JP2016063704A - Solar cell inspection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell inspection device which inspects a solar cell installed outdoors on that site by utilizing a PL inspection method, reduces influences of noise caused by irregular reflection light and improves an accuracy in detecting a solar cell defect or a quality defect.SOLUTION: A solar cell inspection device 100 configured to inspect a solar cell M installed outdoors includes: an image acquisition part 10 which acquires an image of an inspection surface C of the solar cell M; an image processing part 30 which processes the image of the inspection surface C; and a display part 40 for displaying a processing image that is processed by the image processing part 30. The image acquisition part 10 includes: a cylindrical body 11; a camera 12 that is mounted at one end side of the cylindrical body 11; and an abutment part 13 which is formed at another end side of the cylindrical body 11 and abutted to the inspection surface C. On a side surface of the cylindrical body 11, a shading hook 14 is provided for shading a space that is formed between the camera 12 and the abutment part 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、屋外に設置された太陽電池を検査する太陽電池検査装置に関する。   The present invention relates to a solar cell inspection apparatus that inspects a solar cell installed outdoors.

近年、環境に配慮したクリーンなエネルギーへの関心の高まりから、エネルギー源が無尽蔵に存在する太陽光を利用した太陽光発電が注目されている。太陽光発電によって長期的に安定したエネルギーを供給するためには、発電に使用する太陽電池に不具合が生じていないか定期的に検査する必要がある。   In recent years, solar power generation using sunlight, which has an inexhaustible energy source, has attracted attention due to the growing interest in clean energy that is environmentally friendly. In order to supply long-term stable energy by solar power generation, it is necessary to periodically inspect solar cells used for power generation for defects.

太陽電池の検査では、通常、「クラック（マイクロクラックを含む）」や「断線」等の欠陥の有無の確認が行われる。その検査方法の一つに、ＰＬ（フォトルミネッセンス）を利用したＰＬ検査法が知られている。半導体である太陽電池に禁制帯幅以上のエネルギーを持つ光を照射すると、光の吸収に伴って電子と正孔とが生成され、これらが再結合する際に発光する。このとき、半導体結晶中に欠陥や不純物が存在すると、これらの欠陥等は光エネルギーを与えたときに形成される電子と正孔との再結合過程に影響を及ぼし、半導体結晶はその結晶固有の発光とは異なるエネルギーの光を放出する。この現象を利用し、ＰＬ発光によって得られた情報から太陽電池の欠陥を検知することができる。   In the inspection of solar cells, it is usually checked for the presence or absence of defects such as “cracks (including microcracks)” and “disconnections”. As one of the inspection methods, a PL inspection method using PL (photoluminescence) is known. When a solar cell, which is a semiconductor, is irradiated with light having energy greater than or equal to the forbidden bandwidth, electrons and holes are generated along with the absorption of light, and light is emitted when they are recombined. At this time, if defects or impurities exist in the semiconductor crystal, these defects affect the recombination process of electrons and holes formed when light energy is applied, and the semiconductor crystal is unique to the crystal. It emits light with energy different from luminescence. Using this phenomenon, it is possible to detect a defect in the solar cell from information obtained by PL emission.

従来、ＰＬ検査法を利用した太陽電池の検査装置として、ＰＬ光を検出するための高速光検出器と、光源の発光の位相と高速光検出器の出力信号との位相差を求める位相比較器と、試料測定位置を移動しながら、各測定点における位相差を解析、処理してＰＬの空間的な強度分布及び寿命分布、又はその相関分布を求める信号処理装置とから構成される検査装置があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１によれば、上記のような構成を採用することにより、試料から発生するＰＬの蛍光強度及び蛍光寿命、又はその相関の空間的な分布像を高速で得ることが可能になるとされている。   Conventionally, as a solar cell inspection device using the PL inspection method, a high-speed photodetector for detecting PL light, and a phase comparator for obtaining a phase difference between the light emission phase of the light source and the output signal of the high-speed photodetector And a signal processing device that analyzes and processes the phase difference at each measurement point while moving the sample measurement position to obtain the spatial intensity distribution and lifetime distribution of PL or its correlation distribution. (For example, see Patent Document 1). According to Patent Document 1, by adopting the configuration as described above, it is possible to obtain a spatial distribution image of PL fluorescence intensity and fluorescence lifetime generated from a sample, or a correlation thereof at high speed. Yes.

また、ＰＬ検査法を利用して、太陽電池のクラック等の欠陥の検査を一定の判定レベルで簡単に行うことができる検査装置があった（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２によれば、ＰＬ検査装置の照射装置に２つのＬＥＤユニットを備え、撮像装置にフィルターユニットを備えていることを特徴としており、このような構成にすることによって、太陽電池の異なる層の発光を分離して撮像することができるとされている。   In addition, there has been an inspection apparatus that can easily inspect defects such as cracks in solar cells at a certain determination level using the PL inspection method (see, for example, Patent Document 2). According to Patent Document 2, the irradiation device of the PL inspection device includes two LED units, and the imaging device includes a filter unit. With such a configuration, different layers of the solar cell are provided. It is supposed that it is possible to take an image by separating the emitted light.

特開平２−２６８２５６号公報JP-A-2-268256 特開２００８−２２４４３２号公報JP 2008-224432 A

太陽電池が長期間安定したエネルギーを生成できるように、定期的に点検を実施することは重要である。その際、屋外に設置された太陽電池を取り外すことなく、現場で検査を行いたいという要望が増えている。この点に関し、特許文献１や特許文献２のＰＬ検査装置は、屋根から取り外した太陽電池を室内で検査するものであり、このようなＰＬ検査装置をそのまま太陽電池が設置されている現場に持ち出すことは困難である。また、屋外に設置された太陽電池を検査する場合、作業負担等の点から検査装置は可能な限り簡単な構成であることが好ましい。ところが、特許文献１や特許文献２のＰＬ検査装置は、ＰＬ発光を生じさせる光源等の機器が必要であり、検査を行うためには光源調整等の事前準備が必要になる。   It is important to perform regular inspections so that the solar cell can generate stable energy for a long time. At that time, there is an increasing demand to perform inspection on site without removing solar cells installed outdoors. In this regard, the PL inspection apparatuses of Patent Document 1 and Patent Document 2 are for inspecting a solar cell removed from a roof indoors, and bring such a PL inspection apparatus to a site where the solar cell is installed as it is. It is difficult. Moreover, when inspecting a solar cell installed outdoors, it is preferable that the inspection apparatus has a simple structure as much as possible from the viewpoint of work load and the like. However, the PL inspection apparatuses of Patent Document 1 and Patent Document 2 require devices such as a light source that cause PL light emission, and preparation for light source adjustment and the like is necessary to perform the inspection.

さらに、太陽電池は光を効率よく吸収するように表面に凹凸の加工が施されているが、凹凸によって検査光の一部が太陽電池の表面で乱反射し、その乱反射光がＰＬ検査装置のカメラに入射することがある。この場合、本来撮影したいＰＬ発光画像に乱反射光がノイズとして重なることになり、太陽電池の欠陥検査の精度が低下してしまう。この点に関し、特許文献１や特許文献２のＰＬ検査装置は、乱反射光に起因するノイズに関して何ら対策を講じていないため、正確な検査を行うことができない虞がある。このように、従来のＰＬ検査装置は、屋外現場での検査に対応しておらず、さらに検査精度の点においても改善の余地があった。   Furthermore, the surface of the solar cell is processed so that it can absorb light efficiently. However, a part of the inspection light is irregularly reflected on the surface of the solar cell due to the unevenness, and the irregularly reflected light is reflected on the camera of the PL inspection device. May enter. In this case, the irregularly reflected light overlaps with the PL emission image that is originally intended to be photographed as noise, and the accuracy of the defect inspection of the solar cell is lowered. In this regard, the PL inspection apparatuses of Patent Document 1 and Patent Document 2 do not take any countermeasures against noise caused by diffusely reflected light, and thus may not be able to perform accurate inspection. As described above, the conventional PL inspection apparatus does not support inspection at an outdoor site, and there is room for improvement in terms of inspection accuracy.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＰＬ検査法を利用して屋外に設置された太陽電池の検査をその場で行うことができ、且つ、乱反射光によるノイズの影響を低減し、太陽電池の欠陥や品質不良を検出する精度を向上させた太陽電池検査装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to inspect solar cells installed outdoors by using the PL inspection method, and to influence the influence of noise caused by irregularly reflected light. It aims at providing the solar cell inspection apparatus which reduced and improved the precision which detects the defect and quality defect of a solar cell.

上記課題を解決するための本発明に係る太陽電池検査装置の特徴構成は、
屋外に設置された太陽電池を検査する太陽電池検査装置であって、
前記太陽電池の検査面の画像を取得する画像取得部と、
前記検査面の画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部によって処理された処理画像を表示する表示部と、
を備え、
前記画像取得部は、筒状本体と、前記筒状本体の一端側に装着されたカメラと、前記筒状本体の他端側に形成された前記検査面に当接する当接部とを備え、
前記筒状本体は、前記カメラと前記当接部との間に形成される空間が遮光されるように側面に遮光フードが設けられ、
前記画像取得部を検査面に当接させて前記太陽電池に太陽光が照射されている状態において、前記検査面のうち、前記当接部で囲まれた内側領域は太陽光が照射されない非照射領域であり、前記当接部の周囲の外側領域は太陽光が照射される照射領域であり、
前記画像処理部は、前記カメラで撮影した前記非照射領域の画像を前記処理画像として作成することにある。 The characteristic configuration of the solar cell inspection apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A solar cell inspection device for inspecting solar cells installed outdoors,
An image acquisition unit for acquiring an image of the inspection surface of the solar cell;
An image processing unit for processing an image of the inspection surface;
A display unit for displaying a processed image processed by the image processing unit;
With
The image acquisition unit includes a cylindrical main body, a camera mounted on one end side of the cylindrical main body, and a contact portion that contacts the inspection surface formed on the other end side of the cylindrical main body,
The cylindrical body is provided with a light shielding hood on a side surface so that a space formed between the camera and the contact portion is shielded from light.
In the state where the image acquisition unit is brought into contact with the inspection surface and the solar cell is irradiated with sunlight, the inner region surrounded by the contact portion of the inspection surface is not irradiated with sunlight. An outer region around the contact portion is an irradiation region irradiated with sunlight,
The image processing unit is to create an image of the non-irradiation area captured by the camera as the processed image.

本構成の太陽電池検査装置は、ＰＬ発光の原理を利用した検査装置（ＰＬ検査装置）である。上記課題のとおり、従来のＰＬ検査は室内で行われ、検査光はＬＥＤ光源等の人工光源によるものであった。これに対し、本発明では検査光として太陽光を利用する。このため、光源となる機器が不要となり、屋外の現場にて検査を行うことができる。また、検査の準備に手間を掛けずに検査に取り掛かることができる。さらに、太陽電池の検査面を撮影する画像取得部を上記のように構成し、検査面に太陽光が照射される領域（照射領域）と、太陽光が照射されない領域（非照射領域）とを形成したうえで、画像取得部が非照射領域を撮影すれば、照射領域で発生した乱反射光（ノイズ）は非照射領域に入り込む余地がないため、太陽電池の欠陥等のみが現れたノイズを含まない処理画像（ＰＬ発光画像）が得られる。そして、この処理画像に基づいて太陽電池の検査を行うことが可能となる。   The solar cell inspection device of this configuration is an inspection device (PL inspection device) using the principle of PL light emission. As described above, the conventional PL inspection is performed indoors, and the inspection light is an artificial light source such as an LED light source. In contrast, in the present invention, sunlight is used as the inspection light. For this reason, the apparatus used as a light source becomes unnecessary and it can test | inspect in the field of the outdoors. In addition, the inspection can be started without taking time to prepare for the inspection. Furthermore, the image acquisition part which image | photographs the test | inspection surface of a solar cell is comprised as mentioned above, The area | region (irradiation area | region) where sunlight is irradiated to an inspection surface, and the area | region (non-irradiation area | region) where sunlight is not irradiated Once formed, if the image acquisition unit captures the non-irradiated area, the diffusely reflected light (noise) generated in the irradiated area has no room for entering the non-irradiated area. No processed image (PL emission image) is obtained. And it becomes possible to test | inspect a solar cell based on this process image.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記太陽電池は、同一形状の太陽電池セルが複数接続された太陽電池モジュールであって、前記太陽電池の検査面は夫々の太陽電池セルの表面であり、
前記画像取得部が検査対象の太陽電池セルの検査面の画像を取得する際、検査対象とは異なる太陽電池セルの表面にマスク部材が設けられることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The solar cell is a solar cell module in which a plurality of solar cells of the same shape are connected, and the inspection surface of the solar cell is the surface of each solar cell,
When the said image acquisition part acquires the image of the test | inspection surface of the photovoltaic cell of test object, it is preferable that a mask member is provided in the surface of the photovoltaic cell different from test object.

