KR101256810B1 - Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense - Google Patents
Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense Download PDFInfo
- Publication number
- KR101256810B1 KR101256810B1 KR1020120074220A KR20120074220A KR101256810B1 KR 101256810 B1 KR101256810 B1 KR 101256810B1 KR 1020120074220 A KR1020120074220 A KR 1020120074220A KR 20120074220 A KR20120074220 A KR 20120074220A KR 101256810 B1 KR101256810 B1 KR 101256810B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar cell
- band pass
- wavelength
- pass filter
- light
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 33
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 태양전지에서 방출되는 광 중 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터(Band Pass Filter)를 사용하여 다결정 실리콘 기판(Multi crystalline)을 기반으로 하는 태양전지의 결함을 검사하기 위한 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell inspection apparatus and method using an EL technique, and in particular, a polycrystalline silicon substrate using a band pass filter that transmits light of a certain wavelength range among light emitted from a solar cell. The present invention relates to a solar cell inspection apparatus and method using an EL technique for inspecting a defect of a solar cell based on a).
오늘날에는 화석연료의 유한성으로 인해 대체 에너지 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 대표적인 대체 에너지로는 청정 에너지 자원인 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생시킬 수 있는 태양전지를 들 수 있다.Today, due to the finiteness of fossil fuels, there is a growing interest in developing alternative energy. A typical alternative energy is a solar cell capable of generating electrical energy using solar energy, a clean energy source.
이러한 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 소자로서, 기본적으로 p-n접합으로 이루어진 다이오드(Diode)라 할 수 있다.Such a solar cell is a device that converts sunlight directly into electricity, and is basically a diode made of a p-n junction.
이러한 태양전지는 도 1에 도시된 바와 같이 단결정 실리콘 기판을 바탕으로 생산된 태양전지, 다결정 실리콘 기판을 바탕으로 생산된 태양전지가 있으며, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단결정 실리콘 태양전지 및 다결정 실리콘 태양전지를 나타낸 도이다.Such a solar cell is a solar cell produced on the basis of a single crystal silicon substrate, a solar cell produced on the basis of a polycrystalline silicon substrate, as shown in Figure 1, Figure 1 is a single crystal silicon solar cell according to an embodiment of the present invention and Figure shows a polycrystalline silicon solar cell.
태양전지는 일반적으로 단결정 실리콘 기판 또는 다결정 실리콘 기판을 바탕으로 생산된후에는 제품 출하에 앞서 품질 정보를 검사하는 절차를 거치게 된다.In general, after a solar cell is produced based on a monocrystalline silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate, the solar cell undergoes a procedure of inspecting quality information before shipping the product.
이때 태양전지의 품질 검사 방식에는 EL(Electro luminescence) 영상 획득 검사 방식이 주로 사용되며, EL 영상 획득 검사 방식은 태양전지 셀이 전원을 공급받으면 광을 발생하는 특성을 이용하여 태양전지의 품질을 검사하는 방식이다.At this time, the EL (Electro luminescence) image acquisition test method is mainly used for the quality inspection method of the solar cell, and the EL image acquisition inspection method checks the quality of the solar cell by using characteristics that generate light when the solar cell is powered. That's the way it is.
하지만, 태양전지를 단결정 실리콘 기판을 이용하여 생산했을 경우 도 1 (a)에 도시된 바와 같이 단결정 실리콘 기판의 표면이 균일하여 태양전지 내에 발생된 균열(crack) 등의 결함을 검출하는데 별 어려움이 따르지 않는다.However, when a solar cell is produced using a single crystal silicon substrate, as shown in FIG. 1A, the surface of the single crystal silicon substrate is uniform, which makes it difficult to detect defects such as cracks generated in the solar cell. Does not follow
하지만 태양전지를 단결정 실리콘 기판으로 생산하기에는 재료 비용이 상승하여 태양전지를 상업화하는데 어려움이 따르는 문제점이 있다.However, there is a problem in that it is difficult to commercialize the solar cell due to the increase in material cost to produce the solar cell as a single crystal silicon substrate.
이를 극복하기 위해 태양전지를 다결정 실리콘 기판을 이용하여 생산하고 있으나, 이럴 경우 도 1(b)에 도시된 바와 같이 다결정 실리콘 기판의 표면이 균일하지 않아 태양전지 내에 발생된 균열 등의 결함을 검출하기 어려워 태양전지의 품질을 평가하는데 어려움이 따르는 문제점이 있다.
