TW201931763A - 太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可拍攝更鮮明的影像之太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器。
太陽能電池檢查裝置係具有光源、會讓從光源所照射之照射光通過的透鏡、會將通過透鏡的照射光照射在太陽能電池之準直透鏡、以及配置於照射光的光線路徑外而會拍攝太陽能電池之照相機，照相機係配置於可透過準直透鏡來拍攝太陽能電池之位置。

Description

太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器
本發明關於一種太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器。
專利文獻1中記載一種太陽光發電系統的檢查裝置，係將就太陽能電池所測定之IV特性(即測定IV特性)與基準IV特性相比較，來判定太陽能電池有無異常。此太陽光發電系統的檢查裝置機具有：電流檢測機構，係檢測太陽能電池的輸出電流；電壓檢測機構，係檢測太陽能電池的輸出電壓；檢查可否判定部，係判定太陽能電池的發電量，或對應於發電量而變化之值(即變化值)是否在小於太陽能電池變化值的最大值之可檢查值的範圍內；以及IV特性生成機構，係當變化值為可檢查值的範圍內之情況，會從輸出電流及輸出電壓來求得測定IV特性。
專利文獻2中記載一種太陽能電池檢查裝置，係可藉由對太陽能電池通電來進行EL發光，並由發光狀態來調查是否有缺陷等，以判定太陽能電池的優劣。此太陽能電池的檢查裝置係具有：電源機構，係使電流通電至成為檢查對象之太陽能電池單元；攝影機構，係拍攝來自藉由電源機構所通電之太陽能電池單元的發光光線；以及解析機構，係解析攝影機構所拍攝之太陽能電池單元的拍攝影像，解析機構會針對攝影機構所拍攝之太陽能電池單元的拍攝影像，由拍攝影像中混合有明暗之部分中的平均亮度來求得閾值，並依據該閾值來將拍攝影像區分為明部與暗部，而藉由2數值化顯示來強調明部與暗部，以判定每個太陽能電池單元有無缺陷。
上述般太陽能電池的檢查有將模擬太陽光照射在太陽能電池來測量輸出特性之檢查，以及使電流流往太陽能電池，並觀察會因電激發光(EL)而發出紅外光之太陽能電池，藉以發現內部的缺陷之檢查，一般而言前者被稱 作IV檢查，後者被稱作EL檢查。
此外，利用電激發光之太陽能電池的評估方法已記載於例如專利文獻3中。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016-39684號公報
專利文獻2：日本特開2010-16019號公報
專利文獻3：日本專利第5051854號公報
此處，作為太陽能電池檢查裝置，已知有一種能夠以一台來進行前述IV檢查及EL檢查之複合檢查裝置。此複合檢查裝置中，以EL檢查所拍攝之太陽能電池的影像卻會有一部分不鮮明。
因此，本發明之目的為提供一種可拍攝更鮮明的影像之太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器。
請求項1所記載之發明為一種太陽能電池檢查裝置，係用以進行太陽能電池的IV檢查及EL檢查，具有：光源；透鏡，會讓從該光源所照射之照射光通過；準直透鏡，會將通過該透鏡之該照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，而配置於可透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池之位置，以拍攝該太陽能電池。
請求項2所記載之發明係如請求項1之太陽能電池檢查裝置，其另具有：快門，會開閉朝該透鏡之該照射光的光線路徑；以及遮蔽組件，係覆蓋該透鏡之該光源側的周圍，當該快門關閉時，會抑制該照射光從該快門溢漏。
請求項3所記載之發明係如請求項2之太陽能電池檢查裝置，其中關閉中之該快門與該遮蔽組件的前端之間的距離係設定為8mm以下。
請求項4所記載之發明係如請求項1之太陽能電池檢查裝置，其另具有會抑制該照相機所內建之攝影元件的燒毀之快門。
請求項5所記載之發明為一種附照相機之太陽能模擬器，係用以進行太陽能電池的IV檢查及EL檢查，具有：光源；準直透鏡，會將從該光源所照射之照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，會透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池。
請求項6所記載之發明為一種太陽能電池檢查裝置，係用以進行太陽能電池的IV檢查及EL檢查，具有：光源；準直透鏡，會將從該光源所照射之照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，會透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池。
請求項7所記載之發明係如請求項6之太陽能電池檢查裝置，其另具有會抑制該照相機所內建之攝影元件的燒毀之快門。