通常、屋外に設置された太陽電池は、複数の太陽電池セルが接続されて太陽電池モジュールを構成している。本構成の太陽電池検査装置であれば、実際に建物の屋根等に設置され、稼動している太陽電池に対して正確な検査を行うことができるので、実用性に優れた太陽電池検査装置となる。また、本構成の太陽電池検査装置では、検査対象とは異なる太陽電池セルの表面にマスク部材が設けられる。この場合、検査対象の太陽電池には電子（キャリア）が発生するが、マスク部材が設けられた太陽電池セルには電子は発生しない。その結果、太陽電池モジュールは、マスク部材が設けられた太陽電池セルの存在によって全体に電流が流れないオープン状態となる。これにより、検査対象の太陽電池セルにおいて照射領域から非照射領域に拡散した電子（キャリア）が検査対象ではない別の太陽電池セルに逃げることを防ぎ、非照射領域にキャリアを蓄積させることができる。その結果、非照射領域に滞留したキャリアによって確実にＰＬ発光が生じ、このＰＬ発光の様子を画像取得部で撮影することができる。これにより、検査の精度が高まり、太陽電池の長期信頼性の向上に寄与することができる。   Usually, a solar cell installed outdoors constitutes a solar cell module by connecting a plurality of solar cells. If it is a solar cell inspection device of this configuration, it can be accurately inspected for a solar cell that is actually installed and operating on the roof of a building, etc. Become. Moreover, in the solar cell inspection apparatus of this structure, a mask member is provided in the surface of the photovoltaic cell different from a test object. In this case, electrons (carriers) are generated in the solar cell to be inspected, but electrons are not generated in the solar cell provided with the mask member. As a result, the solar cell module is in an open state in which no current flows due to the presence of the solar cell provided with the mask member. Thereby, it is possible to prevent electrons (carriers) diffused from the irradiation region to the non-irradiation region in the solar cell to be inspected from escaping to another solar cell not to be inspected, and to accumulate carriers in the non-irradiation region. . As a result, the PL emission is surely generated by the carrier staying in the non-irradiated area, and the state of the PL emission can be photographed by the image acquisition unit. Thereby, the precision of a test | inspection increases and it can contribute to the improvement of the long-term reliability of a solar cell.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記画像取得部は、前記マスク部材を設けた状態の前記検査面の第一画像と、前記マスク部材を設けない状態の前記検査面の第二画像とを取得し、
前記画像処理部は、前記第一画像と前記第二画像との差分、又は前記第一画像と前記第二画像との比率を求めて前記処理画像を作成することが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The image acquisition unit acquires a first image of the inspection surface in a state where the mask member is provided and a second image of the inspection surface in a state where the mask member is not provided,
Preferably, the image processing unit creates the processed image by obtaining a difference between the first image and the second image or a ratio between the first image and the second image.

太陽電池は、結晶表面での太陽光の反射ロスを低く抑え、できるだけ多くの太陽光を吸収して大量のエネルギーを生成できるように、太陽電池セルの表面に凹凸加工がなされている。また、上記の凹凸加工と併せて、太陽電池セルの表面には反射防止膜が設けられている。このため、太陽電池セルの表面に検査光が照射されると、この凹凸によって検査光の一部が多重反射光となり、反射防止膜や太陽電池セルの内部を伝い遮光フードで囲まれた領域に入り込む場合がある。このような状態でＰＬ発光の様子を撮影すると、ＰＬ発光と多重反射光とが混在した画像となり、正確な検査結果を得ることができない場合がある。そこで、本構成の太陽電池検査装置は、太陽電池セルの表面にマスク部材を設けた状態、及びマスク部材を設けていない状態における非照射領域のＰＬ発光時の様子を画像取得部が撮影し、夫々を第一画像、及び第二画像として取得する。そして、この２つの画像の差分を取るか、あるいは比率を求めることで、多重反射光の影響を排除又は低減したＰＬ発光画像が得られ、太陽電池の欠陥等を正確に検出することが可能となる。   The solar cell has an uneven surface on the surface of the solar cell so that the reflection loss of sunlight on the crystal surface is kept low and a large amount of energy can be generated by absorbing as much sunlight as possible. In addition to the above uneven processing, an antireflection film is provided on the surface of the solar battery cell. For this reason, when the inspection light is irradiated onto the surface of the solar cell, a part of the inspection light becomes multiple reflected light due to the unevenness, and the region is surrounded by the light shielding hood through the antireflection film and the solar cell. May get in. If the state of PL light emission is photographed in such a state, an image in which PL light emission and multiple reflected light are mixed may be obtained, and an accurate inspection result may not be obtained. Therefore, in the solar cell inspection device of the present configuration, the image acquisition unit photographs the state of the PL light emission of the non-irradiated region in the state where the mask member is provided on the surface of the solar battery cell and the state where the mask member is not provided, Each is acquired as a first image and a second image. Then, by taking the difference between these two images or determining the ratio, it is possible to obtain a PL light emission image that eliminates or reduces the influence of multiple reflected light, and it is possible to accurately detect defects in solar cells and the like. Become.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記画像取得部は、隣接する二つの太陽電池セルを跨ぐように前記太陽電池モジュールの表面に当接し、
前記二つの太陽電池セルに夫々形成される非照射領域は、前記二つの太陽電池セルに夫々形成される照射領域と対称な形状となることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The image acquisition unit abuts on the surface of the solar cell module so as to straddle two adjacent solar cells,
It is preferable that the non-irradiation regions formed on the two solar cells each have a shape symmetrical to the irradiation regions formed on the two solar cells.

本構成の太陽電池検査装置は、画像取得部が撮影する領域である非照射領域を上記のように設定するため、連続的に太陽電池セルの検査を行う場合には、非照射領域を形成する筒状本体を一定方向に周期的に（太陽電池セルの設置間隔の１ピッチ分）移動させればよい。これにより、検査を効率良く行うことができ、太陽電池検査装置の利便性が向上する。   Since the solar cell inspection apparatus of this configuration sets the non-irradiation region, which is the region captured by the image acquisition unit, as described above, the non-irradiation region is formed when continuously inspecting solar cells. What is necessary is just to move a cylindrical main body periodically (one pitch of the installation space | interval of a photovoltaic cell) in a fixed direction. Thereby, an inspection can be performed efficiently and the convenience of the solar cell inspection apparatus is improved.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記太陽電池は、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、又はハイブリッド型太陽電池であることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The solar cell is preferably a single crystal silicon solar cell, a polycrystalline silicon solar cell, or a hybrid solar cell.

本構成の太陽電池検査装置は、検査対象となる太陽電池が、上掲の太陽電池であれば、適切に欠陥検査を実行することができる。   If the solar cell to be inspected is the above-described solar cell, the solar cell inspection device with this configuration can appropriately execute the defect inspection.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記太陽電池は、複数のユニットセルからなるＣＩＧＳ系化合物太陽電池であり、
前記画像取得部は、前記検査面の５０〜７０％の領域に前記当接部が当接して前記非照射領域を形成するように構成され、
前記画像取得部が前記検査面の画像を取得する際、前記検査面のうち前記非照射領域以外の一部のユニットセル領域にマスク部材が設けられることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The solar cell is a CIGS compound solar cell composed of a plurality of unit cells,
The image acquisition unit is configured to form the non-irradiation region by contacting the contact portion with a region of 50 to 70% of the inspection surface.
When the image acquisition unit acquires an image of the inspection surface, it is preferable that a mask member is provided in a part of the unit cell region other than the non-irradiation region in the inspection surface.

本構成の太陽電池検査装置は、ＣＩＧＳ系化合物太陽電池を検査対象とすることができる。ＣＩＧＳ系化合物太陽電池は、複数のユニットセルからなる太陽電池であり、上記した単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、又はハイブリッド型太陽電池と比較して１つのセルの面積が大きい。このようなＣＩＧＳ系化合物太陽電池を検査する場合、検査面の５０〜７０％の領域に画像取得部の当接部を当接させて非照射領域を形成し、この非照射領域以外の一部のユニットセル領域にマスク部材を設ければ、適切に欠陥検査を行うことができる。屋外に設置された太陽電池の規模は、設置する建物の大きさによって異なるため、本発明の太陽電池検査装置であれば、太陽電池の面積の大小を問わず、精度の高い検査を行うことが可能である。このように、本発明の太陽電池検査装置は、実用性が高く、利便性に優れたものとなる。   The solar cell inspection apparatus having this configuration can use CIGS compound solar cells as inspection targets. A CIGS compound solar cell is a solar cell composed of a plurality of unit cells, and has a larger area of one cell than the above-described single crystal silicon type solar cell, polycrystalline silicon type solar cell, or hybrid type solar cell. . When inspecting such a CIGS-based compound solar cell, a non-irradiation region is formed by bringing the contact portion of the image acquisition unit into contact with an area of 50 to 70% of the inspection surface, and a part other than this non-irradiation region If a mask member is provided in the unit cell region, defect inspection can be performed appropriately. Since the scale of the solar cell installed outdoors varies depending on the size of the building to be installed, the solar cell inspection device of the present invention can perform high-precision inspection regardless of the size of the solar cell area. Is possible. Thus, the solar cell inspection apparatus of the present invention has high practicality and excellent convenience.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記画像取得部は、開閉可能な採光部を備えることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
It is preferable that the image acquisition unit includes a lighting unit that can be opened and closed.

本構成の太陽電池検査装置は、上記の構成であるため、遮光フードで囲まれた非照射領域を撮影する際に一旦採光部を開けて、カメラから検査面までの焦点距離の調整を容易に行うことができる。これにより、撮影画像が明瞭となり、欠陥検査の精度を向上させることができる。   Since the solar cell inspection apparatus of this configuration has the above-described configuration, it is easy to adjust the focal length from the camera to the inspection surface by temporarily opening the daylighting unit when photographing the non-irradiated area surrounded by the light shielding hood. It can be carried out. Thereby, the photographed image becomes clear and the accuracy of defect inspection can be improved.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記処理画像に基づいて、前記太陽電池の状態を判定する判定部を備えることが好ましい。 In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
It is preferable to provide the determination part which determines the state of the said solar cell based on the said process image.

本構成の太陽電池検査装置は、上記の構成であるため、判定部は、半導体や反射防止膜（この両者を合わせて「発電層」と称する。）の不良に起因する太陽電池の欠陥の有無や欠陥の程度を詳細に判定することができる。   Since the solar cell inspection apparatus of this configuration has the above-described configuration, the determination unit determines whether there is a defect in the solar cell due to a defect in the semiconductor or the antireflection film (both are referred to as “power generation layer”). And the degree of defects can be determined in detail.

図１は、第一実施形態に係る太陽電池検査装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar cell inspection apparatus according to the first embodiment. 図２は、太陽電池の検査面の非照射領域に関する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to a non-irradiation region on the inspection surface of the solar cell. 図３は、太陽光が太陽電池の検査面に照射されたときの多重反射光に関する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram relating to multiple reflected light when sunlight is irradiated onto the inspection surface of the solar cell. 図４は、太陽光の照射が安定な環境下において、太陽電池検査装置を用いて検査対象のセルに対してＰＬ検査を実施したときのＰＬ発光強度を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing PL emission intensity when a PL inspection is performed on a cell to be inspected using a solar cell inspection device in an environment where sunlight irradiation is stable. 図５は、太陽光の照射が不安定な環境下において、太陽電池検査装置を用いて検査対象のセルに対してＰＬ検査を実施したときのＰＬ発光強度を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing PL emission intensity when a PL inspection is performed on a cell to be inspected using a solar cell inspection device in an environment where sunlight irradiation is unstable. 図６は、第二実施形態に係る太陽電池検査装置の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a solar cell inspection apparatus according to the second embodiment. 図７は、太陽電池検査方法のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of the solar cell inspection method.

以下、本発明の太陽電池検査装置に関する実施形態を、図１〜図７に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。   Hereinafter, the embodiment regarding the solar cell inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the embodiments and drawings described below.

本発明の太陽電池検査装置について説明する前に、本発明に着想するに至った経緯について説明する。上記課題にて記載したとおり、従来のＰＬ検査装置は太陽電池検査を室内で行う場合に用いられており、屋外に設置された太陽電池も同様に検査することができるか不明である。そこで、本発明者は、屋外での太陽電池の検査を可能にするため、検査光として太陽光を利用する検査装置を開発するに至った。ここで、太陽電池検査を行う場合、太陽電池に検査光を照射すると太陽電池表面で乱反射光（ノイズ）が生じる。そのため、検査面でのＰＬ発光の様子を撮影すると、ＰＬ発光とこのノイズとが重なった発光画像が撮影され、正確なＰＬ発光画像を得ることができないという問題があった。検査光として太陽光を用いた場合も上記の問題は生じるため、本発明者らは当初、撮影カメラと太陽電池との間にフィルターを設け、このフィルターで太陽光を分光することによってＰＬ発光画像に混在するノイズを排除することができないか検討した。しかし、太陽光はＬＥＤ光やレーザー光等よりはるかに光エネルギーが大きいため、フィルターでは太陽光によるノイズを十分に排除することは困難であった。   Before describing the solar cell inspection apparatus of the present invention, the background to the idea of the present invention will be described. As described in the above problem, the conventional PL inspection apparatus is used when the solar cell inspection is performed indoors, and it is unclear whether solar cells installed outdoors can be similarly inspected. Accordingly, the present inventor has developed an inspection apparatus that uses sunlight as inspection light in order to enable inspection of solar cells outdoors. Here, when a solar cell inspection is performed, diffused reflected light (noise) is generated on the surface of the solar cell when the solar cell is irradiated with inspection light. For this reason, when the state of PL light emission on the inspection surface is photographed, a light emission image in which the PL light emission and this noise overlap is photographed, and there is a problem that an accurate PL light emission image cannot be obtained. The above problem also occurs when sunlight is used as the inspection light. Therefore, the present inventors initially provided a filter between the photographing camera and the solar cell, and split the sunlight with this filter to obtain a PL emission image. It was examined whether noise mixed in could be eliminated. However, since sunlight has much larger light energy than LED light, laser light, etc., it has been difficult to sufficiently eliminate noise caused by sunlight with a filter.