To overcome this problem, solar cells are produced using a polycrystalline silicon substrate. However, in this case, as shown in FIG. There is a problem that is difficult to evaluate the quality of the solar cell is difficult.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 더 긴 파장보다 더 긴 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 사용하여 태양전지의 발광영상을 촬영함으로써, 태양전지의 발광영상 중 광의 세기가 최대 파장 부분이 필터링되어 태양전지의 결함부분과 정상적인 부분의 명함대비가 상대적으로 선명해짐으로써, 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있도록 하는 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, using a bandpass filter that transmits light in a wavelength range longer than the wavelength longer than a certain length at a wavelength of the maximum light intensity emitted from the solar cell. By taking the light emitting image of the solar cell, the light intensity of the light emitting image of the solar cell is filtered to the maximum wavelength part, so that the contrast between the defective part of the solar cell and the business card of the normal part is relatively clear, so that the defect of the solar cell can be accurately inspected. It is an object of the present invention to provide a solar cell inspection apparatus and method using an EL technique.
또한 본 발명은 태양전지에서 방출되는 광 중 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 사용하여 태양전지의 발광영상을 촬영함으로써, 상대적으로 긴 파장범위의 광에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하여 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있도록 하는 태양전지 검사장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention by taking a light emitting image of the solar cell using a band pass filter that transmits light in a certain wavelength range of the light emitted from the solar cell, by removing the noise that can occur in the light of a relatively long wavelength range It is an object of the present invention to provide a solar cell inspection apparatus and method that can accurately inspect the defect of the cell.
또한 본 발명은 서로 다른 파장범위를 갖는 밴드패스필터를 각각 사용한 경우의 태양전지의 발광영상을 촬영한 후 이를 합성한 영상을 생성함으로써, 제조사별로 다양한 표면을 가지는 태양전지에 해당하는 밴드패스필터를 적용한 발광영상을 촬영할 수 있어 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있도록 하는 EL기법을 이용한 태양전지 검사장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention by taking a light-emitting image of the solar cell when using a band pass filter having a different wavelength range, respectively, and generates a synthesized image, to produce a band pass filter corresponding to a solar cell having a different surface for each manufacturer It is an object of the present invention to provide a solar cell inspection apparatus and method using an EL technique that can shoot the applied emission image to accurately inspect the defect of the solar cell.
또한 본 발명은 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 밴드패스필터가 복수개 장착되는 필터회전수단을 구비하여, 간편하게 다양한 밴드패스필터를 적용하여 태양전지의 발광영상을 촬영할 수 있도록 하는 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
In addition, the present invention has a filter rotation means that is equipped with a plurality of band pass filter having a different wavelength range of the light to be transmitted, the solar cell using an EL technique that can easily apply a variety of band pass filter to take a light emission image of the solar cell Its purpose is to provide an inspection apparatus and method.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실리콘 태양전지에 전원을 인가하고, 촬영수단을 통해 상기 태양전지의 발광영상을 촬영하여, 상기 태양전지의 결함을 검사하는 태양전지 검사장치에 있어서, 실리콘 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 긴 파장보다 더 긴 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터 및 상기 촬영수단 하단에 설치되고, 상기 밴드패스필터가 장착되며, 상기 밴드패스필터를 회전시키는 필터회전수단을 포함한다.In the solar cell inspection apparatus for applying a power to the silicon solar cell of the present invention for achieving the above object, by taking a light emitting image of the solar cell through a photographing means, to inspect the defect of the solar cell, A band pass filter for transmitting light of a wavelength range longer than a wavelength longer than a predetermined length at a wavelength at which the intensity of light emitted from a battery is relatively large, and installed at a lower end of the photographing means, and the band pass filter is mounted, and the band And filter rotation means for rotating the pass filter.
본 발명의 실리콘 태양전지에 전원을 인가하고, 촬영수단을 통해 상기 태양전지의 발광영상을 촬영하여, 상기 태양전지의 결함을 검사하는 태양전지 검사장치에 있어서, 실리콘 태양전지에서 방출되는 광 중 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터, 상기 촬영수단 하단에 설치되고, 상기 밴드패스필터가 장착되며 상기 밴드패스필터를 회전시키는 필터회전수단을 포함하되, 상기 일정 파장범위 중 최소 파장은 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 더 긴 파장이다.In the solar cell inspection apparatus for applying a power to the silicon solar cell of the present invention, by taking a light emitting image of the solar cell through a photographing means, and inspecting the defect of the solar cell, a predetermined amount of light emitted from the silicon solar cell A band pass filter for transmitting light in a wavelength range, and a filter rotation means installed at a lower end of the photographing means, and equipped with the band pass filter and rotating the band pass filter, wherein the minimum wavelength of the predetermined wavelength range is a solar cell. Is a wavelength longer than a certain length at a wavelength at which the intensity of the emitted light is relatively maximum.