依據本發明，便可提供一種能夠拍攝更鮮明的影像之太陽能電池檢查裝置及附照相機之太陽能模擬器。
10、30‧‧‧太陽能電池檢查裝置
20、40‧‧‧太陽能模擬器
202‧‧‧框體
202a‧‧‧第1室
202b‧‧‧第2室
210‧‧‧光源
220‧‧‧橢圓鏡
230‧‧‧積分透鏡
240‧‧‧快門
250‧‧‧覆蓋部
260‧‧‧準直透鏡
270‧‧‧照相機
272‧‧‧攝影元件
340‧‧‧快門
AX1‧‧‧旋轉軸
AX2‧‧‧光軸
AX3‧‧‧軸
AX4‧‧‧旋轉軸
BW1‧‧‧分隔壁
BW2‧‧‧壁面
OP‧‧‧光線路徑
SB‧‧‧太陽能電池
圖1為本發明第1實施型態相關之太陽能電池檢查裝置的說明圖。
圖2為同太陽能電池檢查裝置所具備之快門及遮蔽組件的說明圖。
圖3為同太陽能電池檢查裝置所具備之快門及遮蔽組件的側視圖。
圖4為藉由同太陽能電池檢查裝置所進行之EL檢查的說明圖。
圖5為藉由同太陽能電池檢查裝置所進行之IV檢查的說明圖。
圖6為本發明第2實施型態相關之太陽能電池檢查裝置的說明圖。
圖7為藉由同太陽能電池檢查裝置所進行之EL檢查的說明圖。
圖8為藉由同太陽能電池檢查裝置所進行之IV檢查的說明圖。
接著，參閱添附圖式，針對本發明的具體化實施型態來加以說明，以供理解本發明。此外，圖式中，與說明無關的部分會有省略圖示之情況。
〔第1實施型態〕
本發明第1實施型態相關之太陽能電池檢查裝置10係能夠以一台來進行被檢查對象物，即太陽能電池SB的IV檢查及EL檢查之複合檢查裝置。
太陽能電池檢查裝置10如圖1所示，係具有會照射模擬太陽光之附照相機的太陽能模擬器20。此太陽能模擬器20係具有框體202，此框體202的內部係配置有光源210、橢圓鏡220、積分透鏡230、快門240、覆蓋部250(參閱圖2及圖3)、準直透鏡260及照相機270。
此外，框體202的內部係形成有第1室202a，及配置於第1室202a的下側之第2室202b。
光源210為連續開啟之燈源，例如氙氣燈或金屬鹵素燈。但光源210並未限定於連續開啟之燈源，亦可為會產生閃光之光源。
光源210係配置於第1室202a。
橢圓鏡220係覆蓋光源210的上側周圍般所配置之鏡體。藉由橢圓鏡220，則從光源210所照射之一部分的照射光便會朝積分透鏡230而被反射。橢圓鏡220係配置於第1室202a。
積分透鏡(透鏡的一例)230係配置於光源210的下方，會讓照射光通過。詳細來說，積分透鏡230係設置於區隔第1室202a與第2室202b之分隔壁BW1。積分透鏡230可提高朝準直透鏡260之照射光的照度均勻性。
此外，積分透鏡230亦可為柱狀透鏡。
快門240如圖2及圖3所示，係藉由馬達(圖中未顯示)而被驅動，可繞旋轉軸AX1旋轉來開閉從光源210或橢圓鏡220朝積分透鏡230之照射光的光線路徑OP(參閱圖1所示之虛線)。快門240係配置於第1室202a的內部，在關閉照射光的光線路徑OP之狀態下，會位在較積分透鏡230更上方側(光源210側)。
覆蓋部250可抑制照射光從關閉中的快門240溢漏。
覆蓋部250為覆蓋積分透鏡230的上方側(光源210側)周圍之筒狀遮蔽組件。覆蓋部250係設置於第1室202a側的分隔壁BW1(參閱圖1)。
關閉中的快門240與遮蔽組件前端之間的距離g(參閱圖3)係設定為預先決定的尺寸。此預先決定的尺寸較佳為例如8mm以下，更佳為4mm以下。
準直透鏡260如圖1所示，係配置於快門240及積分透鏡230的下方，可將通過積分透鏡230的照射光照射在太陽能電池SB。準直透鏡260可使通過的光線成為平行光。準直透鏡260係設置於構成第2室202b之下側的壁面BW2。
照相機270可拍攝會發出紅外光之太陽能電池SB，來將太陽能電池SB的內部所存在之裂縫可視化。
照相機270係配置於第2室202b的內部。又，照相機270係配置於從積分透鏡230朝向準直透鏡260之照射光的光線路徑OP外，且為可透過準直透鏡260來拍攝太陽能電池SB之位置。詳細來說，照相機270係位在與從準直透鏡260表面的中心所延伸之光軸AX2而構成角度θ之軸AX3上，並朝向此軸AX3的延伸方向來加以配置。角度θ係設定為例如5度以下。
接下來，針對太陽能電池檢查裝置10所進行之太陽能電池SB的檢查方法來加以說明。
將太陽能電池SB載置於太陽能電池檢查裝置10的支撐部(圖中未顯示)後，首先進行EL檢查。
圖4所示之EL檢查中，雖然光源210正在發光，但快門240是關閉的，且加上覆蓋部250(參閱圖2及圖3)的作用，故會成為照射光朝配置有照相機270的第2室202b之溢漏受到抑制之狀態。若在此狀態下使電流流往太陽能電池SB，則太陽能電池SB便會因電激發光而發出紅外光。照相機270會拍攝此發出紅外光之太陽能電池SB。
此時，如前述，由於照相機270並非配置在太陽能模擬器20的外部而是內部，故會透過準直透鏡260來拍攝太陽能電池SB。
因此，相較於將照相機270配置在太陽能模擬器外部的情況，由於是 將照相機270配置在角度θ(參閱圖1)更小的位置，故會抑制失焦，可獲得更鮮明的裂縫影像。