そこで、本発明者らは鋭意研究の末、フィルターを使用せずとも、検査面においてＰＬ発光を撮影したい領域に太陽光が照射されないような工夫をすることによって、ノイズを排除したＰＬ発光画像が得られることを着想した。そのような太陽電池検査装置として、本発明者は以下に説明する構成を採用した。   Therefore, as a result of intensive research, the present inventors have devised a method in which sunlight is not irradiated to an area where PL emission is to be photographed on the inspection surface without using a filter. Inspired to be obtained. As such a solar cell inspection apparatus, the present inventor has adopted the configuration described below.

［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る太陽電池検査装置（以下、単に「検査装置」と称する。）１００の説明図である。図１に示すように、太陽電池Ｍの検査面Ｃには検査光として太陽光Ｌが面照射される。検査装置１００は、検査面Ｃのうち、非照射領域ＲにおけるＰＬ発光を撮影するものである。非照射領Ｒについては、後に詳しく説明する。検査装置１００は、非照射領域Ｒを撮影する画像取得部１０と、画像取得部１０で撮影された非照射領域Ｒの画像を処理する画像処理部３０と、画像処理部３０によって処理された処理画像を表示する表示部４０とを備えている。また、任意の構成要素として、画像処理部３０によって作成された処理画像から太陽電池Ｍの状態を判定する判定部５０を備えている。さらに、太陽電池Ｍの検査面Ｃとは異なる領域には、太陽光Ｌを遮光するマスク部材２０を設けることができる。以下、検査装置１００の各構成について詳細に説明する。 [First embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a solar cell inspection apparatus (hereinafter simply referred to as “inspection apparatus”) 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solar cell L is irradiated with sunlight L as the inspection light on the inspection surface C of the solar cell M. The inspection apparatus 100 captures PL emission in the non-irradiation region R in the inspection surface C. The non-irradiation area R will be described in detail later. The inspection apparatus 100 includes an image acquisition unit 10 that captures a non-irradiation region R, an image processing unit 30 that processes an image of the non-irradiation region R captured by the image acquisition unit 10, and a process processed by the image processing unit 30. And a display unit 40 for displaying an image. Moreover, the determination part 50 which determines the state of the solar cell M from the process image produced by the image process part 30 is provided as arbitrary components. Furthermore, a mask member 20 that shields sunlight L can be provided in a region different from the inspection surface C of the solar cell M. Hereinafter, each configuration of the inspection apparatus 100 will be described in detail.

＜太陽電池＞
図１に示すように、本実施形態の太陽電池Ｍは、同一形状の太陽電池セル（以下、単に「セル」と称する）１が６×１０＝６０枚接続された太陽電池モジュールとして構成されている。屋外に設置されている太陽電池Ｍは、通常、この太陽電池モジュールがさらに複数接続されたものである。第一実施形態における太陽電池Ｍは、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、又はハイブリッド型太陽電池である。検査装置１００は、これらの種類の太陽電池Ｍについて、半導体及び反射防止膜を含む発電層の不良に起因する欠陥を検出することができ、半導体又は反射防止膜の一方のみに欠陥が存在する場合でも、その欠陥を検出することができる。 <Solar cell>
As shown in FIG. 1, the solar cell M of this embodiment is configured as a solar cell module in which 6 × 10 = 60 solar cells (hereinafter simply referred to as “cells”) 1 having the same shape are connected. Yes. The solar cell M installed outdoors is usually one in which a plurality of solar cell modules are connected. The solar cell M in the first embodiment is a single crystal silicon type solar cell, a polycrystalline silicon type solar cell, or a hybrid type solar cell. The inspection apparatus 100 can detect defects due to defects in the power generation layer including the semiconductor and the antireflection film for these types of solar cells M, and the defect exists only in one of the semiconductor and the antireflection film. But that defect can be detected.

＜検査光＞
従来の太陽電池のＰＬ検査装置は、検査光としてレーザー光やＬＥＤ等の人工光源が用いられおり、光源調整等の事前準備が必要である。また、通常、太陽電池は建物の屋根に設置されているため、検査は高所での作業となる。このため、太陽電池検査で使用する検査装置は、作業員の安全に配慮して検査の準備に時間が掛からず簡単な構成を採用することが好ましい。この点、本発明の検査装置１００は、検査光として太陽光Ｌをそのまま利用するので、検査光用の機器が不要となり、検査の準備を短縮できる。また、機器が不要となるためコスト削減にも繋がる。 <Inspection light>
The conventional solar cell PL inspection apparatus uses an artificial light source such as a laser beam or an LED as the inspection light, and requires prior preparation such as light source adjustment. Moreover, since a solar cell is usually installed on the roof of a building, the inspection is performed at a high place. For this reason, it is preferable that the inspection device used in the solar cell inspection adopts a simple configuration in consideration of the safety of the worker without taking time for preparation for the inspection. In this respect, since the inspection apparatus 100 of the present invention uses the sunlight L as inspection light as it is, no inspection light device is required, and preparation for inspection can be shortened. In addition, no equipment is required, leading to cost reduction.

＜画像取得部＞
図１に示すように、画像取得部１０は、太陽電池Ｍの検査面Ｃのうち撮影対象となる領域のＰＬ発光を撮影するものである。太陽電池Ｍの検査面Ｃとは、ＰＬ発光を撮影したい領域である非照射領域Ｒを含む１つ以上の太陽電池セルの表面全体を意味する。画像取得部１０は、筒状本体１１と、筒状本体１１の一端側に装着されたカメラ１２と、筒状本体１１の他端側に形成された検査面Ｃに当接する当接部１３とを備え、カメラ１２と当接部１３との間に形成される空間が遮光されるように筒状本体１１の側面に遮光フード１４が設けられている。遮光フード１４には、開閉可能な採光部１５が設けられている。なお、画像取得部１０は、筒状本体１１に各部材が取り付けられた構成のため、全体の形状は筒状であるが、「筒状」とは長さ方向で断面積が変わらないストレート状のものだけではなく、カメラ１２から当接部１３の方へ向かうに連れて徐々に断面積が大きくなる末広がり状のものも含まれる。次に、筒状本体１１に取り付けられる各部材について説明する。 <Image acquisition unit>
As shown in FIG. 1, the image acquisition unit 10 captures PL emission in a region to be imaged in the inspection surface C of the solar cell M. The inspection surface C of the solar cell M means the entire surface of one or more solar cells including the non-irradiated region R that is a region where PL emission is desired to be imaged. The image acquisition unit 10 includes a cylindrical main body 11, a camera 12 mounted on one end side of the cylindrical main body 11, and a contact portion 13 that contacts an inspection surface C formed on the other end side of the cylindrical main body 11. The light shielding hood 14 is provided on the side surface of the cylindrical main body 11 so that the space formed between the camera 12 and the contact portion 13 is shielded from light. The shading hood 14 is provided with a daylighting section 15 that can be opened and closed. In addition, since the image acquisition unit 10 has a configuration in which each member is attached to the cylindrical main body 11, the overall shape is cylindrical, but the “cylindrical” is a straight shape whose cross-sectional area does not change in the length direction. In addition to the above-mentioned ones, there are also included those having a divergent shape in which the cross-sectional area gradually increases from the camera 12 toward the contact portion 13. Next, each member attached to the cylindrical main body 11 is demonstrated.

〔カメラ〕
カメラ１２は、筒状本体１１の一端側に装着され、検査面Ｃにおいて当接部１３によって囲まれる領域のＰＬ発光Ｌ１を撮影する。カメラ１２は当該領域に対して、第一画像、及び第二画像の２種類のＰＬ発光の様子を撮影する（第一画像、及び第二画像に関しては後に詳述する。）。第一画像、及び第二画像は、後で説明する画像処理部３０で処理されるため、例えば、ハードディスク等にデータとして記憶される。 〔camera〕
The camera 12 is attached to one end side of the cylindrical main body 11 and photographs the PL light emission L1 in an area surrounded by the contact portion 13 on the inspection surface C. The camera 12 captures two types of PL light emission of the first image and the second image in the region (the first image and the second image will be described in detail later). Since the first image and the second image are processed by an image processing unit 30 described later, for example, they are stored as data in a hard disk or the like.

〔当接部〕
当接部１３は、図１に示すように、検査面Ｃにおいて検査対象とするセル１の表面に当接する部分であり、後で説明する遮光フード１４において、検査面Ｃに接する遮光フード１４の周縁部に相当する。検査面Ｃに対する密着性（すなわち、遮光性）を高めるため、当接部１３にゴム等の弾性部材を装着しておくことも有効である。画像取得部１０を太陽電池Ｍに設置した状態で太陽光Ｌが照射されたとき、検査面Ｃのうち当接部１３で囲まれた内側領域は太陽光Ｌが照射されない非照射領域Ｒであり、当接部１３の周囲の外側領域は太陽光Ｌが照射される照射領域である。この非照射領域Ｒは、画像取得部１０のカメラ１２で撮影される撮影領域となる。 [Contact part]
As shown in FIG. 1, the abutting portion 13 is a portion that abuts on the surface of the cell 1 to be inspected on the inspection surface C, and in the light shielding hood 14 described later, the light shielding hood 14 in contact with the inspection surface C. It corresponds to the peripheral part. It is also effective to attach an elastic member such as rubber to the contact portion 13 in order to enhance the adhesion (that is, the light shielding property) to the inspection surface C. When the sunlight L is irradiated with the image acquisition unit 10 installed in the solar cell M, the inner region surrounded by the contact portion 13 in the inspection surface C is a non-irradiated region R where the sunlight L is not irradiated. The outer region around the contact portion 13 is an irradiation region irradiated with sunlight L. This non-irradiation region R is a shooting region shot by the camera 12 of the image acquisition unit 10.

次に、当接部１３で囲まれる内側領域（非照射領域Ｒ）に関して説明する。図２は、本発明の検査装置１００に係る非照射領域Ｒに関する説明図であり、画像取得部１０を上方視した場合を図示している。図２に示すように、画像取得部１０の当接部１３は、隣接する二つのセル１を跨ぐように検査面Ｃの表面に当接する。このとき、二つのセル１には非照射領域１Ａ，１Ａ´が夫々形成される。非照射領域１Ａ，１Ａ´が形成された夫々のセル１には、当接部１３で囲まれていない領域が夫々あり、この領域には太陽光Ｌが照射される。この領域を照射領域１Ｂ，１Ｂ´とする。当接部１３は、非照射領域１Ａと照射領域１Ｂ、及び非照射領域１Ａ´と照射領域１Ｂ´とが対称となるように検査面Ｃに当接し、非照射領域１Ａ，１Ａ´でのＰＬ発光Ｌ１が画像取得部１０のカメラ１２によって撮影される。つまり、非照射領域１Ａ，１Ａ´を含む領域（非照射領域Ｒ）が、ＰＬ発光Ｌ１の撮影領域となる。第一実施形態に係る太陽電池Ｍは、同一形状のセル１が接続された太陽電池モジュールであるため、非照射領域Ｒは、隣接する二つのセル１を夫々半分ずつ含むことになり、従って、隣接する二つのセル１の検査面Ｃにおける非照射領域Ｒの合計面積は常に一定となる。このため、本実施形態の検査装置１００において、セル１の連続検査を行う場合は、画像取得部１０の当接部１３が隣接する２つのセル１を夫々半分ずつ含むように、一定方向にセル１の設置間隔の１ピッチ分だけ順次ずらすように移動させればよい。これにより、効率よく太陽電池モジュールの検査を行うことができる。   Next, the inner region (non-irradiation region R) surrounded by the contact portion 13 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram relating to the non-irradiation region R according to the inspection apparatus 100 of the present invention, and illustrates a case where the image acquisition unit 10 is viewed from above. As illustrated in FIG. 2, the contact portion 13 of the image acquisition unit 10 contacts the surface of the inspection surface C so as to straddle two adjacent cells 1. At this time, the non-irradiation regions 1A and 1A ′ are formed in the two cells 1, respectively. Each cell 1 in which the non-irradiation regions 1A and 1A ′ are formed has regions that are not surrounded by the abutment portion 13, and sunlight L is irradiated to these regions. These areas are referred to as irradiation areas 1B and 1B ′. The contact portion 13 contacts the inspection surface C so that the non-irradiation region 1A and the irradiation region 1B, and the non-irradiation region 1A ′ and the irradiation region 1B ′ are symmetrical, and the PL in the non-irradiation regions 1A and 1A ′. The light emission L1 is captured by the camera 12 of the image acquisition unit 10. That is, a region including the non-irradiation regions 1A and 1A ′ (non-irradiation region R) is a photographing region of the PL light emission L1. Since the solar cell M according to the first embodiment is a solar cell module in which the cells 1 having the same shape are connected, the non-irradiated region R includes two adjacent cells 1 each, and accordingly, The total area of the non-irradiated regions R on the inspection surfaces C of the two adjacent cells 1 is always constant. For this reason, in the inspection apparatus 100 according to the present embodiment, when the cell 1 is continuously inspected, the abutment portion 13 of the image acquisition unit 10 includes cells in a certain direction so that each of the two adjacent cells 1 is included in half. What is necessary is just to move so that it may shift sequentially by 1 pitch of 1 installation interval. Thereby, a test | inspection of a solar cell module can be performed efficiently.