또한 상기 밴드패스필터는 상기 일정 파장범위 중 최소 파장보다 긴 파장범위 전부를 투과시키는 제1 밴드패스필터와, 상기 일정 파장범위 중 최대 파장보다 짧은 파장범위 전부를 투과시키는 제2 밴드패스필터가 겹쳐진 것이다.The band pass filter may include a first band pass filter that transmits the entire wavelength range longer than the minimum wavelength of the predetermined wavelength range, and a second band pass filter that transmits the entire wavelength range shorter than the maximum wavelength of the predetermined wavelength range. will be.
또한 상기 필터회전수단에는 상기 밴드패스필터가 복수개 장착되고, 각각의 밴드패스필터는 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 것이다.In addition, the filter rotation means is provided with a plurality of the band pass filter, each band pass filter is different in the wavelength range of the transmitted light.
본 발명의 실리콘 태양전지 검사방법에 있어서, 상기 태양전지에 전원을 인가하는 단계, 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 복수개의 밴드패스필터 각각을 사용한 경우의 상기 태양전지의 발광영상을 촬영수단으로 촬영하는 단계 및 촬영된 복수개의 발광영상을 합성한 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
In the silicon solar cell inspection method of the present invention, the step of applying power to the solar cell, the light emitting image of the solar cell in the case of using a plurality of band pass filter each having a different wavelength range of the transmitted light is taken by the photographing means And generating an image obtained by synthesizing the plurality of photographed light emitting images.
본 발명은 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 더 긴 파장보다 더 긴 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 사용하여 태양전지의 발광영상을 촬영함으로써, 태양전지의 발광영상 중 광의 세기가 최대인 파장부분이 필터링되어 태양전지의 결함부분과 정상적인 부분의 명함대비가 상대적으로 선명해짐으로써, 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a photovoltaic cell is photographed using a band pass filter that transmits light having a wavelength range longer than a wavelength longer than a predetermined length at a wavelength at which the light emitted from the solar cell is relatively maximum. The wavelength portion of the light emitting image of the maximum light intensity is filtered to make the contrast of the business card of the defective part and the normal part of the solar cell relatively clear, thereby accurately inspecting the defect of the solar cell.
또한 본 발명은 태양전지에서 방출되는 광 중 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 사용하여 태양전지의 발광영상을 촬영함으로써, 상대적으로 긴 파장범위의 광에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하여 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있으며, 태양전지의 검사시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by taking a light emitting image of the solar cell using a band pass filter that transmits light in a certain wavelength range of the light emitted from the solar cell, by removing the noise that can occur in the light of a relatively long wavelength range The defect of the battery can be inspected accurately, and the inspection time of the solar cell can be reduced.
또한 본 발명은 서로 다른 파장범위를 갖는 밴드패스필터를 각각 사용한 경우의 태양전지의 발광영상을 촬영한 후 이를 합성한 영상을 생성함으로써, 제조사별로 다양한 표면을 가지는 태양전지에 해당하는 밴드패스필터를 적용한 발광영상을 촬영할 수 있어 태양전지의 결함을 정확히 검사할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by taking a light-emitting image of the solar cell when using a band pass filter having a different wavelength range, respectively, and generates a synthesized image, to produce a band pass filter corresponding to a solar cell having a different surface for each manufacturer The applied light emitting image can be taken to accurately check the defect of the solar cell.
또한 본 발명은 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 밴드패스필터가 복수개 장착되는 필터회전수단을 구비하여, 간편하게 다양한 밴드패스필터를 적용하여 태양전지의 발광영상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention is provided with a filter rotation means is provided with a plurality of band pass filters having a different wavelength range of the light to be transmitted, there is an effect that can easily apply a variety of band pass filters to take a light emitting image of the solar cell.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단결정 실리콘 태양전지 및 다결정 실리콘 태양전지를 나타낸 도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치의 내부 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 지지수단의 세부 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사장치의 블록 구성도,
도 5눈 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지의 양자효율을 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 과정을 나타낸 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 투과한 제조사별 태양전지의 발광영상을 나타낸 도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 장치에서 태양전지의 결함을 검출한 결과를 나타낸 도.1 is a view showing a single crystal silicon solar cell and a polycrystalline silicon solar cell according to an embodiment of the present invention,
2 is an internal configuration diagram of a solar cell inspection apparatus using the EL technique according to an embodiment of the present invention,
3 is a detailed configuration diagram of a solar cell supporting means using an EL technique according to an embodiment of the present invention,
4 is a block diagram of an apparatus for inspecting a solar cell using an EL technique according to an exemplary embodiment of the present invention;
Figure 5 is a graph showing the quantum efficiency of the solar cell according to an embodiment of the present invention,
6 is a flowchart illustrating a solar cell inspection process using an EL technique according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a light emitting image of a solar cell for each manufacturer transmitted through a band pass filter for transmitting light of a predetermined wavelength range according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a result of detecting a defect of the solar cell in the solar cell inspection apparatus using the EL technique according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 장치의 내부 구성도이다.2 is an internal configuration diagram of a solar cell inspection apparatus using an EL technique according to an embodiment of the present invention.
