[发明专利]太阳能电池的缺陷检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测太阳能电池缺陷的装置及方法。

背景技术

近年来，随着环境意识的提高，越来越多的太阳能电池流通到市场上。在此过程中，对太阳能电池本身性能的检测及在制造工序中确定并去除存在缺陷的太阳能电池显得尤为重要。

在如下所述的专利文件1公开了一种采用主光源部和副光源部两个光源的太阳能电池输出测定装置。在太阳能电池中，在串联连接有多个太阳能电池单元的情况下，整个装置的输出电流值变成与发电量最少的太阳能电池单元产生的电流值相同。因此，主光源部将光照射至太阳能电池的一部分测定对象单元的受光面，而副光源部以更高的照度将光照射至非测定对象单元的受光面，以在非测定对象单元中产生更高的电流值，从而可以对测定对象单元中的受光面的面内分布进行测定。

另外，在专利文件2中公开了一种采用电致发光法(Electroluminescence，以下称为EL)的检测装置。这是一种基于向太阳能电池施加正向电流会发光的特性来检测裂纹和缺口等缺陷的装置。

专利文件1：日本特开2010-238906号

专利文件2：日本特表2006-59615号

然而，在串联连接有太阳能电池单元的组件串及模块的测定中，在采用主光源部和副光源部两个光源进行输出测定的情况下，对由来自主光源部的光所照射的测定对象单元的发电电流和从测定对象单元的电阻部分(成分)迂回流过的非测定对象单元的发电电流进行合计测定。即，太阳能电池单元可以用均衡电路来表示，所述均衡电路具有串联连接的电流源和二极管、并联连接至所述电流源和二极管的电阻、以及进一步与所述电流源和二极管串联连接的电阻。因此，在如此串联连接有多个太阳能电池单元的情况下，在各个单元中，迂回的电流流入并联连接至电流源及二极管的电阻。例如，测定第一个太阳能电池单元时，所测定的电流值除了第一个单元的发电电流外，还加入了作为非测定对象的第二个及之后的单元产生的电流流过第一个单元中并联连接的电阻的值。以下，将所述迂回的电流称为偏置电流。

构成组件串和模块的每个单元由于在单元制造时的品质不同因而其内部的电阻值也各不相同。因此，通过副光源部的光的照射，流过每个太阳能电池单元的偏置电流各不相同，从而无法得到正确的检测结果。

尤其，在偏置电流很大时，检测结果的显示图像中缺陷单元的图像由于超过测定系统的输入范围，因此图像超过图像数据的处理上限且亮度过高，且发白闪烁。

偏置电流比主光源部的发电电流大，如果将其直接形成图像，则会输出以下错误的结果：在多个单元中，例如在测定电阻部分小的第一个单元的情况下，测出仅该第一个单元的发电量非常大。

另外，根据组件串和模块内的太阳能电池的电阻部分的不同状况，可能将不良部分判断为良好部分，或将良好部分判断为不良部分。因此，在采用两个光源的缺陷检测装置中，必须检测偏置电流并从合计的电流值减去该偏置电流的值。但对比文件1中完全没有记载这一点。

此外，在EL法中，存在以下问题：在用于检查多晶型太阳能电池单元的情况下，在正向电流流过时，会受到多晶型太阳能电池中存在的发电的晶界部和不发电的晶界部的影响，从而难以根据多晶型太阳能电池单元的晶界图案和缺陷之间的图像进行判别。

发明内容

鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种可高精度判定缺陷的太阳能电池的缺陷检测装置及检测方法。

本发明提供一种太阳能电池的缺陷检测装置，用于检测串联连接有多个单元的太阳能电池的缺陷，所述装置包括：

主光源，对所述单元中的测定对象单元进行光照射；

副光源，对所述单元中的非测定对象单元进行光照射；

光源控制电路，分别控制所述主光源及所述副光源的照度，以使得所述副光源的照度高于所述主光源的照度；

电流电压转换器，被供以所述太阳能电池输出的电流，将所述电流转换为电压并输出；

放大器，被供以所述电流电压转换器输出的电压，将所述电压放大并输出；

偏置电流提取电路，提取所述放大器的输出中所包含的偏置电流，并输出；

偏置电流消除电路，从所述放大器的所述输出中减去由所述偏置电流提取电路提取的所述偏置电流，并输出；

A/D转换器，将所述偏置电流消除电路的输出转换为数字数据，并输出；

图像处理装置，对所述A/D转换器输出的数字数据进行图像处理，并输出图像数据；

显示器，被供以所述图像处理装置所输出的所述图像数据，进行图像显示；