〔遮光フード〕
遮光フード１４は、カメラ１２と当接部１３との間に形成される空間が遮光されるように、筒状本体１１の側面に設けられる不透明な部材である。遮光フード１４は、検査面Ｃのセル１に非照射領域Ｒを形成することができるものであれば特に限定されず、鉄やアルミニウム等の金属や、ポリプロピレン樹脂やＰＥＴ樹脂、アクリル樹脂等の合成樹脂を採用することができる。ただし、遮光フード１４が合成樹脂で構成される場合は、太陽光Ｌが遮光フードを透過しないように着色した樹脂を使用するか、あるいは樹脂表面に着色したシートを貼っておくことが好ましい。遮光フード１４によって囲まれた非照射領域Ｒの面積は、検査対象となる太陽電池Ｍを構成するセル１の面積に応じて異ならせることできる。例えば、一つのセル１の面積が大きい太陽電池Ｍを検査する場合は、非照射領域Ｒも大きく確保することが望ましい。そこで、カメラ１２から非照射領域Ｒ（セル１の表面）までの撮影距離を変更できるように、遮光フード１４は、そのサイズを調節可能に構成することもできる。例えば、遮光フード１４を蛇腹状に構成し、撮影距離に応じて遮光フード１４を伸縮させることができる。 [Shading Hood]
The light shielding hood 14 is an opaque member provided on the side surface of the cylindrical main body 11 so that a space formed between the camera 12 and the contact portion 13 is shielded from light. The light shielding hood 14 is not particularly limited as long as it can form the non-irradiation region R in the cell 1 on the inspection surface C, and is composed of a metal such as iron or aluminum, or a synthetic resin such as polypropylene resin, PET resin, or acrylic resin. Resin can be employed. However, when the light shielding hood 14 is made of a synthetic resin, it is preferable to use a colored resin so that the sunlight L does not pass through the light shielding hood, or to paste a colored sheet on the resin surface. The area of the non-irradiated region R surrounded by the light shielding hood 14 can be varied according to the area of the cell 1 constituting the solar cell M to be inspected. For example, when inspecting a solar cell M having a large area of one cell 1, it is desirable to ensure a large non-irradiated region R. Therefore, the size of the light shielding hood 14 can be adjusted so that the shooting distance from the camera 12 to the non-irradiated region R (the surface of the cell 1) can be changed. For example, the light shielding hood 14 can be formed in a bellows shape, and the light shielding hood 14 can be expanded and contracted according to the shooting distance.

次に検査面ＣのＰＬ発光Ｌ１について説明する。図１、及び図２に示すように、非照射領域１Ａ，１Ａ´（Ｒ）は画像取得部１０の遮光フード１４で覆われているため、太陽光Ｌが照射されず、ＰＬ発光は生じないように考えられる。しかし、太陽光Ｌが照射された照射領域１Ｂ，１Ｂ´では、電子（キャリア）が次々と溜まっていく。そうすると、キャリアが滞留している領域（照射領域１Ｂ，１Ｂ´）と、キャリアが生じていない領域（非照射領域１Ａ，１Ａ´）との間でキャリアの濃度に差が生じる。このような状態にあるとき、キャリアは濃度の高いところから低いところに移動するため、結果的に非照射領域１Ａと照射領域１Ｂとからなるセル１全体のキャリア濃度が略均一となる。非照射領域１Ａ´、及び照射領域１Ｂ´からなるセル１も同様である。このため、太陽光Ｌが照射されない非照射領域ＲでもＰＬ発光Ｌ１が生じ、カメラ１２によってこのＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。また、非照射領域Ｒは遮光フード１４で覆われているため、太陽光Ｌによる乱反射光が非照射領域Ｒに入り込むことはない。このため、非照射領域ＲにおけるＰＬ発光画像に乱反射光由来の光（ノイズ）が混在することはない。従って、本発明の検査装置１００であれば、ノイズの影響を排除したＰＬ発光画像を得ることができる。   Next, the PL light emission L1 on the inspection surface C will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the non-irradiated areas 1A and 1A ′ (R) are covered with the light shielding hood 14 of the image acquisition unit 10, so that sunlight L is not irradiated and PL light emission does not occur. I think so. However, electrons (carriers) accumulate one after another in the irradiation areas 1B and 1B ′ irradiated with sunlight L. As a result, there is a difference in carrier concentration between the region where the carriers are retained (irradiated regions 1B, 1B ′) and the region where the carriers are not generated (non-irradiated regions 1A, 1A ′). In this state, carriers move from a high concentration to a low concentration, and as a result, the carrier concentration of the entire cell 1 including the non-irradiation region 1A and the irradiation region 1B becomes substantially uniform. The same applies to the cell 1 composed of the non-irradiated region 1A ′ and the irradiated region 1B ′. For this reason, the PL light emission L1 is generated even in the non-irradiation region R where the sunlight L is not irradiated, and the PL light emission L1 can be photographed by the camera 12. Further, since the non-irradiation region R is covered with the light shielding hood 14, the irregularly reflected light from the sunlight L does not enter the non-irradiation region R. For this reason, light (noise) derived from irregularly reflected light is not mixed in the PL emission image in the non-irradiation region R. Therefore, with the inspection apparatus 100 of the present invention, a PL emission image that eliminates the influence of noise can be obtained.

〔採光部〕
採光部１５は、カメラ１２で非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１を撮影する際、カメラ１２から検査面Ｃまでの焦点距離の調整を行うための光（太陽光）を取り入れるために設けられる開閉可能な窓である。なお、採光部１５の形態は、このような窓の他に、ガラス板やアクリル板等の透明部材の上に貼り付ける遮光シールのようなものでも構わない。採光部１５のサイズは、太陽光を取り入れるために最低限必要な大きさであればよい。なお、図１で示されている採光部１５は、遮光フード１４に１つだけ設けられているが、複数設けることもできる。複数の採光部１５を設けた場合、検査作業員は自分の手が届き易い位置に設けられている採光部１５を開いて焦点距離の調整を行うことができる。また、複数の採光部１５のうち、太陽光を取り入れやすい箇所に設けられている採光部１５を選択することができるため、明瞭なＰＬ発光画像を得ることが可能となる。 [Lighting Department]
The daylighting unit 15 can be opened and closed provided to take in light (sunlight) for adjusting the focal length from the camera 12 to the inspection surface C when photographing the PL light emission L1 in the non-irradiated region R with the camera 12. Windows. In addition, the form of the lighting part 15 may be something like a light-shielding seal pasted on a transparent member such as a glass plate or an acrylic plate in addition to such a window. The size of the daylighting unit 15 may be a minimum size necessary for taking in sunlight. In addition, although the single daylighting part 15 shown by FIG. 1 is provided in the light shielding hood 14, it can also provide in multiple numbers. When a plurality of daylighting units 15 are provided, the inspection worker can adjust the focal length by opening the daylighting unit 15 provided at a position where his / her hand can easily reach. Moreover, since the daylighting part 15 provided in the location which is easy to take in sunlight can be selected among the some daylighting parts 15, it becomes possible to obtain a clear PL light emission image.

ところで、太陽の高度が低い朝夕の時間帯では、画像取得部１０の影が検査対象のセル１を覆い易くなるため、検査対象のセル１に十分なキャリアが発生せず、ＰＬ発光画像を明瞭に撮影する程度のＰＬ発光が起こらない場合がある。このため、画像取得部１０の影が検査対象のセル１を覆ってしまう場合に備えて、図１に示すように、当該影を消滅させるための補助光源１６を設けることができる。補助光源１６は、従来のＰＬ検査法で用いられるＬＥＤランプ等を使用することができるが、太陽光Ｌを反射する反射鏡であっても構わない。補助光源１６から影に向けて光を照射することで影が消滅し、検査面Ｃの照射領域に確実に光を当てることができる。   By the way, in the morning and evening time zone when the altitude of the sun is low, the shadow of the image acquisition unit 10 easily covers the cell 1 to be inspected, so that sufficient carriers are not generated in the cell 1 to be inspected, and the PL emission image is clear. In some cases, the PL emission may not occur enough to shoot. For this reason, in preparation for the case where the shadow of the image acquisition unit 10 covers the cell 1 to be inspected, an auxiliary light source 16 for eliminating the shadow can be provided as shown in FIG. The auxiliary light source 16 may be an LED lamp or the like used in a conventional PL inspection method, but may be a reflecting mirror that reflects sunlight L. By irradiating light from the auxiliary light source 16 toward the shadow, the shadow disappears, and the light can be reliably applied to the irradiation region of the inspection surface C.

＜マスク部材＞
上記のとおり、本発明の検査装置１００であれば、乱反射光（ノイズ）を排除したＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。しかし、本発明の検査装置１００を開発する過程において、乱反射光とは別の問題が発生し得ることが新たに判明した。図３は、本発明の検査装置１００に係る画像取得部１０の当接部１３が太陽電池Ｍの検査面Ｃに当接した状態を表すものであり、太陽光Ｌが太陽電池Ｍの検査面Ｃに照射されたときの多重反射光Ｌ２に関する説明図である。太陽電池は、結晶表面での太陽光の反射ロスを低く抑え、できるだけ多くの太陽光を吸収して大量のエネルギーを生成できるように、太陽電池セルの表面に凹凸加工がなされている。また、このような凹凸加工と併せて、図３に示すように、太陽電池セルの表面には反射防止膜Ｇが設けられている。このため、太陽電池セル１に太陽光Ｌが照射されると、図３に示すように、太陽光Ｌは反射防止膜Ｇに入射し、セル１の凹凸部１ａに到達する。このとき、太陽光Ｌは、凹凸部１ａによって一部が多重反射光Ｌ２となり、反射防止膜Ｇやセル１の凹凸部１ａを伝って遮光フード１４の当接部１３で囲まれた非照射領域Ｒに入り込む場合がある。このような状態で非照射領域ＲにおけるＰＬ発光Ｌ１の様子を撮影すると、多重反射光Ｌ２が混在した画像となり、正確な検査結果を得ることが困難となる。 <Mask member>
As described above, with the inspection apparatus 100 of the present invention, it is possible to photograph the PL light emission L1 from which irregularly reflected light (noise) is eliminated. However, in the process of developing the inspection apparatus 100 of the present invention, it has been newly found that a problem different from the irregular reflection light may occur. FIG. 3 illustrates a state in which the contact portion 13 of the image acquisition unit 10 according to the inspection apparatus 100 of the present invention is in contact with the inspection surface C of the solar cell M, and sunlight L is the inspection surface of the solar cell M. It is explanatory drawing regarding the multiple reflected light L2 when C is irradiated. The solar cell has an uneven surface on the surface of the solar cell so that the reflection loss of sunlight on the crystal surface is kept low and a large amount of energy can be generated by absorbing as much sunlight as possible. In addition to the uneven processing, an antireflection film G is provided on the surface of the solar battery cell as shown in FIG. For this reason, when the solar cell 1 is irradiated with sunlight L, as shown in FIG. 3, the sunlight L enters the antireflection film G and reaches the uneven portion 1 a of the cell 1. At this time, the sunlight L partially becomes the multiple reflected light L2 due to the concavo-convex portion 1a, passes through the concavo-convex portion 1a of the antireflection film G and the cell 1 and is surrounded by the contact portion 13 of the light shielding hood 14. R may enter. If the state of the PL light emission L1 in the non-irradiation region R is photographed in such a state, an image in which the multiple reflected light L2 is mixed is obtained, and it is difficult to obtain an accurate inspection result.

そこで、本発明の検査装置１００は、検査対象とは異なる太陽電池セル１の表面にマスク部材２０を設けた場合と、設けない場合とにおける非照射領域ＲのＰＬ発光の相違に着目し、多重反射光Ｌ２を低減したＰＬ発光画像が得られるように工夫した。図１に示すように、マスク部材２０が設けられたセル１（このようなセル１をマスク部２１とする。）は太陽光Ｌが当たらないため、電子（キャリア）は発生しない。そのため、太陽電池モジュールは、マスク部２１の存在によって全体に電流が流れないオープン状態となる。従って、照射領域から非照射領域Ｒに拡散したキャリアが、さらに別のセル１に逃げることはなく、非照射領域Ｒに蓄積させることができる。その結果、非照射領域Ｒに蓄積したキャリアによってＰＬ発光Ｌ１が生じ、このＰＬ発光Ｌ１の様子を効果的に撮影することができる。このように、マスク部材２０を設けた場合に撮影されたＰＬ発光画像を第一画像とする。   Therefore, the inspection apparatus 100 of the present invention pays attention to the difference in PL emission in the non-irradiated region R between the case where the mask member 20 is provided on the surface of the solar cell 1 different from the inspection object and the case where the mask member 20 is not provided. The invention was devised so that a PL emission image with reduced reflected light L2 was obtained. As shown in FIG. 1, the cell 1 provided with the mask member 20 (such a cell 1 is referred to as a mask portion 21) is not exposed to sunlight L, and thus electrons (carriers) are not generated. Therefore, the solar cell module is in an open state in which no current flows due to the presence of the mask portion 21. Therefore, carriers diffused from the irradiated region to the non-irradiated region R do not escape to another cell 1 and can be accumulated in the non-irradiated region R. As a result, the PL emission L1 is generated by the carriers accumulated in the non-irradiation region R, and the state of the PL emission L1 can be effectively photographed. In this way, the PL emission image that is captured when the mask member 20 is provided is defined as the first image.

マスク部材２０を設けるセル１は、検査対象となっているセル１（つまり、当接部１３によって囲まれているセル１）に隣接するセル１が好ましい。このようなセル１にマスク部材２０を設けた場合、効果的に非照射領域Ｒにキャリアを蓄積させ、非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。また、マスク部材２０は、複数箇所のセル１に設けることもできる。このように設けた場合、確実に非照射領域Ｒにキャリアを蓄積させ、非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。   The cell 1 provided with the mask member 20 is preferably the cell 1 adjacent to the cell 1 to be inspected (that is, the cell 1 surrounded by the contact portion 13). When the mask member 20 is provided in such a cell 1, it is possible to effectively accumulate carriers in the non-irradiation region R and photograph the PL light emission L1 in the non-irradiation region R. Moreover, the mask member 20 can also be provided in the cell 1 of multiple places. When provided in this way, carriers can be reliably accumulated in the non-irradiated region R and the PL light emission L1 in the non-irradiated region R can be photographed.