태양전지 검사 장치(100)는 외부 광을 차단하는 몸체(101), 몸체(101) 내부에서 태양전지를 지지하고, 태양전지에 전원을 인가하는 태양전지 지지수단(102), 태양전지 상부에 설치되어 태양전지의 발광영상을 촬영하는 촬영수단(103), 촬영수단(103)의 촬영방향에 해당하는 하단에 위치하여 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 밴드패스필터를 복수개 구비한 필터회전수단(104)을 포함하여 구성된다.
Solar
이때 필터회전수단(104)에 장착되는 밴드패스필터는 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 긴 파장보다 더 긴 파장범위에서 특정 파장 이상의 광을 투과시키는 밴드패스필터가 복수개 장착되거나, 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터가 복수개 장착될 수 있다.In this case, the band pass filter mounted on the
한편 도 5에 도시된 바와 같이 단결정 실리콘 기판의 태양전지에서 방출되는 광의 세기가 상대적으로 최대인 파장은 501 한 곳인데 반해, 다결정 실리콘 기판의 태양전지에서 방출되는 광의 세기 중 상대적으로 최대인 파장은 실리콘 기판 표면의 불규칙성으로 인해 502 및 503 등 두 곳 이상이 검출될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the wavelength of the light emitted from the solar cell of the single crystal silicon substrate has a maximum wavelength of 501, whereas the wavelength of the light emitted from the solar cell of the polycrystalline silicon substrate is the largest. Due to irregularities in the silicon substrate surface, two or more places such as 502 and 503 may be detected.
때문에 본 발명의 실시 예에 따른 밴드패스필터는 다결정 실리콘 기판의 태양전지에서 방출되는 광의 세기 중 상대적으로 최대인 파장 즉 502에 해당하는 파장은 발광영상에 나타나지 못하도록 502 파장보다 일정 길이만큼 긴 파장보다 더 긴 파장(예를 들어 1200nm)의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 사용한다.Therefore, in the band pass filter according to the embodiment of the present invention, the wavelength that is the maximum wavelength of the light emitted from the solar cell of the polycrystalline silicon substrate, that is, the wavelength corresponding to 502, is longer than the wavelength longer than a certain length by 502 wavelength so as not to appear in the emission image. Bandpass filters are used that transmit light of longer wavelengths (eg 1200 nm).
따라서, 필터회전수단(104)에는 예를 들어 1200nm, 1300nm, 1400nm 와 같이 1200nm 이상의 파장 중 서로 다른 파장의 광을 투과시키는 밴드패스필터가 복수개 장착되는 것이 바람직하며, 각각의 밴드패스필터를 투과하는 태양전지의 발광영상을 촬영한 후 합성하면, 태양전지의 발광영상 중 세기가 밝은 부분은 제외한 영상이 얻어져, 태양전지의 표면은 조금 어두어지더라도 평준화가 이루어지고 균열이 발생된 부분의 색은 선명해져 태양전지의 결함을 검출하기가 쉬워진다.
Therefore, it is preferable that the filter rotating means 104 is equipped with a plurality of band pass filters for transmitting light of different wavelengths among the wavelengths of 1200 nm or more, for example, 1200 nm, 1300 nm, 1400 nm, and the like. When the light emitting image of the solar cell is photographed and synthesized, an image except for the light intensity part of the light emitting image of the solar cell is obtained. It becomes clear and it becomes easy to detect a defect of a solar cell.
또한 태양전지 검사를 간소화하기 위해 502의 파장보다 긴 파장 중 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터(예를 들어 1450nm~1550nm)를 사용하여 태양전지의 발광영상을 촬영할 수 있으며, 이러한 밴드패스필터는 1450nm에서 1550nm 사이의 광을 투과시키기 위해서 1450nm보다 더 긴 파장범위의 광을 전부 투과시키는 제1 밴드패스필터와 1550nm 보다 더 짧은 파장범위의 광을 전부 투과시키는 제2 밴드패스필터를 겹쳐서 생성할 수 있다.In addition, in order to simplify solar cell inspection, a band pass filter (for example, 1450 nm to 1550 nm) that transmits light of a certain wavelength range among wavelengths longer than 502 wavelength may be used to capture a light emitting image of the solar cell. The filter is produced by superimposing a first bandpass filter that transmits all light in a wavelength range longer than 1450 nm and a second bandpass filter that transmits all light in a wavelength range shorter than 1550 nm to transmit light between 1450 nm and 1550 nm. can do.
