３１の位置を重ね合わせた画像データに基づいて、欠陥３１の起点３２を自動的に認識するものである。この特定工程では、欠陥３１が多く重なっている部分を判別し、この部分を欠陥３１の起点３２と判断している。また、欠陥３１の起点３２は、欠陥３１が多く集中している領域を判別し、この領域を起点３２と判断してもよい。さらに、特定工程では、欠陥３１の起点３２を１つだけではなく、複数の起点３２を特定してもよい。また、特定ユニット１１ｃは、起点３２である可能性の高い順番を特定する機能を有していてもよい。
【００５４】
また、表示工程は、特定工程において特定された欠陥３１の起点３２の位置を画面上に表示してもよい。これにより、各工程の担当者が各自で欠陥３１の起点３２を判断することなく、表示部１２を確認するだけで欠陥３１の起点３２の位置を把握して、欠陥の発生原因を特定しやすくなる。また、欠陥３１の起点３２の位置を他の欠陥３１の位置に比べて強調して表示してもよい。このような表示方法としては、例えば、欠陥３１の起点３２の位置となる部分は矩形や円状で囲ったり、赤や青等の他と異なる色で強調したり、点滅表示するものがある。また、表示部１２の画面上において、欠陥３１の起点３２となる箇所を複数表示する場合には、欠陥３１の起点３２である可能性の高い順番に数字を付与する、または予め指定した色で表示するようにしてもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、ロット中における欠陥３１を生じた太陽電池素子の枚数をカウントして不良率を計算してもよい。一方で、表示工程では、指定されたロットの全太陽電池素子１０の枚数と欠陥３１を生じた太陽電池素子１０の枚数、または不良率を欠陥３１の位置を示した画像データとともに表示してもよい。また、表示工程では、ロット中における欠陥３１を生じた太陽電池素子１０が製造工程を流れた順番を表示してもよく、欠陥３１を生じた各太陽電池素子１０の間隔を表示するようにしてもよい。このように、工程を流れた順番またはその間隔を表示することにより、複数枚の太陽電池素子１０を同時に処理することができる製造装置において、製造装置内の特定の位置に原因があることを推定できるようになる。
【００５６】
また、検出工程後に、欠陥３１の検出の有無に応じて太陽電池素子を分別する分別工程をさらに有していてもよい。この分別工程では、太陽電池素子１０の製造工程中から排除する太陽電池素子１０または一部再利用できる太陽電池素子かを判断している。このような分別工程は、例えば、欠陥３１を有する太陽電池素子１０が検出されると、吸着アーム等を用いて製造工程中から欠陥３１を有する太陽電池素子１０を排除する。これにより、信頼性の高い太陽電池素子１０を製造できるようになる。一方で、製造工程から排除された太陽電池素子１０は、廃棄されるか、または溶解して再生利用される。再利用される太陽電池素子１０は、例えば、使用可能な部分のみカットして、小型の太陽電池素子として再利用される。
【００５７】
また、本実施形態では、各欠陥３１の起点３２の位置に関して、過去に起こった関連する不良原因を装置内に入力するようにしてもよい。また、特定工程では、欠陥３１の起点３２に対応する過去の不良原因を調査するとともに、表示工程において該当する不良原因をリストアップするようにしてもよい。このように不良原因をリストアップすることによって、各製造工程の担当者がすぐに対策を講じることができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。また、本発明は上述した実施形態の種々の組合せを含むものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１    ：半導体基板
２    ：逆導電型層
３    ：反射防止層
４    ：第１電極
５    ：第２電極
６    ：ＢＳＦ領域
１０  ：太陽電池素子
１１  ：制御部
１１ａ：検出ユニット
１１ｂ：画像処理ユニット
１１ｃ：特定ユニット
１１ｄ：分別ユニット
１２  ：表示部
１３  ：操作部
１４  ：搬送部
２０  ：検査装置
３１  ：欠陥
３２  ：欠陥の起点
【図１】
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【図２】
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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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