一方、第一画像には、上記で説明した多重反射光Ｌ２が混在している。このため、第一画像のみでは太陽電池Ｍの欠陥を正確に特定することが困難な場合がある。そこで、先のＰＬ発光画像の取得とは逆に、マスク部材２０を設けない状態で非照射領域Ｒの発光の様子を撮影する。マスク部材２０を設けないということは、非照射領域Ｒにキャリアを蓄積させないということである。このような状態で非照射領域Ｒを撮影した場合に得られる発光画像は、ＰＬ発光Ｌ１が抑えられ、主に多重反射光Ｌ２を含んだ画像である。このマスク部材２０を設けない場合に撮影された発光画像を第二画像とする。そして、上記の第一画像と第二画像との差分、又は比率を求めれば、多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像を得ることができる（これに関しては次の画像処理部の箇所で詳述する。）。   On the other hand, the multiple reflected light L2 described above is mixed in the first image. For this reason, it may be difficult to pinpoint the defect of the solar cell M correctly only with the first image. Therefore, contrary to the previous acquisition of the PL light emission image, the state of light emission in the non-irradiation region R is photographed without the mask member 20 being provided. Not providing the mask member 20 means that carriers are not accumulated in the non-irradiated region R. The light emission image obtained when the non-irradiation region R is photographed in such a state is an image in which the PL light emission L1 is suppressed and mainly includes the multiple reflected light L2. A light emission image taken when the mask member 20 is not provided is defined as a second image. Then, if the difference or ratio between the first image and the second image is obtained, a PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 is reduced can be obtained (in this regard, the location of the next image processing unit). Will be described in detail.)

＜画像処理部＞
画像処理部３０は、カメラ１２にて撮影され、データとして記憶されている第一画像及び第二画像から、両者の差分、又は比率を求めることによって正味のＰＬ発光画像を作成する。第一画像は、ＰＬ発光Ｌ１の発光画像と多重反射光Ｌ２の画像とが重なった画像である。ここで、ＰＬ発光は、太陽電池の内部でキャリアが生成した際に起きる発光現象であり、検査対象に照射する光（励起光）の強度によって、ＰＬ発光時の様子を撮影した画像が明瞭か不明瞭かに差が生じる。図４は、太陽光Ｌの照射が安定な環境下において、検査装置１００を用いて検査対象のセルに対してＰＬ検査を実施したときのＰＬ発光強度を示すグラフの一例である。このグラフは、撮影した画像の特定箇所をライン分析したものである。 <Image processing unit>
The image processing unit 30 creates a net PL emission image by obtaining a difference or ratio between the first image and the second image that are captured by the camera 12 and stored as data. The first image is an image in which the light emission image of the PL light emission L1 and the image of the multiple reflected light L2 overlap each other. Here, PL light emission is a light emission phenomenon that occurs when carriers are generated inside the solar cell. Is the image taken when PL light is emitted clearly depending on the intensity of light (excitation light) applied to the inspection object? The difference is unclear. FIG. 4 is an example of a graph showing PL emission intensity when a PL inspection is performed on a cell to be inspected using the inspection apparatus 100 in an environment where the irradiation of sunlight L is stable. This graph is a line analysis of a specific portion of a photographed image.

太陽電池Ｍの欠陥検査が、太陽光Ｌの照射が安定な環境下（例えば、晴天が一日中続く日）で行われる場合、太陽光Ｌの強度が大きいため、検査面Ｃの照射領域でキャリアが次々と生成される。これにより、非照射領域Ｒへ移動するキャリアが充分に存在し、非照射領域ＲであってもＰＬ発光が強く発生する。このとき、検査面Ｃにマスク部材２０を設置してＰＬ発光の様子を撮影し、ライン分析すると、図４（ａ）の実線グラフで示される第一画像のプロファイルとなる。第一画像は、太陽光ＬによるＰＬ発光Ｌ１と、多重反射光Ｌ２とが重なっている発光画像である。続いて、検査面Ｃにマスク部材２０を設置せずに、非照射領域ＲのＰＬ発光の様子を撮影し、ライン分析すると、図４（ａ）の破線グラフで示される第二画像のプロファイルとなる。第二画像は、ＰＬ発光Ｌ１が抑えられ、主に多重反射光Ｌ２を含んだ画像である。第一画像のプロファイルと第二画像のプロファイルとの差分を求めると、図４（ｂ）に示される多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像の断面が得られる。図４（ｂ）の差分プロファイルから、ＰＬ発光画像の断面は、位置によって発光強度に差があることが明確に判別できる。これにより、太陽電池Ｍの発電層の不良に起因する欠陥（例えば、断線やクラック等の不具合が生じている箇所）を発見することができる。
さらに、図４（ａ）で示される第一画像のプロファイルと第二画像のプロファイルとの比率を求める（除算する）ことによっても、多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像の断面が得ることができる。両者の比率から得られたＰＬ発光画像の断面を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）に示されるＰＬ発光画像の断面は、図４（ｂ）と同様に、断面の位置によって発光強度に差があることが明確に判別でき、太陽電池Ｍの断線やクラック等の不具合が生じている箇所を発見することができる。このように、太陽光Ｌの照射が安定な環境下では、第一画像と第二画像との差分、あるいは比率を求めることにより、多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像を得ることができる。 When the defect inspection of the solar cell M is performed in an environment where the irradiation of the sunlight L is stable (for example, a day when sunny weather continues all day), the intensity of the sunlight L is large, so that carriers are irradiated in the irradiation region of the inspection surface C. It is generated one after another. As a result, there are sufficient carriers moving to the non-irradiation region R, and even in the non-irradiation region R, PL emission is strongly generated. At this time, when the mask member 20 is placed on the inspection surface C, the state of PL light emission is photographed, and line analysis is performed, the profile of the first image shown by the solid line graph in FIG. The first image is a light emission image in which the PL light emission L1 due to sunlight L and the multiple reflected light L2 overlap. Subsequently, without setting the mask member 20 on the inspection surface C, the state of PL emission in the non-irradiation region R is photographed, and when line analysis is performed, the profile of the second image shown by the broken line graph of FIG. Become. The second image is an image in which the PL emission L1 is suppressed and mainly includes the multiple reflected light L2. When the difference between the profile of the first image and the profile of the second image is obtained, a cross section of the PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 shown in FIG. 4B is reduced is obtained. From the difference profile in FIG. 4B, it can be clearly determined that the cross-section of the PL emission image has a difference in emission intensity depending on the position. Thereby, the defect (for example, location in which malfunctions, such as a disconnection and a crack have arisen) resulting from the defect of the electric power generation layer of the solar cell M can be discovered.
Further, by obtaining (dividing) the ratio between the profile of the first image and the profile of the second image shown in FIG. 4A, the cross section of the PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 is reduced can be obtained. Can be obtained. FIG. 4C shows a cross section of the PL emission image obtained from the ratio between the two. The cross section of the PL light emission image shown in FIG. 4C can clearly determine that there is a difference in light emission intensity depending on the position of the cross section, as in FIG. It is possible to find a place where a defect has occurred. Thus, in an environment where the irradiation of sunlight L is stable, a PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 is reduced is obtained by obtaining the difference or ratio between the first image and the second image. Can do.

次に、太陽電池Ｍの欠陥検査が、太陽光Ｌの照射が不安定な環境下（例えば、天気が移り変わり易い日）で行われる場合についても、上記と同様にＰＬ発光を利用した検査が可能かを検討する。図５は、太陽光の照射が不安定な環境下において、太陽電池検査装置を用いて検査対象のセルに対してＰＬ検査を実施したときのＰＬ発光強度を示すグラフの一例である。このグラフは、図４と同様に、撮影した画像の特定箇所をライン分析したものである。   Next, even when the defect inspection of the solar cell M is performed in an environment where the irradiation of the sunlight L is unstable (for example, the day when the weather changes easily), the inspection using the PL emission can be performed in the same manner as described above. To consider. FIG. 5 is an example of a graph showing PL emission intensity when a PL inspection is performed on a cell to be inspected using a solar cell inspection device in an environment where sunlight irradiation is unstable. Similar to FIG. 4, this graph is a line analysis of a specific portion of a photographed image.

例えば、検査中に太陽光Ｌの照射量が減少した場合、太陽光Ｌの強度が低下し、検査面Ｃの照射領域においてキャリアの生成は比較的少なくなる。このため、非照射領域Ｒへ移動するキャリアは、太陽光Ｌの強度が大きい場合（例えば、上記のような晴天が一日中続く場合）よりも減少し、非照射領域ＲにおけるＰＬ発光は若干弱くなる。また、検査中に太陽光Ｌの照射量が変動している場合は、検査面Ｃの照射領域におけるキャリアの生成にバラツキが発生する。このため、非照射領域Ｒへ移動するキャリアが増減し、非照射領域ＲにおけるＰＬ発光にゆらぎが発生する。このとき、検査面Ｃにマスク部材２０を設置してＰＬ発光の様子を撮影し、ライン分析すると、図５（ａ）の実線グラフで示される第一画像のプロファイルとなる。第一画像は、太陽光ＬによるＰＬ発光Ｌ１と、多重反射光Ｌ２とが重なっている発光画像である。続いて、検査面Ｃにマスク部材２０を設置せずに、非照射領域ＲのＰＬ発光の様子を撮影し、ライン分析すると、図５（ａ）の破線グラフで示される第二画像のプロファイルとなる。第二画像は、ＰＬ発光Ｌ１が抑えられ、主に多重反射光Ｌ２を含んだ画像である。第一画像のプロファイルと第二画像のプロファイルとの差分を求めると、図５（ｂ）に示される多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像の断面が得られる。ところが、図５（ｂ）に示されるＰＬ発光画像の断面は、図４（ｂ）に示されるＰＬ発光画像の断面と比較して、明らかにグラフのプロファイルが平坦になっており、図５（ｂ）からは断面の位置による発光強度の相違を明確に判別することは困難である。
次に、図５（ａ）で示される第一画像のプロファイルと第二画像のプロファイルとの比率を求めたものを図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）に示されるＰＬ発光画像の断面は、断面の位置によって発光強度に差があることを明確に判別でき、太陽電池Ｍの発電層の不良に起因する欠陥（例えば、断線やクラック等の不具合が生じている箇所）を発見することができる。このように、太陽光Ｌの照射が不安定な環境下では、第一画像と第二画像との比率を求めることにより、多重反射光Ｌ２の影響が低減されたＰＬ発光画像を得ることができる。
本発明の検査装置１００であれば、天候に左右されず（つまり、太陽光Ｌの照射が安定であるか不安定であるかに関わらず）、太陽電池検査を実施することが可能となり、利便性の高い検査装置１００となる。 For example, when the irradiation amount of the sunlight L decreases during the inspection, the intensity of the sunlight L decreases, and the generation of carriers in the irradiation region of the inspection surface C becomes relatively small. For this reason, the carriers moving to the non-irradiation region R are reduced as compared with the case where the intensity of the sunlight L is high (for example, when the above-mentioned fine weather continues all day), and the PL emission in the non-irradiation region R is slightly weakened. . Moreover, when the irradiation amount of sunlight L is changing during the inspection, the generation of carriers in the irradiation region of the inspection surface C varies. For this reason, the number of carriers moving to the non-irradiation region R increases and decreases, and fluctuations occur in the PL emission in the non-irradiation region R. At this time, when the mask member 20 is placed on the inspection surface C, the state of PL emission is photographed, and line analysis is performed, the profile of the first image shown by the solid line graph in FIG. 5A is obtained. The first image is a light emission image in which the PL light emission L1 due to sunlight L and the multiple reflected light L2 overlap. Subsequently, without installing the mask member 20 on the inspection surface C, the state of PL emission in the non-irradiated region R is photographed, and when line analysis is performed, the profile of the second image shown by the broken line graph of FIG. Become. The second image is an image in which the PL emission L1 is suppressed and mainly includes the multiple reflected light L2. When the difference between the profile of the first image and the profile of the second image is obtained, a cross section of the PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 shown in FIG. 5B is reduced is obtained. However, the cross section of the PL light emission image shown in FIG. 5B clearly has a flat profile as compared with the cross section of the PL light emission image shown in FIG. From b), it is difficult to clearly distinguish the difference in emission intensity depending on the position of the cross section.
Next, FIG. 5C shows the ratio of the profile of the first image and the profile of the second image shown in FIG. The cross-section of the PL emission image shown in FIG. 5C can clearly determine that there is a difference in the emission intensity depending on the position of the cross-section, and defects (for example, disconnection or cracks) due to the defective power generation layer of the solar cell M Etc.) can be found. Thus, in an environment where the irradiation of sunlight L is unstable, a PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 is reduced can be obtained by obtaining the ratio between the first image and the second image. .
With the inspection apparatus 100 of the present invention, it is possible to perform a solar cell inspection regardless of the weather (that is, regardless of whether the irradiation of the sunlight L is stable or unstable). The inspection apparatus 100 with high performance is obtained.