이 경우 필터회전수단(104)에는 예를 들어, 1450nm~1550nm의 밴드패스필터, 1550nm~1650nm의 밴드패스필터, 1650~1750nm의 밴드패스필터와 같이 서로 다른 파장범위를 갖는 밴드패스필터가 장착되며, 각각의 밴드패스필터를 투과한 태양전지의 발광영상을 촬영 후 합성하여 태양전지의 결함을 검출한다.In this case, the filter rotation means 104 is equipped with a band pass filter having a different wavelength range, for example, a band pass filter of 1450 nm to 1550 nm, a band pass filter of 1550 nm to 1650 nm, and a band pass filter of 1650 to 1750 nm. In addition, the light emitting images of the solar cells passing through each band pass filter are taken and synthesized to detect defects of the solar cells.
이렇게 할 경우 제조사에 따라 태양전지의 방출되는 광의 세기가 상대적으로 다르더라도, 태양전지의 발광 특성과 일치하는 밴드패스필터가 적용될 수 있도록 할 수 있고, 다양한 파장범위의 발광영상을 촬영할 수 있어 태양전지의 품질 검사시간이 줄어드는 효과가 있다.In this case, even if the intensity of light emitted from the solar cell is relatively different depending on the manufacturer, it is possible to apply a band pass filter that matches the light emission characteristics of the solar cell, and can shoot the emission image of various wavelength ranges. This reduces the quality inspection time.
한편 본 발명의 실시 예에서는 필터회전수단(104)에 각기 다른 파장범위를 갖는 밴드패스필터가 세개 장착되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 밴드패스필터의 개수에 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described as an example that three band pass filters having different wavelength ranges are mounted on the filter rotation means 104, but is not limited to the number of band pass filters.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른EL 기법을 이용한 태양전지 지지수단의 세부 구성도이다.3 is a detailed configuration diagram of a solar cell support means using the EL technique according to an embodiment of the present invention.
태양전지 지지수단(102)은 태양전지가 놓여지는 투명 지지대(105), 태양전지에 외부 전원을 인가하기 위해 플러스(+) 전원이 유입되는 상부 탐침부와 마이너스(-) 전원이 유입되는 하부 탐침부를 구비하는 탐침부(130)를 포함한다.The solar cell support means 102 includes a
즉, 태양전지 지지수단(102)은 투명 지지대(105)에 태양전지가 놓여지면 상부 탐침부를 하강시켜 태양전지의 상하부에 탐침부가 접촉되도록 하고, 태양전지에 전압을 인가하여 광이 방출되도록 한다.That is, when the solar cell is placed on the
이때 태양전지는 근적외선(750~2500nm) 파장 대역의 광을 방출한다.
At this time, the solar cell emits light in the near infrared (750 ~ 2500nm) wavelength band.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 장치의 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지의 양자효율을 나타낸 그래프이다.4 is a block diagram of a solar cell inspection apparatus using an EL technique according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a graph showing the quantum efficiency of the solar cell according to an embodiment of the present invention.