在EL檢查結束後，接著進行IV檢查。
圖5所示之IV檢查中，係打開快門240而從光源210來將照射光照射在太陽能電池SB，並依據例如JIS-C8913及IEC60904-1所定義之測定方法來測量太陽能電池SB的輸出。
此外，本IV檢查中並未使用照相機270。
如此般地，依據太陽能電池檢查裝置10，先不管是一種能夠以一台來進行太陽能電池SB的IV檢查及EL檢查之複合檢查裝置，還可在EL檢查中較過去而獲得更鮮明之太陽能電池SB的拍攝影像。
〔第2實施型態〕
接著，針對具有本發明第2實施型態相關之附照相機的太陽能模擬器40之太陽能電池檢查裝置30來加以說明。有關與第1實施型態相關之太陽能電池檢查裝置10相同的構成要素，則賦予相同符號而省略詳細說明。
前述的IV檢查中，由於照相機270所內建之攝影元件272會曝露在第2室202b所反射的強照射光，故會有燒毀的情況。
因此，太陽能模擬器40如圖6所示，係於第2室202b的內部具有可覆蓋照相機270之透鏡的前面之快門340。
快門340係藉由馬達(圖中未顯示)而被驅動，可繞旋轉軸AX4旋轉來開閉進入照相機270之反射光的光線路徑。
此外，快門亦可內建於照相機270。
接下來，針對太陽能電池檢查裝置30所進行之太陽能電池SB的檢查方法來加以說明。
將太陽能電池SB載置於太陽能電池檢查裝置30的支撐部(圖中未顯示)後，首先進行EL檢查。
圖7所示之EL檢查中，雖然光源210正在發光，但快門240是關閉的，加上覆蓋部250(參閱圖2及圖3)的作用，故會成為照射光朝配置有照相機270的第2室202b之溢漏受到抑制之狀態。若在此狀態下使電流流往太陽能電池SB，則太陽能電池SB便會因電激發光而發出紅外光。
當快門340繞旋轉軸AX4旋轉而打開時，照相機270會拍攝發出紅外光之太陽能電池SB。
此時，如前述，由於照相機270並非配置在太陽能模擬器20的外部而是內部，故會透過準直透鏡260來拍攝太陽能電池SB。
因此，相較於將照相機270配置在太陽能模擬器外部的情況，由於是將照相機270配置在角度θ(參閱圖6)更小的位置，故會抑制失焦，可獲得更鮮明的裂縫影像。
EL檢查結束後，接著進行IV檢查。
圖8所示之IV檢查中，係打開快門240來從光源210將照射光照射在太陽能電池SB，並依據例如JIS-C8913及IEC60904-1所定義之測定方法來測量太陽能電池SB的輸出。
IV檢查中，並未以照相機270來進行攝影。但由於快門340會繞旋轉軸AX4旋轉來覆蓋照相機270之透鏡的前面，故會抑制照相機270所內建之攝影元件272曝露在第2室202b所反射的強照射光。
因此，依據太陽能電池檢查裝置30，除了可在EL檢查中較過去而獲得更鮮明之太陽能電池SB的拍攝影像以外，且會抑制攝影元件272的燒毀。
以上，雖已說明本發明之實施型態，但本發明並未限定於上述型態，所有未脫離本發明要旨之條件的改變等皆為本發明之應用範圍。

Claims (7)

  1. 一種太陽能電池檢查裝置，係用以進行太陽能電池的IV(電流-電壓)檢查及EL(電致發光)檢查之太陽能電池檢查裝置，具有：光源；透鏡，會讓從該光源所照射之照射光通過；準直透鏡，會將通過該透鏡之該照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，而配置於可透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池之位置，以拍攝該太陽能電池。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽能電池檢查裝置，其另具有：快門，會開閉朝該透鏡之該照射光的光線路徑；以及遮蔽組件，係覆蓋該透鏡之該光源側的周圍，當該快門關閉時，會抑制該照射光從該快門溢漏。
  3. 如申請專利範圍第2項之太陽能電池檢查裝置，其中關閉中之該快門與該遮蔽組件的前端之間的距離係設定為8mm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之太陽能電池檢查裝置，其另具有會抑制該照相機所內建之攝影元件的燒毀之快門。
  5. 一種附照相機之太陽能模擬器，係用以進行太陽能電池的IV檢查及EL檢查之附照相機的太陽能模擬器，具有：光源；準直透鏡，會將從該光源所照射之照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，會透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池。
  6. 一種太陽能電池檢查裝置，係用以進行太陽能電池的IV檢查及EL檢查之太陽能電池檢查裝置，具有：光源；準直透鏡，會將從該光源所照射之照射光照射在該太陽能電池；以及照相機，係朝向該準直透鏡的方向，會透過該準直透鏡來拍攝該太陽能電池。
  7. 如申請專利範圍第6項之太陽能電池檢查裝置，其另具有會抑制該照相機所內建之攝影元件的燒毀之快門。
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