なお、画像処理部３０によって作成されたＰＬ発光画像が鮮明であれば、検査面Ｃの状態をより正確に把握することができる。そのため、例えば、第一画像と第二画像との差分、又は比率を求めたＰＬ発光画像について、移動平均によるスムージング処理を施してＰＬ発光画像の粗さを調整することが好ましい。また、ＰＬ発光画像に対して所定の閾値を設定し、この閾値より大きい強度の多重反射光Ｌ２をＰＬ発光画像から排除することも有効である。このように、ＰＬ発光画像に対して適切な処理を施すことによって、検査面Ｃの欠陥を判定することが可能な処理画像（正味のＰＬ発光画像）を取得することができる。   If the PL emission image created by the image processing unit 30 is clear, the state of the inspection surface C can be grasped more accurately. Therefore, for example, it is preferable to adjust the roughness of the PL emission image by performing a smoothing process using a moving average on the PL emission image for which the difference or ratio between the first image and the second image is obtained. It is also effective to set a predetermined threshold value for the PL light emission image and exclude multiple reflected light L2 having an intensity greater than this threshold value from the PL light emission image. In this way, by performing an appropriate process on the PL light emission image, a processed image (net PL light emission image) that can determine the defect of the inspection surface C can be acquired.

＜表示部＞
表示部４０は、画像処理部３０で作成された処理画像を表示する。画像処理部３０による処理画像が表示部４０に表示されることにより、検査面Ｃの欠陥箇所を容易に特定することができる。また、ＰＬ検査によれば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）検査では電極に起因する欠陥であるか、または発電層の不良に起因する欠陥なのかを判別することが困難であった欠陥原因を明らかにすることができる。従って、ＰＬ検査画像を表示部４０に表示することにより、太陽電池Ｍの不具合について欠陥原因に応じて対処し易くなり、太陽電池Ｍの品質向上に大きく寄与することができる。 <Display section>
The display unit 40 displays the processed image created by the image processing unit 30. By displaying the processed image by the image processing unit 30 on the display unit 40, it is possible to easily identify the defective portion of the inspection surface C. In addition, according to the PL inspection, it is clarified the cause of the defect in which it is difficult to determine whether the defect is due to the electrode or the defect due to the defect of the power generation layer in the EL (electroluminescence) inspection. be able to. Therefore, by displaying the PL inspection image on the display unit 40, it becomes easy to deal with the defect of the solar cell M according to the cause of the defect, and can greatly contribute to the quality improvement of the solar cell M.

＜判定部＞
上記のように、検査面Ｃの欠陥の有無や欠陥箇所の特定は、画像処理部３０から取得した処理画像（ＰＬ発光画像）を表示部４０に表示させることにより目視で確認することができる。しかし、目視による確認は検査員の目に依るため、微小な欠陥を見落としてしまう虞がある。そこで、検査装置１００には、太陽電池Ｍの発電層の不良に起因する欠陥をより確実に検出できるように判定部５０を設けることができる。判定部５０は、画像処理部３０によって作成されたＰＬ発光画像から太陽電池Ｍの状態を判定する。例えば、サンプルとして欠陥の無い良品の太陽電池にＰＬ検査を行ったときのＰＬ発光画像（サンプル画像とする。）を予め撮影し、ハードディスク等に記憶させておく。判定部５０は、このサンプル画像と、画像処理部３０で得られた処理画像（ＰＬ発光画像）とを比較する。このとき、表示部４０に判定部５０の判定結果を表示することが好ましい。この場合、表示部４０には、画像処理部３０による処理画像（ＰＬ発光画像）とともに、判定部５０による欠陥判定結果が同時に表示されるため、検査面Ｃの欠陥の有無や欠陥の程度を容易に判断することが可能となる。その結果、太陽電池Ｍの欠陥検出の精度、及び検査の信頼性が向上する。 <Determining unit>
As described above, the presence / absence of a defect on the inspection surface C and the identification of the defective portion can be visually confirmed by displaying the processed image (PL emission image) acquired from the image processing unit 30 on the display unit 40. However, since the visual confirmation depends on the eyes of the inspector, there is a possibility that a minute defect may be overlooked. Therefore, the inspection device 100 can be provided with the determination unit 50 so that a defect caused by a defect in the power generation layer of the solar cell M can be detected more reliably. The determination unit 50 determines the state of the solar cell M from the PL light emission image created by the image processing unit 30. For example, a PL emission image (referred to as a sample image) obtained when a PL inspection is performed on a non-defective solar cell as a sample is taken in advance and stored in a hard disk or the like. The determination unit 50 compares this sample image with the processed image (PL emission image) obtained by the image processing unit 30. At this time, it is preferable to display the determination result of the determination unit 50 on the display unit 40. In this case, since the defect determination result by the determination unit 50 is displayed simultaneously with the processed image (PL emission image) by the image processing unit 30 on the display unit 40, the presence / absence of a defect on the inspection surface C and the degree of the defect are easy. It becomes possible to judge. As a result, the accuracy of defect detection of the solar cell M and the reliability of inspection are improved.

[第二実施形態]
主な太陽電池の種類には、第一実施形態で説明した結晶型の他にＣＩＧＳ系化合物太陽電池がある。本発明の太陽電池検査装置は、ＣＩＧＳ系化合物太陽電池にも適用可能なように構成することができる。図６は、第二実施形態に係る太陽電池検査装置２００の概略構成図である。図６に示すように、ＣＩＧＳ系化合物太陽電池Ｓ（以下、単に「太陽電池Ｓ」と称する。）は、ユニットセル２が複数集合したものとして構成される。検査装置２００は、検査装置１００と同様に、太陽電池Ｓの検査面Ｄに検査光として太陽から太陽光Ｌが面照射され、検査面ＤのうちＰＬ発光が撮影される非照射領域Ｋと、非照射領域Ｋを撮影する画像取得部１０と、検査面Ｄにおいて非照射領域Ｋとは異なる領域にあるユニットセルの表面を遮光するマスク部材６０と、画像取得部１０で撮影された撮影領域Ｋの画像を処理する画像処理部３０と、画像処理部３０によって処理された処理画像を表示する表示部４０とを備えている。また、任意の構成要素として、画像処理部３０によって作成された処理画像から太陽電池Ｓの状態を判定する判定部５０を備えている。 [Second Embodiment]
The main solar cell types include CIGS compound solar cells in addition to the crystal type described in the first embodiment. The solar cell inspection device of the present invention can be configured to be applicable to CIGS compound solar cells. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a solar cell inspection apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the CIGS compound solar cell S (hereinafter simply referred to as “solar cell S”) is configured as a set of a plurality of unit cells 2. Similarly to the inspection apparatus 100, the inspection apparatus 200 is irradiated with sunlight L from the sun as inspection light onto the inspection surface D of the solar cell S, and the non-irradiation region K in which PL emission is imaged on the inspection surface D; The image acquisition unit 10 that captures the non-irradiation region K, the mask member 60 that shields the surface of the unit cell in the region different from the non-irradiation region K on the inspection surface D, and the imaging region K that is captured by the image acquisition unit 10 An image processing unit 30 that processes the image of the image, and a display unit 40 that displays the processed image processed by the image processing unit 30. Moreover, the determination part 50 which determines the state of the solar cell S from the process image produced by the image process part 30 as an arbitrary component is provided.

図６に示すように、画像取得部１０は、検査装置１００と同様に、筒状本体１１と、筒状本体１１の一端側に装着されたカメラ１２と、筒状本体１１の他端側に形成された検査面Ｄに当接する当接部１３とを備え、カメラ１２と当接部１３との間に形成される空間が遮光されるように筒状本体１１の側面に遮光フード１４が設けられる。遮光フード１４には、その内部に光を導入する採光部１５が設けられる。さらに、画像取得部１０の影を消滅させる補助光源１６も設けられる。画像取得部１０の形状に関しては、検査装置１００と同様である。上記のような構成であれば、検査装置１００と同様に、ノイズが排除されたＰＬ発光画像を撮影することができる。   As shown in FIG. 6, the image acquisition unit 10, as with the inspection apparatus 100, has a cylindrical main body 11, a camera 12 mounted on one end side of the cylindrical main body 11, and the other end side of the cylindrical main body 11. And a light shielding hood 14 provided on the side surface of the cylindrical main body 11 so that the space formed between the camera 12 and the contact part 13 is shielded from light. It is done. The shading hood 14 is provided with a daylighting section 15 for introducing light into the inside thereof. Further, an auxiliary light source 16 that eliminates the shadow of the image acquisition unit 10 is also provided. The shape of the image acquisition unit 10 is the same as that of the inspection apparatus 100. If it is the above structures, the PL light emission image from which noise was excluded can be image | photographed similarly to the test | inspection apparatus 100. FIG.

図６に示すように、複数のユニットセル２が集合した太陽電池Ｓは、第一実施形態の太陽電池Ｍと比較して検査面の面積が大きい。そのため、このような太陽電池Ｓを検査する場合、検査装置２００の画像取得部１０の当接部１３を、検査面Ｄの５０〜７０％の領域に当接させて非照射領域Ｋを形成する。非照射領域Ｋが検査面Ｄの５０％未満の場合、検査面Ｄに対してＰＬ発光画像を複数回取得しなければならない。そのため、検査時間が掛かり、検査効率が低下する。非照射領域Ｋが検査面Ｄの７０％より広い場合、太陽光Ｌの照射領域が少なくなるため、ＰＬ発光画像を撮影するのに十分なＰＬ発光Ｌ１が得られない虞がある。また、カメラ１２と非照射領域Ｋとの焦点距離が長くなるため、筒状本体１１が大型化する。上記範囲となるように非照射領域Ｋを設定すれば、明瞭なＰＬ発光画像を取得することができる。   As shown in FIG. 6, the solar cell S in which the plurality of unit cells 2 are assembled has a larger inspection surface area than the solar cell M of the first embodiment. Therefore, when inspecting such a solar cell S, the non-irradiation region K is formed by bringing the contact portion 13 of the image acquisition unit 10 of the inspection device 200 into contact with a region of 50 to 70% of the inspection surface D. . When the non-irradiation area K is less than 50% of the inspection surface D, the PL emission image must be acquired for the inspection surface D a plurality of times. Therefore, inspection time is required and inspection efficiency is reduced. When the non-irradiation area K is larger than 70% of the inspection surface D, the irradiation area of the sunlight L is reduced, and there is a possibility that the PL light emission L1 sufficient for taking the PL light emission image cannot be obtained. Moreover, since the focal distance of the camera 12 and the non-irradiation area K becomes long, the cylindrical main body 11 becomes large. If the non-irradiation region K is set so as to be in the above range, a clear PL emission image can be acquired.

マスク部材６０は、図６に示すように、太陽電池Ｓの検査面Ｄにおける非照射領域Ｋ以外の一部のユニットセルからなる領域に設けられる。このとき、マスク部材６０が設けられる領域をマスク部６１とする。マスク部材６０は、１〜３枚の連続するユニットセルの上に設けることが好ましい。このようにマスク部６１を構成すれば、キャリアを非照射領域Ｋに蓄積させてＰＬ発光Ｌ１の様子をカメラ１２で撮影することができる。このときのＰＬ発光画像を第一画像とする。次に、検査装置１００と同様に、太陽光ＬによるＰＬ発光Ｌ１による発光を抑えつつ、主に多重反射光Ｌ２を撮影するため、マスク部材６０を設けない状態で非照射領域Ｋの発光画像を撮影する。このときの発光画像を第二画像とする。そして、画像処理部３０において、上記の第一画像と第二画像との差分、又は比率を求めれば、多重反射光Ｌ２の影響が排除されたＰＬ発光画像を得ることができる。   As shown in FIG. 6, the mask member 60 is provided in a region composed of some unit cells other than the non-irradiated region K on the inspection surface D of the solar cell S. At this time, a region where the mask member 60 is provided is referred to as a mask portion 61. The mask member 60 is preferably provided on 1 to 3 continuous unit cells. If the mask unit 61 is configured in this manner, carriers can be accumulated in the non-irradiation region K and the state of the PL light emission L1 can be photographed by the camera 12. The PL emission image at this time is defined as a first image. Next, in the same manner as the inspection apparatus 100, in order to mainly shoot the multiple reflected light L2 while suppressing the light emission due to the PL light emission L1 due to the sunlight L, a light emission image of the non-irradiation region K is provided without the mask member 60 being provided. Take a picture. Let the light emission image at this time be a 2nd image. And if the difference or ratio between said 1st image and 2nd image is calculated | required in the image process part 30, PL light emission image from which the influence of the multiple reflected light L2 was excluded can be obtained.

上記のように画像処理部３０から得られた処理画像（ＰＬ発光画像）は、第一実施形態に係る検査装置１００と同様に、移動平均によるスムージング処理等を行い、正味のＰＬ発光画像を作成することができる。画像処理部３０で作成された処理画像（ＰＬ発光画像）は、表示部４０に表示されることにより、検査面Ｄの欠陥箇所を特定することができる。また、検査装置１００と同様に、より正確な欠陥判定を行うため、判定部５０を設けて欠陥判定を行うこともできる。   The processed image (PL emission image) obtained from the image processing unit 30 as described above is subjected to smoothing processing by moving average, etc., as in the inspection apparatus 100 according to the first embodiment, and a net PL emission image is created. can do. The processed image (PL light emission image) created by the image processing unit 30 is displayed on the display unit 40, whereby the defective portion of the inspection surface D can be specified. Further, similarly to the inspection apparatus 100, in order to perform a more accurate defect determination, a determination unit 50 may be provided to perform the defect determination.

［太陽電池検査方法］
次に、太陽電池検査方法について説明する。ここでは、代表的に第一実施形態に係る検査装置１００を用いた太陽電池検査方法について説明する。 [Solar cell inspection method]
Next, a solar cell inspection method will be described. Here, a solar cell inspection method using the inspection apparatus 100 according to the first embodiment will be typically described.