태양전지 검사장치(100)는 촬영수단(103)에 해당하는 카메라부(150), 필터회전수단(104)에 해당하는 필터회전부(160), 태양전지 지지수단(102)에 해당하는 태양전지 감지부(120), 탐침부(130), 전원회로부(140)를 포함한다.The solar
태양전지 감지부(120)는 투명 지지대(105)에 태양전지가 올려지는 것을 감지하며, 태양전지가 올려지면 태양전지 감지신호를 제어부(110)로 전달한다.The
탐침부(130)는 상부 탐침부와 하부 탐침부로 이루어지며, 태양전지의 상하부와 각각 접촉되어 태양전지에 전원을 인가한다.The
전원회로부(140)는 태양전지의 전계발광(Electro luminescence)을 위하여 태양전지에 외부 전원을 인가하기 위한 회로를 나타내며, 탐침부(130)에 전원을 인가한다.The
카메라부(150)는 근적외선(750~1800nm) 대역의 광을 측정할 수 있는 근적외선 카메라(Shortwave Infrared rays)를 사용하며, 태양전지의 발광영상을 촬영한다.The
필터회전부(160)는 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 밴드패스필터가 복수개 장착되고, 도 2에 도시된 바와 같이 복수개의 밴드패스필터를 원형으로 배치하여 모터에 의해 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하며 태양전지에서 방출되는 광이 밴드패스필터를 투과하도록 한다.The
제어부(110)는 태양전지 검사 장치의 전반적인 동작을 제어하며, 태양전지가 투명 지지대(105)에 놓여지면 탐침부(130)를 통해 전원이 인가되도록 한다.The
그리고 제어부(110)는 필터회전부(160)를 통해 특정 파장범위의 광만을 투과시키는 복수개의 밴드패스필터를 순차적으로 카메라 렌즈 앞에 적용하여 태양전지의 발광영상을 촬영한다.The
이후 제어부(110)는 촬영한 발광영상을 모두 합성하여 표시부(미도시)에 표시하고, 합성한 발광영상에 나타난 태양전지의 균열 등의 결함을 검출하여 표시한다.Thereafter, the
이렇게 복수개의 밴드패스필터를 투과한 발광영상을 취득하여 합성하면, 다결정 실리콘으로 형성된 태양전지의 불규칙한 부분들의 선명도가 낮아지고, 균열과 같은 결함이 있는 부분의 선명도는 상승하여 태양전지의 결함을 쉽게 확인할 수 있다.When the luminescent image passing through the plurality of band pass filters is acquired and synthesized, the sharpness of irregular portions of the solar cell formed of polycrystalline silicon is lowered, and the sharpness of defective parts such as cracks is increased, thereby making it easier to fix defects of the solar cell. You can check it.
또한 태양전지를 구성하는 다결정 실리콘 기판의 전계층에 해당하는 핑거라인 중 전기적으로 연결되지 않은 핑거라인의 선명도도 상승하여 태양전지의 다양한 결함을 확인할 수 있다.
In addition, the sharpness of the fingerlines that are not electrically connected among the fingerlines corresponding to the electric field layer of the polycrystalline silicon substrate constituting the solar cell may also increase to identify various defects of the solar cell.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 밴드패스필터를 투과한 태양전지의 발광영상을 나타낸 도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 기법을 이용한 태양전지 검사 장치에서 태양전지의 결함을 검출한 결과를 나타낸 도이다.6 is a flowchart illustrating a solar cell inspection process using the EL technique according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view showing a light emitting image of a solar cell passing through a plurality of bandpass filters according to an embodiment of the present invention. 8 is a diagram illustrating a result of detecting a defect of a solar cell in a solar cell inspection apparatus using an EL technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 제어부(110)는 S501단계에서 태양전지가 투명 지지대(105) 상에 놓여진 것이 감지되면 S502단계에서 태양전지에 전원을 인가한다.6 to 8, when it is detected in step S501 that the solar cell is placed on the
그리고 제어부(110)는 S503단계에서 태양전지에 적외선을 조사하고, 태양전지에서 방출되어 제1 밴드패스필터를 투과한 제1 발광영상을 촬영하여 도 7의 (a)에 해당하는 발광영상을 획득한다.In addition, the
그리고 제어부(110)는 S504단계에서 필터회전부(160)의 모터를 구동하여 태양전지에서 방출되는 광이 제2 밴드패스필터를 투과하도록 하고, S505단계에서 제2 밴드패스필터를 투과한 제2 발광영상을 획득한다. In addition, the
이때 필터회전부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 광의 파장범위를 갖는 밴드패스필터를 복수개 장착하여, 좌우 회전시키면서 순차적으로 밴드패스필터가 변경되도록 한다.At this time, the
또한 제어부(110)는 S506단계에서 필터회전부(160)의 모터를 구동하여 태양전지에서 방출되는 광이 제3 밴드패스필터를 투과하도록 하고, S507단계에서 제3 밴드패스필터를 투과한 제3 발광영상을 획득한다.In addition, the
이후 제어부(110)는 제1 내지 제3 발광영상을 합성하여 도 8에 도시된 바와 같은 발광영상을 획득하여 화면에 표시하고, S509단계에서 발광영상에서 발견되는 태양전지의 결함을 검출하여 표시한다.Thereafter, the
이때 밴드패스필터를 여러개 적용하여 태양전지의 발광영상을 얻는 이유는 태양전지 제조사별로 태양전지를 이루는 다결정 실리콘 기판의 물성이 다르기 때문에 도 7에 도시된 바와 같이 동일한 밴드패스필터를 태양전지 제조사별로 적용하면 전혀 다른 발광영상이 촬영된다.In this case, the reason for obtaining the emission image of the solar cell by applying a plurality of band pass filters is because the physical properties of the polycrystalline silicon substrate constituting the solar cell are different for each solar cell manufacturer, and thus the same band pass filter is applied for each solar cell manufacturer. If you do so, a completely different emission image is taken.