図７は、太陽電池検査方法のフローチャートである。初めに、検査装置１００の画像取得部１０を太陽電池Ｍに設置する。検査装置１００が検査対象とする太陽電池Ｍは、複数の同一形状の太陽電池セル１が直接に接続された太陽電池モジュールとして構成されている。太陽電池Ｍは、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、又はハイブリッド型太陽電池である。太陽電池Ｍを構成するセル１のうち、検査面Ｃとなる隣接する二つのセル１を選択し、この隣接する二つのセル１を跨ぐように画像取得部１０の当接部１３を検査面に当接させる。このとき、検査面Ｃのうち当接部１３で囲まれた内側領域は太陽光Ｌが照射されない非照射領域Ｒであり、当接部１３の周囲の外側領域は太陽光Ｌが照射される照射領域である。二つのセル１に夫々形成される非照射領域は、二つの太陽電池セルに夫々形成される照射領域と対称な形状となるように、非照射領域Ｒが形成される。   FIG. 7 is a flowchart of the solar cell inspection method. First, the image acquisition unit 10 of the inspection apparatus 100 is installed in the solar cell M. The solar cell M to be inspected by the inspection apparatus 100 is configured as a solar cell module in which a plurality of solar cells 1 having the same shape are directly connected. The solar cell M is a single crystal silicon type solar cell, a polycrystalline silicon type solar cell, or a hybrid type solar cell. Among the cells 1 constituting the solar cell M, two adjacent cells 1 serving as the inspection surface C are selected, and the contact portion 13 of the image acquisition unit 10 is used as the inspection surface so as to straddle the two adjacent cells 1. Make contact. At this time, an inner region surrounded by the contact portion 13 in the inspection surface C is a non-irradiation region R that is not irradiated with sunlight L, and an outer region around the contact portion 13 is irradiated with sunlight L. It is an area. The non-irradiation regions R are formed so that the non-irradiation regions formed in the two cells 1 are symmetrical to the irradiation regions formed in the two solar cells, respectively.

＜第一画像の取得＞
画像取得部１０が適切に設置された後、マスク部材２０を検査対象とは異なるセル１の表面に設ける（ステップ１）。マスク部材２０を設けるセル１は、検査対象となっているセル１に隣接するセル１が好ましい。このようなセル１にマスク部材２０を設けた場合、効果的に非照射領域Ｒにキャリアを蓄積させ、非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。また、マスク部材２０は、複数箇所のセル１に設けることもできる。このように設けた場合、確実に非照射領域Ｒにキャリアを蓄積させ、非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１を撮影することができる。マスク部材２０を設けた後、非照射領域ＲのＰＬ発光Ｌ１の様子をカメラ１２で撮影する。カメラ１２で撮影するにあたって、検査面Ｃ全体を確実に撮影するように、採光部１５で焦点距離の調整を行ったり、画像取得部１０の影が検査対象のセルに生じている場合は、補助光源１６でこの影を除去しておく。撮影された発光画像はＰＬ発光Ｌ１と多重反射光Ｌ２とが重なった発光であり、これを第一画像とする（ステップ２）。第一画像は、データとしてハードディスク等に記憶される。 <Acquiring the first image>
After the image acquisition unit 10 is properly installed, the mask member 20 is provided on the surface of the cell 1 different from the inspection target (step 1). The cell 1 provided with the mask member 20 is preferably a cell 1 adjacent to the cell 1 to be inspected. When the mask member 20 is provided in such a cell 1, it is possible to effectively accumulate carriers in the non-irradiation region R and photograph the PL light emission L1 in the non-irradiation region R. Moreover, the mask member 20 can also be provided in the cell 1 of multiple places. When provided in this way, carriers can be reliably accumulated in the non-irradiated region R and the PL light emission L1 in the non-irradiated region R can be photographed. After the mask member 20 is provided, the camera 12 takes a picture of the PL light emission L1 in the non-irradiation region R. When photographing with the camera 12, the focal length is adjusted by the daylighting unit 15 or the shadow of the image acquisition unit 10 is generated in the cell to be inspected so as to surely photograph the entire inspection surface C. This shadow is removed by the light source 16. The captured light emission image is a light emission in which the PL light emission L1 and the multiple reflected light L2 overlap each other, and this is the first image (step 2). The first image is stored as data on a hard disk or the like.

＜第二画像の取得＞
続いて、ＰＬ発光Ｌ１の発光を抑え、主に多重反射光Ｌ２による画像を得るため、セル１からマスク部材２０を取り除く（ステップ３）。マスク部材２０が設けられていない状態で非照射領域Ｒの様子をカメラ１２により撮影する。これを第二画像とする（ステップ４）。第二画像は、データとしてハードディスク等に記憶される。 <Acquisition of second image>
Subsequently, the mask member 20 is removed from the cell 1 in order to suppress light emission of the PL light emission L1 and mainly obtain an image by the multiple reflected light L2 (step 3). The state of the non-irradiation region R is photographed by the camera 12 in a state where the mask member 20 is not provided. This is the second image (step 4). The second image is stored as data on a hard disk or the like.

＜画像処理＞
ステップ２及びステップ４で撮影され、データとして記憶されている第一画像と第二画像との差分、又は比率を求めて処理画像を作成する。第一画像と第二画像との差分が顕著に現われる場合は（ステップ５；ＹＥＳ）、差分画像を作成する（ステップ６）。第一画像と第二画像との差分が僅かなものである場合は（ステップ５；ＮＯ）、第一画像と第二画像との比率を求めて画像が作成される（ステップ７）。このように作成されたＰＬ発光画像は、多重反射光Ｌ２の影響を低減したＰＬ発光画像となる。画像処理工程で作成したＰＬ発光画像は、必要に応じて、移動平均によるスムージング処理を行うことも可能である。 <Image processing>
A processed image is created by obtaining a difference or a ratio between the first image and the second image that are captured in step 2 and step 4 and stored as data. If the difference between the first image and the second image appears significantly (step 5; YES), a difference image is created (step 6). If the difference between the first image and the second image is slight (step 5; NO), the ratio between the first image and the second image is obtained to create an image (step 7). The PL emission image created in this way is a PL emission image in which the influence of the multiple reflected light L2 is reduced. The PL emission image created in the image processing step can be subjected to a smoothing process using a moving average as necessary.

＜欠陥判定＞
ステップ６、又はステップ７の画像処理工程で作成した処理画像（ＰＬ発光画像）を目視で確認することにより、欠陥の有無の判定、及び欠陥箇所の確認をすることができる。しかし、上述したように、より正確な欠陥検査を行うため、ステップ８として、判定部５０による欠陥判定工程を行うことが好ましい。
ステップ８では、ステップ６、又はステップ７で作成した処理画像から、検査面Ｃの欠陥の有無を判定部５０によって判定する。例えば、サンプルとして欠陥の無い良品の太陽電池のＰＬ発光画像を予め取得しておき、処理画像と比較することにより、欠陥の有無の判定を行う。検査面Ｃに発電層の不良に起因する欠陥がある場合、当該欠陥がある箇所はサンプル画像とは異なって見える。これにより、太陽電池Ｍの欠陥箇所を発見することができる。 <Defect determination>
By visually confirming the processed image (PL emission image) created in the image processing step of Step 6 or Step 7, it is possible to determine the presence / absence of a defect and to confirm the defect location. However, as described above, in order to perform a more accurate defect inspection, it is preferable to perform a defect determination step by the determination unit 50 as step 8.
In step 8, the determination unit 50 determines the presence or absence of a defect on the inspection surface C from the processed image created in step 6 or step 7. For example, a PL emission image of a non-defective solar cell having no defect is acquired in advance as a sample, and the presence or absence of a defect is determined by comparing with a processed image. When the inspection surface C has a defect due to a defect in the power generation layer, the portion having the defect appears different from the sample image. Thereby, the defective part of the solar cell M can be discovered.

＜判定結果表示＞
ステップ９では、ステップ６、又はステップ７で作成したＰＬ発光画像とともに、ステップ８で判定部５０が行った欠陥判定の結果を表示部４０に表示する。これにより、画像処理部３０によって作成された検査面ＣのＰＬ発光画像（処理画像）と併せて、検査面Ｃの不良箇所を容易に視認することができる。 <Judgment result display>
In step 9, along with the PL emission image created in step 6 or 7, the result of the defect determination performed by the determination unit 50 in step 8 is displayed on the display unit 40. Thereby, together with the PL light emission image (processed image) of the inspection surface C created by the image processing unit 30, the defective portion of the inspection surface C can be easily visually recognized.

＜検査続行の判定＞
ステップ１０では、検査面Ｃについてステップ１〜ステップ９の一連の検査工程が終了すると、現在検査対象となっているセル１に隣接するセル１についても欠陥検査を続行するか判断する。太陽電池Ｍを構成するセル１の検査が全て終了した、あるいは、他のセル１の検査を行わない場合（Ｓ１０；ＮＯ）は、欠陥検査を終了する。他のセル１について検査をする場合（Ｓ１０；ＹＥＳ）は、ステップ１１の工程へと進む。 <Judgment to continue inspection>
In Step 10, when the series of inspection processes in Step 1 to Step 9 is completed for the inspection surface C, it is determined whether or not the defect inspection is continued for the cell 1 adjacent to the cell 1 currently being inspected. When all the inspections of the cells 1 constituting the solar battery M have been completed, or when the other cells 1 are not inspected (S10; NO), the defect inspection is ended. If another cell 1 is to be inspected (S10; YES), the process proceeds to step 11.

＜セルの移動＞
ステップ１０で、欠陥検査続行と判断されたら、次の検査対象となるセル１に対してＰＬ検査を行うために最適な位置へ画像取得部１０を移動させる。このとき、画像取得部１０の当接部１３が隣接する２つのセル１を半分ずつ含むように、一定方向にセル１の設置間隔の１ピッチ分だけ順次ずらすように移動させることが好ましい。これにより、連続的な検査が可能となるため、検査効率を向上させることができる。画像取得部１０の移動は、手動で、又はコンピューター制御によって行うことができる。画像取得部１０を所定の位置に移動させた後は、新たに検査対象となる隣接する二つのセル１の検査面Ｃに対してステップ１〜ステップ１０の各工程を実施する。このように、各ステップの工程を繰り返すことにより、太陽電池Ｍを構成する全てのセル１の欠陥検査を行うことができる。その結果、太陽電池Ｍの発電層の不良に起因する欠陥を確実に検出することができる。本発明の太陽電池検査方法によれば、欠陥原因に応じて適切に対処することができるため、太陽電池Ｍの品質維持及び品質向上を実現することができる。 <Move cell>
If it is determined in step 10 that the defect inspection is to be continued, the image acquisition unit 10 is moved to an optimum position for performing the PL inspection on the cell 1 to be inspected next. At this time, it is preferable that the contact portion 13 of the image acquisition unit 10 is moved so as to be sequentially shifted by one pitch of the installation interval of the cells 1 in a certain direction so as to include two adjacent cells 1 in half. Thereby, since continuous inspection is possible, inspection efficiency can be improved. The movement of the image acquisition unit 10 can be performed manually or by computer control. After the image acquisition unit 10 is moved to a predetermined position, the steps 1 to 10 are performed on the inspection plane C of two adjacent cells 1 to be newly inspected. Thus, the defect inspection of all the cells 1 constituting the solar cell M can be performed by repeating the process of each step. As a result, it is possible to reliably detect a defect caused by a defect in the power generation layer of the solar cell M. According to the solar cell inspection method of the present invention, it is possible to appropriately cope with the cause of the defect, so that the quality maintenance and quality improvement of the solar cell M can be realized.

本発明の太陽電池検査装置は、屋外に設置された太陽電池の検査に利用されるものであるが、フォトルミネッセンスにより検査可能な半導体であれば、太陽電池以外のデバイスの検査に利用することも可能である。   The solar cell inspection apparatus of the present invention is used for inspection of solar cells installed outdoors, but can also be used for inspection of devices other than solar cells as long as it is a semiconductor that can be inspected by photoluminescence. Is possible.