따라서, 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터를 여러개 적용하여 태양전지의 발광영상을 촬영하고 합성함으로써, 불규칙한 표면들이 어두워지면서 평준화가 이루어져, 균열이 발생한 부분은 더 선명해져 태양전지의 품질을 검사하기 용이해 진다.Therefore, by applying multiple bandpass filters that transmit light in a certain wavelength range, the light emitting image of the solar cell is photographed and synthesized. As the irregular surfaces are darkened and leveled, cracks become more sharp and the quality of the solar cell is improved. It becomes easy to inspect.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It will be readily apparent that various substitutions, modifications, and alterations can be made herein.
100: 태양전지 검사 장치 101: 몸체
102: 태양전지 지지수단 103: 촬영수단
104: 필터회전수단 105: 투명 지지대
110: 제어부 120: 태양전지 감지부
130: 탐침부 140: 전원회로부
150: 카메라부 160: 필터회전부100: solar cell inspection device 101: body
102: solar cell support means 103: photographing means
104: filter rotation means 105: transparent support
110: control unit 120: solar cell detection unit
130: probe 140: power circuit
150: camera unit 160: filter rotation unit
Claims (5)
실리콘 태양전지에서 방출되는 광의 세기는 주변 파장에서의 세기보다 상대적으로 최대인 파장보다 일정 길이만큼 긴 파장보다 더 긴 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터; 및
상기 태양전지의 상단 및 상기 촬영수단의 하단에 설치되며, 상기 밴드패스필터가 장착되며, 상기 밴드패스필터를 회전시키는 필터회전수단을 포함하는 태양전지 검사장치.
In the solar cell inspection apparatus for applying a power to the silicon solar cell, and taking a light emission image of the solar cell through the photographing means, to inspect the defect of the solar cell,
A band pass filter that transmits light having a wavelength range longer than a wavelength longer than a wavelength that is relatively maximum than an intensity at an ambient wavelength by a silicon solar cell; And
The solar cell inspection apparatus is installed on the upper end of the solar cell and the lower end of the photographing means, the band pass filter is mounted, and the filter rotating means for rotating the band pass filter.
실리콘 태양전지에서 방출되는 광 중에서 일정 파장범위의 광을 투과시키는 밴드패스필터;
상기 촬영수단의 하단에 설치되고, 상기 밴드패스필터가 장착되며, 상기 밴드패스필터를 회전시키는 필터회전수단을 포함하되,
상기 일정 파장 범위 중 최소 파장은 태양전지에서 방출되는 광의 세기는 주변 파장에서의 세기보다 상대적으로 최대인 파장에서 일정 길이만큼 긴 파장임을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
In the solar cell inspection apparatus for applying a power to the silicon solar cell, and taking a light emission image of the solar cell through the photographing means, to inspect the defect of the solar cell,
A band pass filter configured to transmit light having a predetermined wavelength range among the light emitted from the silicon solar cell;
Is installed at the lower end of the photographing means, the band pass filter is mounted, and includes a filter rotating means for rotating the band pass filter,
The minimum wavelength of the predetermined wavelength range of the solar cell inspection device, characterized in that the intensity of light emitted from the solar cell is a wavelength longer by a certain length at a wavelength relatively maximum than the intensity at the ambient wavelength.
상기 밴드패스필터는 상기 최소 파장보다 긴 파장범위 전체를 투과시키는 제1밴드패스필터와 상기 최대 파장보다 짧은 파장범위 전체를 투과시키는 제2밴드패스필터가 겹쳐진 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
The method of claim 2, wherein the predetermined wavelength range includes the minimum wavelength and the maximum wavelength relatively longer than the minimum wavelength,
The band pass filter includes a first band pass filter transmitting the entire wavelength range longer than the minimum wavelength and a second band pass filter transmitting the entire wavelength range shorter than the maximum wavelength.
상기 필터회전수단에는 상기 밴드패스필터가 복수개 장착되고, 각각의 밴드패스필터는 투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 것을 특징으로 하는 태양전지 검사장치.
The method of claim 2,
The filter rotation means is provided with a plurality of the band pass filter, each band pass filter is a solar cell inspection device, characterized in that the wavelength range of the light to transmit different.