１，２ 太陽電池セル
１ａ 凹凸部
１０ 画像取得部
１１ 筒状本体
１２ カメラ
１３ 当接部
１４ 遮光フード
１５ 採光部
２０ マスク部材
２１ マスク部
３０ 画像処理部
４０ 表示部
５０ 判定部
６０ マスク部材
６１ マスク部
１００，２００ 太陽電池検査装置
Ｃ，Ｄ 検査面
１Ａ，１Ａ´ 非照射領域
１Ｂ，１Ｂ´ 照射領域
Ｒ，Ｋ 非照射領域（撮影領域）
Ｌ 太陽光
Ｌ１ ＰＬ発光
Ｌ２ 多重反射光
Ｍ，Ｓ 太陽電池
Ｇ 反射防止膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Solar cell 1a Uneven part 10 Image acquisition part 11 Tubular main body 12 Camera 13 Contact part 14 Shading hood 15 Daylighting part 20 Mask member 21 Mask part 30 Image processing part 40 Display part 50 Determination part 60 Mask member 61 Mask Part 100, 200 Solar cell inspection device C, D Inspection surface 1A, 1A 'Non-irradiation area 1B, 1B' Irradiation area R, K Non-irradiation area (imaging area)
L Sunlight L1 PL light emission L2 Multiple reflection light M, S Solar cell G Antireflection film

上記課題を解決するための本発明に係る太陽電池検査装置の特徴構成は、
屋外に設置された太陽電池を検査する太陽電池検査装置であって、
前記太陽電池の検査面の画像を取得する画像取得部と、
前記検査面の画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部によって処理された処理画像を表示する表示部と、
を備え、
前記太陽電池は、同一形状の太陽電池セルが複数接続された太陽電池モジュールであって、前記太陽電池の検査面は夫々の太陽電池セルの表面であり、
前記画像取得部は、筒状本体と、前記筒状本体の一端側に装着されたカメラと、前記筒状本体の他端側に形成された前記検査面に当接する当接部とを備え、
前記筒状本体は、前記カメラと前記当接部との間に形成される空間が遮光されるように側面に遮光フードが設けられ、
前記画像取得部を検査面に当接させて前記太陽電池に太陽光が照射されている状態において、前記検査面のうち、前記当接部で囲まれた内側領域は太陽光が照射されない非照射領域であり、前記当接部の周囲の外側領域は太陽光が照射される照射領域であり、
前記画像取得部が検査対象の太陽電池セルの検査面の画像を取得する際、検査対象とは異なる太陽電池セルの表面にマスク部材が設けられ、
前記画像処理部は、前記カメラで撮影した前記非照射領域の画像を前記処理画像として作成することにある。
The characteristic configuration of the solar cell inspection apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A solar cell inspection device for inspecting solar cells installed outdoors,
An image acquisition unit for acquiring an image of the inspection surface of the solar cell;
An image processing unit for processing an image of the inspection surface;
A display unit for displaying a processed image processed by the image processing unit;
With
The solar cell is a solar cell module in which a plurality of solar cells of the same shape are connected, and the inspection surface of the solar cell is the surface of each solar cell,
The image acquisition unit includes a cylindrical main body, a camera mounted on one end side of the cylindrical main body, and a contact portion that contacts the inspection surface formed on the other end side of the cylindrical main body,
The cylindrical body is provided with a light shielding hood on a side surface so that a space formed between the camera and the contact portion is shielded from light.
In the state where the image acquisition unit is brought into contact with the inspection surface and the solar cell is irradiated with sunlight, the inner region surrounded by the contact portion of the inspection surface is not irradiated with sunlight. An outer region around the contact portion is an irradiation region irradiated with sunlight,
When the image acquisition unit acquires an image of the inspection surface of the solar cell to be inspected, a mask member is provided on the surface of the solar cell different from the inspection target,
The image processing unit is to create an image of the non-irradiation area captured by the camera as the processed image.

本構成の太陽電池検査装置は、ＰＬ発光の原理を利用した検査装置（ＰＬ検査装置）である。上記課題のとおり、従来のＰＬ検査は室内で行われ、検査光はＬＥＤ光源等の人工光源によるものであった。これに対し、本発明では検査光として太陽光を利用する。このため、光源となる機器が不要となり、屋外の現場にて検査を行うことができる。また、検査の準備に手間を掛けずに検査に取り掛かることができる。通常、屋外に設置された太陽電池は、複数の太陽電池セルが接続されて太陽電池モジュールを構成している。本構成の太陽電池検査装置であれば、実際に建物の屋根等に設置され、稼動している太陽電池に対して正確な検査を行うことができるので、実用性に優れた太陽電池検査装置となる。さらに、太陽電池の検査面を撮影する画像取得部を上記のように構成し、検査面に太陽光が照射される領域（照射領域）と、太陽光が照射されない領域（非照射領域）とを形成したうえで、画像取得部が非照射領域を撮影すれば、照射領域で発生した乱反射光（ノイズ）は非照射領域に入り込む余地がないため、太陽電池の欠陥等のみが現れたノイズを含まない処理画像（ＰＬ発光画像）が得られる。そして、この処理画像に基づいて太陽電池の検査を行うことが可能となる。具体的には、本構成の太陽電池検査装置では、検査対象とは異なる太陽電池セルの表面にマスク部材が設けられる。この場合、検査対象の太陽電池には電子（キャリア）が発生するが、マスク部材が設けられた太陽電池セルには電子は発生しない。その結果、太陽電池モジュールは、マスク部材が設けられた太陽電池セルの存在によって全体に電流が流れないオープン状態となる。これにより、検査対象の太陽電池セルにおいて照射領域から非照射領域に拡散した電子（キャリア）が検査対象ではない別の太陽電池セルに逃げることを防ぎ、非照射領域にキャリアを蓄積させることができる。その結果、非照射領域に滞留したキャリアによって確実にＰＬ発光が生じ、このＰＬ発光の様子を画像取得部で撮影することができる。これにより、検査の精度が高まり、太陽電池の長期信頼性の向上に寄与することができる。
The solar cell inspection device of this configuration is an inspection device (PL inspection device) using the principle of PL light emission. As described above, the conventional PL inspection is performed indoors, and the inspection light is an artificial light source such as an LED light source. In contrast, in the present invention, sunlight is used as the inspection light. For this reason, the apparatus used as a light source becomes unnecessary and it can test | inspect in the field of the outdoors. In addition, the inspection can be started without taking time to prepare for the inspection. Usually, a solar cell installed outdoors constitutes a solar cell module by connecting a plurality of solar cells. If it is a solar cell inspection device of this configuration, it can be accurately inspected for a solar cell that is actually installed and operating on the roof of a building, etc. Become. Furthermore, the image acquisition part which image | photographs the test | inspection surface of a solar cell is comprised as mentioned above, The area | region (irradiation area | region) where sunlight is irradiated to an inspection surface, and the area | region (non-irradiation area | region) where sunlight is not irradiated Once formed, if the image acquisition unit captures the non-irradiated area, the diffusely reflected light (noise) generated in the irradiated area has no room for entering the non-irradiated area. No processed image (PL emission image) is obtained. And it becomes possible to test | inspect a solar cell based on this process image. Specifically, in the solar cell inspection apparatus of this configuration, the mask member is provided on the surface of the solar cell different from the inspection target. In this case, electrons (carriers) are generated in the solar cell to be inspected, but electrons are not generated in the solar cell provided with the mask member. As a result, the solar cell module is in an open state in which no current flows due to the presence of the solar cell provided with the mask member. Thereby, it is possible to prevent electrons (carriers) diffused from the irradiation region to the non-irradiation region in the solar cell to be inspected from escaping to another solar cell not to be inspected, and to accumulate carriers in the non-irradiation region. . As a result, the PL emission is surely generated by the carrier staying in the non-irradiated area, and the state of the PL emission can be photographed by the image acquisition unit. Thereby, the precision of a test | inspection increases and it can contribute to the improvement of the long-term reliability of a solar cell.

本発明に係る太陽電池検査装置において、
前記太陽電池は、単結晶シリコン型太陽電池、又は多結晶シリコン型太陽電池であることが好ましい。
In the solar cell inspection apparatus according to the present invention,
The solar cell is preferably a single-crystal silicon solar cell, or polycrystalline silicon solar batteries.

本構成の太陽電池検査装置は、ＣＩＧＳ系化合物太陽電池を検査対象とすることができる。ＣＩＧＳ系化合物太陽電池は、複数のユニットセルからなる太陽電池であり、上記した単結晶シリコン型太陽電池、又は多結晶シリコン型太陽電池と比較して１つのセルの面積が大きい。このようなＣＩＧＳ系化合物太陽電池を検査する場合、検査面の５０〜７０％の領域に画像取得部の当接部を当接させて非照射領域を形成し、この非照射領域以外の一部のユニットセル領域にマスク部材を設ければ、適切に欠陥検査を行うことができる。屋外に設置された太陽電池の規模は、設置する建物の大きさによって異なるため、本発明の太陽電池検査装置であれば、太陽電池の面積の大小を問わず、精度の高い検査を行うことが可能である。このように、本発明の太陽電池検査装置は、実用性が高く、利便性に優れたものとなる。 The solar cell inspection apparatus having this configuration can use CIGS compound solar cells as inspection targets. CIGS compound solar cell is a solar cell comprising a plurality of unit cells, the area of the monocrystalline silicon solar cell, or polycrystalline silicon type solar cell and one cell compared is large. When inspecting such a CIGS-based compound solar cell, a non-irradiation region is formed by bringing the contact portion of the image acquisition unit into contact with an area of 50 to 70% of the inspection surface, and a part other than this non-irradiation region If a mask member is provided in the unit cell region, defect inspection can be performed appropriately. Since the scale of the solar cell installed outdoors varies depending on the size of the building to be installed, the solar cell inspection device of the present invention can perform high-precision inspection regardless of the size of the solar cell area. Is possible. Thus, the solar cell inspection apparatus of the present invention has high practicality and excellent convenience.

Claims (8)

屋外に設置された太陽電池を検査する太陽電池検査装置であって、
前記太陽電池の検査面の画像を取得する画像取得部と、
前記検査面の画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部によって処理された処理画像を表示する表示部と、
を備え、
前記画像取得部は、筒状本体と、前記筒状本体の一端側に装着されたカメラと、前記筒状本体の他端側に形成された前記検査面に当接する当接部とを備え、
前記筒状本体は、前記カメラと前記当接部との間に形成される空間が遮光されるように側面に遮光フードが設けられ、
前記画像取得部を検査面に当接させて前記太陽電池に太陽光が照射されている状態において、前記検査面のうち、前記当接部で囲まれた内側領域は太陽光が照射されない非照射領域であり、前記当接部の周囲の外側領域は太陽光が照射される照射領域であり、
前記画像処理部は、前記カメラで撮影した前記非照射領域の画像を前記処理画像として作成する太陽電池検査装置。 A solar cell inspection device for inspecting solar cells installed outdoors,
An image acquisition unit for acquiring an image of the inspection surface of the solar cell;
An image processing unit for processing an image of the inspection surface;
A display unit for displaying a processed image processed by the image processing unit;
With
The image acquisition unit includes a cylindrical main body, a camera mounted on one end side of the cylindrical main body, and a contact portion that contacts the inspection surface formed on the other end side of the cylindrical main body,
The cylindrical body is provided with a light shielding hood on a side surface so that a space formed between the camera and the contact portion is shielded from light.
In the state where the image acquisition unit is brought into contact with the inspection surface and the solar cell is irradiated with sunlight, the inner region surrounded by the contact portion of the inspection surface is not irradiated with sunlight. An outer region around the contact portion is an irradiation region irradiated with sunlight,
The said image processing part is a solar cell inspection apparatus which produces the image of the said non-irradiation area image | photographed with the said camera as said processed image. 前記太陽電池は、同一形状の太陽電池セルが複数接続された太陽電池モジュールであって、前記太陽電池の検査面は夫々の太陽電池セルの表面であり、
前記画像取得部が検査対象の太陽電池セルの検査面の画像を取得する際、検査対象とは異なる太陽電池セルの表面にマスク部材が設けられる請求項１に記載の太陽電池検査装置。 The solar cell is a solar cell module in which a plurality of solar cells of the same shape are connected, and the inspection surface of the solar cell is the surface of each solar cell,
The solar cell inspection apparatus according to claim 1, wherein when the image acquisition unit acquires an image of the inspection surface of the solar cell to be inspected, a mask member is provided on the surface of the solar cell different from the inspection target. 前記画像取得部は、前記マスク部材を設けた状態の前記検査面の第一画像と、前記マスク部材を設けない状態の前記検査面の第二画像とを取得し、
前記画像処理部は、前記第一画像と前記第二画像との差分、又は前記第一画像と前記第二画像との比率を求めて前記処理画像を作成する請求項２に記載の太陽電池検査装置。 The image acquisition unit acquires a first image of the inspection surface in a state where the mask member is provided and a second image of the inspection surface in a state where the mask member is not provided,
The solar cell inspection according to claim 2, wherein the image processing unit creates the processed image by obtaining a difference between the first image and the second image or a ratio between the first image and the second image. apparatus. 前記画像取得部は、隣接する二つの太陽電池セルを跨ぐように前記太陽電池モジュールの表面に当接し、
前記二つの太陽電池セルに夫々形成される非照射領域は、前記二つの太陽電池セルに夫々形成される照射領域と対称な形状となる請求項２又は３に記載の太陽電池検査装置。 The image acquisition unit abuts on the surface of the solar cell module so as to straddle two adjacent solar cells,
4. The solar cell inspection apparatus according to claim 2, wherein the non-irradiation regions formed in the two solar cells each have a shape symmetrical to the irradiation regions formed in the two solar cells. 5. 前記太陽電池は、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、又はハイブリッド型太陽電池である請求項１〜４の何れか一項に記載の太陽電池検査装置。   The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the solar cell is a single crystal silicon solar cell, a polycrystalline silicon solar cell, or a hybrid solar cell. 前記太陽電池は、複数のユニットセルからなるＣＩＧＳ系化合物太陽電池であり、
前記画像取得部は、前記検査面の５０〜７０％の領域に前記当接部が当接して前記非照射領域を形成するように構成され、
前記画像取得部が前記検査面の画像を取得する際、前記検査面のうち前記非照射領域以外の一部のユニットセル領域にマスク部材が設けられる請求項１に記載の太陽電池検査装置。 The solar cell is a CIGS compound solar cell composed of a plurality of unit cells,
The image acquisition unit is configured to form the non-irradiation region by contacting the contact portion with a region of 50 to 70% of the inspection surface.
The solar cell inspection apparatus according to claim 1, wherein when the image acquisition unit acquires an image of the inspection surface, a mask member is provided in a part of the unit cell region other than the non-irradiation region in the inspection surface. 前記画像取得部は、開閉可能な採光部を備える請求項１〜６の何れか一項に記載の太陽電池検査装置。   The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the image acquisition unit includes a lighting unit that can be opened and closed. 前記処理画像に基づいて、前記太陽電池の状態を判定する判定部を備える請求項１〜７の何れか一項に記載の太陽電池検査装置。   The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a determination unit that determines the state of the solar cell based on the processed image.
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