상기 태양전지에 전원을 인가하는 단계;
투과시키는 광의 파장범위가 서로 다른 복수 개의 밴드패스필터 각각을 사용하여 상기 태양전지로부터 투과된 발광영상을 촬영수단으로 촬영하는 단계;
촬영된 복수개의 발광영상을 합성한 영상을 생성하는 단계를 포함하며,
상기 밴드패스필터는 실리콘 태양전지에서 방출되는 광의 세기는 주변 파장에서의 세기보다 상대적으로 최대인 파장보다 일정 길이만큼 긴 파장보다 더 긴 파장범위의 광을 투과시킴을 특징으로 하는 태양전지 검사방법.In the silicon solar cell inspection method,
Applying power to the solar cell;
Photographing a light emitting image transmitted from the solar cell by using a photographing means using a plurality of band pass filters having different wavelength ranges of light to be transmitted;
Generating an image obtained by synthesizing the plurality of photographed emission images;
The band pass filter is a solar cell inspection method characterized in that the intensity of light emitted from the silicon solar cell transmits light in the wavelength range longer than the wavelength longer than the wavelength that is relatively maximum than the intensity at the ambient wavelength.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120074220A KR101256810B1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120074220A KR101256810B1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101256810B1 true KR101256810B1 (en) | 2013-04-23 |
Family
ID=48443549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120074220A KR101256810B1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101256810B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224432A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Japan Aerospace Exploration Agency | Defect inspection device and method by photo luminescence of solar battery |
| KR20080089566A (en) * | 2005-10-11 | 2008-10-07 | 비티 이미징 피티와이 리미티드 | Method and system for inspecting indirect bandgap semiconductor structure |
| JP2011029477A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Aitesu:Kk | Inspection apparatus for photovoltaic power generation element |
| KR20110069032A (en) * | 2008-08-28 | 2011-06-22 | 닛신보 홀딩스 가부시키 가이샤 | Apparatus for inspecting solar battery |
-
2012
- 2012-07-06 KR KR1020120074220A patent/KR101256810B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080089566A (en) * | 2005-10-11 | 2008-10-07 | 비티 이미징 피티와이 리미티드 | Method and system for inspecting indirect bandgap semiconductor structure |
| JP2008224432A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Japan Aerospace Exploration Agency | Defect inspection device and method by photo luminescence of solar battery |
| KR20110069032A (en) * | 2008-08-28 | 2011-06-22 | 닛신보 홀딩스 가부시키 가이샤 | Apparatus for inspecting solar battery |
| JP2011029477A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Aitesu:Kk | Inspection apparatus for photovoltaic power generation element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5319593B2 (en) | Solar cell inspection method and inspection apparatus | |
| JP5077872B2 (en) | Defect inspection apparatus and method by photoluminescence of solar cell | |
| JP6376606B2 (en) | Method and apparatus for testing a photoelectric conversion module | |
| US7651874B2 (en) | Method and apparatus for localizing production errors in a semiconductor component part | |
| JP6565112B2 (en) | Solar cell evaluation method and evaluation apparatus | |
| TW201140039A (en) | Improved illumination systems and methods for photoluminescence imaging of photovoltaic cells and wafers | |
| TW201003962A (en) | Photovoltaic devices inspection apparatus and method of determining defects in a photovoltaic devices | |
| CN202614177U (en) | Comprehensive detection device of silicon wafer | |
| CN104360257B (en) | A kind of LED creepage detection methods and device | |
| CN103308491A (en) | Multi-camera synchronously-tracked photoluminescence solar battery detecting device | |
| JP6671798B2 (en) | Solar cell inspection equipment | |
| JP5683738B1 (en) | Solar cell inspection equipment | |
| TW201428310A (en) | Method and apparatus for testing light-emitting device | |
| JP2014228517A (en) | Method for evaluating solar cell module and use of the same | |
| CN108092624A (en) | A kind of detection device and its detection method of the distribution of solar cell open-circuit voltage | |
| KR101256810B1 (en) | Inspection apparatus and method of solar cell using electro luminescense | |
| JP2015059781A (en) | Solar cell inspection apparatus and solar cell inspection method | |
| CN109150106A (en) | A kind of crystal silicon photovoltaic cell component black-film defect failure analysis method | |
| KR20120116064A (en) | Apparatus for inspecting solar module | |
| JP6352715B2 (en) | Inspection apparatus and inspection method | |
| KR101325356B1 (en) | Method and apparatus for measuring properties of solar cell | |
| JP2013135170A (en) | Lifetime image acquisition system and method of solar cell | |
| JP2011023412A (en) | Device and method for detecting foreign matter of terminal box for photoelectric conversion panel | |
| US20120249777A1 (en) | Inspection arrangement and inspection method for a solar installation | |
| CN103558558A (en) | Silicon solar cell conversion efficiency detection device and detection method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160325 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |