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DE102012010406A1 - Device for testing defects e.g. form defects, in surface finger electrode of solar cell, has beam splitter located between imaging sections to conduct light having wavelength greater than predetermined wavelength to one of imaging sections - Google Patents

Device for testing defects e.g. form defects, in surface finger electrode of solar cell, has beam splitter located between imaging sections to conduct light having wavelength greater than predetermined wavelength to one of imaging sections Download PDF

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Publication number
DE102012010406A1
DE102012010406A1 DE201210010406 DE102012010406A DE102012010406A1 DE 102012010406 A1 DE102012010406 A1 DE 102012010406A1 DE 201210010406 DE201210010406 DE 201210010406 DE 102012010406 A DE102012010406 A DE 102012010406A DE 102012010406 A1 DE102012010406 A1 DE 102012010406A1
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DE
Germany
Prior art keywords
light
solar cell
wavelength
semiconductor wafer
imaging part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201210010406
Other languages
German (de)
Inventor
Yoshio Takami
Toyoyuki Hashimoto
Dai Kitahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
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Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

The device (1) has an imaging section (5) receiving visible light reflected from a surface of a semiconductor wafer to obtain a reflection image of the wafer. Another imaging section (7) receives infrared light that passes through the wafer to obtain a transmission image of the wafer. A beam splitter is located between the two imaging sections to conduct blue light (4a) having wavelength that is less than predetermined wavelength to the former imaging section and to conduct green light (4b) having the wavelength greater than the predetermined wavelength to the latter imaging section.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle.The present invention relates to a device for testing a solar cell.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2006-351669 offenbart ein Prüfverfahren zum Bestimmen ob ein polykristalliner Halbleiterwafer, 156 mm im Quadrat und etwa 180 μm dick, einen Defekt beinhaltet oder nicht. In diesem Prüfverfahren wird Infrarotlicht (900 nm bis 1100 nm) auf eine untere Fläche (eine Fläche) eines polykristallinen Halbleiterwafer emittiert und eine Infrarotkamera, die an einer oberen Flächenseite (der anderen Fläche) des polykristallinen Halbleiterwafer angeordnet ist, empfängt das Infrarotlicht, das durch den Wafer geht, um eine Übertragungsbild bzw. Transmissionsbild des Wafer zu erhalten. Danach wird basierend auf dem Transmissionsbild bestimmt ob der polykristalline Halbleiterwafer einen Defekt beinhaltet oder nicht. Wenn der polykristalline Halbleiterwafer eine Defekt aufweist, wie etwa Leerstellen oder Risse, wird das emittierte Infrarotlicht durch den Defekt gestreut, wodurch die Intensität des Infrarotlichts, das durch den Wafer geht, vermindert wird. Daher erscheint der Defekt als ein dunkler Abschnitt in dem Transmissionsbild.The Japanese Patent Publication No. 2006-351669 discloses a test method for determining whether a polycrystalline semiconductor wafer, 156 mm square and about 180 μm thick, contains a defect or not. In this test method, infrared light (900 nm to 1100 nm) is emitted onto a lower surface (one face) of a polycrystalline semiconductor wafer, and an infrared camera disposed on an upper face side (the other face) of the polycrystalline semiconductor wafer receives the infrared light passing through the wafer goes to obtain a transfer image of the wafer. Thereafter, based on the transmission image, it is determined whether or not the polycrystalline semiconductor wafer contains a defect. When the polycrystalline semiconductor wafer has a defect such as voids or cracks, the emitted infrared light is scattered by the defect, thereby decreasing the intensity of the infrared light passing through the wafer. Therefore, the defect appears as a dark portion in the transmission image.

Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-122552 offenbart ein Prüfverfahren zum bestimmen ob eine Fläche eines polykristallinen Halbleiterwafer einen Defekt aufweist oder nicht. In diesem Prüfverfahren wird Laserlicht auf eine obere Fläche eines polykristallinen Halbleiterwafer emittiert und eine Kamera, die an einer oberen Flächenseite des polykristallinen Halbleiterwafer angeordnet ist, empfängt das Laserlicht, das von dem Wafer reflektiert wird, um eine Reflektionsbild zu erhalten. Danach wird basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt ob die Fläche des polykristallinen Halbleiterwafer einen Defekt beinhaltet oder nicht. Wenn der polykristalline Halbleiterwafer einen Defekt an dessen Fläche aufweist, wird das emittierte Laserlicht durch den Defekt gestreut, wodurch die Intensität des Laserlichts, das durch den Wafer reflektiert wird, vermindert wird. Daher erscheint der Defekt als ein dunkler Abschnitt in dem Reflektionsbild.The Japanese Patent Publication No. 2002-122552 discloses a test method for determining whether or not a surface of a polycrystalline semiconductor wafer has a defect. In this inspection method, laser light is emitted onto an upper surface of a polycrystalline semiconductor wafer, and a camera disposed on an upper surface side of the polycrystalline semiconductor wafer receives the laser light reflected from the wafer to obtain a reflection image. Thereafter, based on the reflection image, it is determined whether or not the surface of the polycrystalline semiconductor wafer includes a defect. When the polycrystalline semiconductor wafer has a defect on the surface thereof, the emitted laser light is scattered by the defect, thereby reducing the intensity of the laser light reflected by the wafer. Therefore, the defect appears as a dark portion in the reflection image.

Jedes der oben erwähnten Prüfverfahren kann bestimmen ob ein polykristalliner Halbleiterwafer einen Defekt beinhaltet oder nicht, oder ob ein polykristalliner Halbleiterwafer einen Defekt an dessen Oberfläche aufweist oder nicht.Each of the above-mentioned test methods can determine whether or not a polycrystalline semiconductor wafer contains a defect, or whether or not a polycrystalline semiconductor wafer has a defect on its surface.

Zusätzlich wird ein Solarzellenprüfsystem offenbart (zum Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2010-034133 ), das nacheinander bestimmen kann, ob ein polykristalliner Halbleiterwafer in einer Produktionslinie eine Fehlstelle aufweist oder nicht. 7 ist eine schematische Ansicht eines konventionellen Solarzellenprüfsystems.In addition, a solar cell test system is disclosed (for example, in U.S. Pat Japanese Patent Publication No. 2010-034133 ), which can sequentially determine whether or not a polycrystalline semiconductor wafer has a defect in a production line. 7 is a schematic view of a conventional solar cell test system.

Der Rissdetektor 201 umfasst eine Waferbeförderung 203, um einen polykristallinen Halbleiterwafer 202 zu befördern, eine Metallhalogenlampe (Weißlichtquelle) 204, um Weißlicht von oben schräg zu emittieren, eine erste CCD-Zeilensensorkamera 205, um die obere Fläche des polykristallinen Halbleiterwafer 202 abzubilden, der von dem Weißlicht bestrahlt wird, eine Ifrarotstrahlenröhre 206, um Infrarotlicht (mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 900 nm) von unten auf den polykristallinen Halbleiterwafer 202 zu emittieren, eine zweite CCD-Zeilensensorkamera 207, um den polykristallinen Halbleiterwafer 202 unter Verwendung des Infrarotlichts, das durch den Wafer geht, abzubilden, einen Host-Computer 209 einschließlich einen Bildprozessor 208, um einen Riss des polykristallinen Halbleiterwafer 202 zu detektieren, basierend auf dem Reflektionsbild (Bilddaten), das durch die erste CCD-Zeilensensorkamera 205 erhalten wird und dem Transmissionsbild (Bilddaten), das durch die zweite CCD-Zeilensensorkamera 207 erhalten wird, und einen Waferspeicher 210, um den polykristallinen Halbleiterwafer 202 zu speichern, während ein polykristalliner Halbleiterwafer mit Riss von einem polykristallinen Halbleiterwafer ohne Riss getrennt wird, basierend auf dem Rissdetektionsresultat des Host-Computers 209.The crack detector 201 includes wafer transport 203 to a polycrystalline semiconductor wafer 202 to carry a metal halide lamp (white light source) 204 to obliquely emit white light from above, a first CCD line sensor camera 205 to the top surface of the polycrystalline semiconductor wafer 202 imaged by the white light, an infrared ray tube 206 to receive infrared light (having a wavelength of not less than 900 nm) from below onto the polycrystalline semiconductor wafer 202 to emit a second CCD line sensor camera 207 to the polycrystalline semiconductor wafer 202 using the infrared light passing through the wafer to image a host computer 209 including an image processor 208 to crack the polycrystalline semiconductor wafer 202 based on the reflection image (image data) provided by the first CCD line sensor camera 205 and the transmission image (image data) obtained by the second CCD line sensor camera 207 and a wafer storage 210 to the polycrystalline semiconductor wafer 202 while a cracked polycrystal semiconductor wafer is separated from a non-crack polycrystalline semiconductor wafer based on the crack detection result of the host computer 209 ,

In diesem Zusammenhang hat jeder der ersten CCD-Zeilensensorkamera 205 und der zweiten CCD-Zeilensensorkamera 207 etwa 4000 Pixel und ein Bild wird als 8 Bit Bilddaten pro Pixel erhalten, wobei die Helligkeit in 256 Abstufungen getrennt ist.In this context, each of the first CCD line sensor camera 205 and the second CCD line sensor camera 207 about 4,000 pixels, and an image is obtained as 8-bit image data per pixel, with the brightness separated into 256 gradations.

Die Waferbeförderung 203 hat mehrere Walzen 218, die in einer Linie angeordnet sind, wobei zwei Seiten jeder der Walzen 218 über einen Riemen 219 miteinander verbunden sind. Da eine der Walzen 218 mit einem Beförderungsantrieb 211 verbunden ist, um dadurch gedreht zu werden, wird der Riemen durch die Walze gedreht und folglich werden die anderen Walzen gedreht, wodurch der polykristalline Halbleiterwafer 202 befördert wird. Antreiben und Anhalten der Walzen 218 und die Drehzahl der Walzen wird durch den Beförderungsantrieb 211 gesteuert. Die polykristalline Halbleiterwafer 202 wird durch einen Waferversorgungsabschnitt auf die Waferbeförderung 203 gelegt, um so von links nach rechts befördert zu werden.The wafer transport 203 has several rollers 218 which are arranged in a line, with two sides of each of the rollers 218 over a belt 219 connected to each other. As one of the rollers 218 with a transport drive 211 is connected to thereby be rotated, the belt is rotated by the roller and consequently the other rollers are rotated, whereby the polycrystalline semiconductor wafer 202 is transported. Driving and stopping the rollers 218 and the number of revolutions of the rolls is determined by the conveying drive 211 controlled. The polycrystalline semiconductor wafers 202 is passed through a wafer supply section onto the wafer conveyor 203 placed so as to be moved from left to right.

Daher, in diesem Prüfsystem 201, bildet die zweite CCD-Zeilensensorkamera 207, die an einem letzteren Abschnitt angeordnet ist, den Wafer ab nachdem die erste CCD-Zeilensensorkamera 205, die an einem ersteren Abschnitt des Rissdetektors angeordnet ist, den polykristallinen Halbleiterwafer 202 abgebildet hat. Daher kann das Prüfsystem 201 nacheinander bestimmen ob der polykristalline Halbleiterwafer in einer Produktionslinie Fehlstellen aufweist oder nicht.Therefore, in this test system 201 , forms the second CCD line sensor camera 207 located at a latter portion, scrape the wafer off after the first CCD line sensor camera 205 which is disposed at a former portion of the crack detector, the polycrystalline semiconductor wafer 202 has pictured. Therefore, the test system 201 determine successively whether or not the polycrystalline semiconductor wafer has defects in a production line.

Im Hinblick auf die aktuellen Techniken zur Konstruktion und Herstellung der Vorrichtungen ist die höchste Kostenleistung, dass ein Halbleiterwafer, der aus einem kristallinen Silizium (polykristallin oder monokristallin) als ein Substrat von Solarzellen verwendet wird. Daher haben solche Solarzellen einen Marktanteil von 90%. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Solarzelle.In view of the current techniques for designing and manufacturing the devices, the highest cost performance is that a semiconductor wafer made of a crystalline silicon (polycrystalline or monocrystalline) is used as a substrate of solar cells. Therefore, such solar cells have a market share of 90%. 2 is a perspective view of a solar cell.

In einer Produktionslinie für solch eine Solarzelle 2 überprüft ein Prüfer visuell ob die Solarzelle 2 Fehlstellen hat oder nicht (innere Risse, Formfehlstellen, Oberflächenfehler in einer Anti-Reflektionsschicht, wie Nadellöcher, Variationen der Anti-Reflektionsschichtdicke und Musterunvollkommenheiten (Fehlstellen und abweichende Breite) in Oberflächenfingerelektroden). In diesem Zusammenhang wird die Prüfung der Schichtdickenvariationen durch visuelle Prüfung der Farbe der Solarzelle durchgeführt, während die Schichtdicke einer zufällig entnommenen Solarzelle unter Verwendung eines Dickenmessinstruments (Ellipsometrieverfahren).In a production line for such a solar cell 2 An inspector visually checks whether the solar cell 2 Or not (internal cracks, shape defects, surface defects in an anti-reflection layer such as pinholes, variations of the anti-reflection layer thickness and pattern imperfections (flaws and deviating width) in surface finger electrodes). In this context, the examination of the layer thickness variations by visual inspection of the color of the solar cell is performed, while the layer thickness of a randomly selected solar cell using a thickness gauge (Ellipsometrieverfahren).

Jedoch ist ein Produktionsdurchsatz von wenigstens 1500 bis 3000 Platten pro Stunde für eine Produktionslinie einer solchen Solarzelle 2 notwendig, um einen Profit zu machen. Die Prüfungszeit, die zur Prüfung einer Platte einer solchen Solarzelle 2 erlaubt ist, ist nämlich zwischen einer und zwei Sekunden, obwohl die Prüfungszeit von der Linienkonstruktion und der Anzahl der verwendeten Prüfvorrichtungen abhängt. Daher wird es unmöglich eine solche visuelle Prüfung durchzuführen. Zusätzlich hat die visuelle Prüfung Nachteile indem die Prüfungsstufe bzw. die Prüfungsqualität von dem Prüfer abhängt und ein Übersehen kann während der Prüfung auftreten.However, a production throughput of at least 1500 to 3000 plates per hour for a production line of such a solar cell 2 necessary to make a profit. The exam time required to examine a plate of such a solar cell 2 namely, is between one and two seconds, although the test time depends on the line design and the number of testers used. Therefore, it becomes impossible to perform such a visual inspection. In addition, the visual examination has drawbacks in that the exam level depends on the examiner, and an overlook may occur during the exam.

Daher gibt es Bedarf für ein industrielles schritthaltendes Prüfverfahren, bei dem eine kostengünstige Vorrichtung mit Kostenvorzug für eine Produktionslinie einer solchen Solarzelle 2 verwendet wird, um Fehlstellen der Solarzelle, wie etwa innere Risse, Formfehlstellen, Nadellöcher und Oberflächenelektrodenfehlstellen in einer extrem kurzen Zeit (z. B. 2 Sekunden und weniger) mit einer vorgegebenen Genauigkeit zu prüfen, so dass das Verfahren einen Kostenvorzug hat.Therefore, there is a need for an industrial, on-the-spot testing method which provides a low cost, cost-efficient device for a production line of such a solar cell 2 is used to inspect defects of the solar cell such as internal cracks, mold imperfections, pinholes, and surface electrode defects in an extremely short time (for example, 2 seconds and less) with a predetermined accuracy, so that the process has a cost advantage.

Beim Versuch die oben erwähnten Bedürfnisse zu erfüllen, wird erwägt zu bestimmen ob die Solarzelle 2 Defekte hat, basierend auf einem Reflektionsbild und einem Transmissionsbild der Solarzelle 2, die durch Verwendung des oben erwähnten Prüfsystems 201 erhalten werden. Da das Prüfsystem 201 jedoch zwei verschiedene Vorrichtungen verwendet, die an zwei unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, d. h. die Vorrichtung zum Erhalten eines Reflektionsbilds (d. h. die Metallhalogenlampe 204 und die erste CCD-Zeilensensorkamera 205) und die Vorrichtung zum Erhalten eines Transmissionsbilds (d. h. die Ifrarotstrahlenröhre 206 und die zweite CCD-Zeilensensorkamera 207), erhöhen sich die Kosten des Solarzellenprüfsystems und das Solarzellenprüfsystem kann Kostenvorzüge nicht erreichen. Zusätzlich kann die Defektposition in einer Solarzelle verändert werden, wenn die Solarzelle befördert wird, da die Abbildungsoperationen an den verschiedenen Positionen der Beförderungslinie durchgeführt werden; daher ist es möglich ein Problem zu verursachen wenn das Reflektionsbild und das Transmissionsbild einer arithmetischen Verarbeitung durch den Bildprozessor 208 unterworfen werden.When trying to meet the above-mentioned needs, it is considered to determine whether the solar cell 2 Defects, based on a reflection image and a transmission image of the solar cell 2 by using the above-mentioned testing system 201 to be obtained. Because the test system 201 however, use two different devices arranged at two different positions, ie the device for obtaining a reflection image (ie the metal halide lamp 204 and the first CCD line sensor camera 205 ) and the apparatus for obtaining a transmission image (ie, the infrared ray tube 206 and the second CCD line sensor camera 207 ), increases the cost of the solar cell test system and the solar cell test system can not achieve cost benefits. In addition, the defect position in a solar cell can be changed when the solar cell is conveyed, since the imaging operations are performed at the various positions of the conveyance line; therefore, it is possible to cause a problem when the reflection image and the transmission image are subjected to arithmetic processing by the image processor 208 be subjected.

Beim Versuch das Problem zu umgehen, wird erwägt die Vorrichtung zum Erhalten eines Reflektionsbilds und die Vorrichtung zum Erhalten eines Transmissionsbilds zu integrieren. Jedoch müssen unterschiedliche Lichtquellen verwendet werden, da in einem Nahinfrarotbereich und Licht in einem sichtbaren Bereich unterschiedliche Wellenlängen haben, und zusätzlich müssen Abbildungslinsen mit sehr geringer Farbunvollkommenheit für sichtbare und Infrarotwellenlängen verwendet werden. Daher ist es für die Vorrichtung schwierig ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild an derselben Position zu erhalten.In an attempt to circumvent the problem, it is contemplated that the apparatus for obtaining a reflection image and the device for obtaining a transmission image are to be integrated. However, different light sources must be used because in a near-infrared region and light in a visible region have different wavelengths, and in addition, imaging lenses having very little color imperfection must be used for visible and infrared wavelengths. Therefore, it is difficult for the device to obtain a reflection image and a transmission image at the same position.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Um das oben erwähnte Problem zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder versucht eine Vorrichtung zum Erhalten eines Reflektionsbilds und eine Vorrichtung zum Erhalten eines Transmissionsbilds zu integrieren. Zunächst versuchten die vorliegenden Erfinder ein optisches Abbildungssystem, das zum Erhalten eines Reflektionsbilds und eines Transmissionsbilds verwendet wird, mit einem Wellenlängenbereich zu konstruieren, der vom sichtbaren Licht bis zum Infrarotlicht (470 nm bis 1100 nm) reicht. Obwohl es technisch möglich ist solch eine optische Linse vorzubereiten, die in der Lage ist den Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum Infrarotlicht abzudecken und solch eine Linse auf dem Markt ist, ist die Linse sehr teuer (etwa 400.000 Yen bzw. 4000 €), aufgrund ihrer geringen Nachfrage. Daher ist es schwierig solch eine teure Linse für eine Vorrichtung zum Prüfen einer Solarzelle zu verwenden, aufgrund der hohen Kosten. Zusätzlich, auch wenn solch eine Linse verwendet wird, ist die Position für einen optimalen Fokuspunkt für Infrarotlicht unterschiedlich von der Position für einen optimalen Fokuspunkt für sichtbares Licht; daher ist es notwendig eine Focusanpassung durchzuführen zwischen einer Zeit wenn ein Transmissionsbild erhalten wird und einer Zeit wenn ein Reflektionsbild erhalten wird oder die Blende kinetisch anzupassen. Zusätzlich ist es schwierig die Prüfoperation in, zum Beispiel, zwei Sekunden zu vervollständigen, da die erlaubte Zeit vom Ende des Erhaltens des Transmissionsbilds und dem Beginn des Erhaltens des Reflektionsbilds eine extrem kurze Zeit ist.In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors have tried to integrate an apparatus for obtaining a reflection image and a device for obtaining a transmission image. First, the present inventors tried to construct an imaging optical system used for obtaining a reflection image and a transmission image having a wavelength range ranging from visible light to infrared light (470 nm to 1100 nm). Although it is technically possible to prepare such an optical lens capable of covering the wavelength range of visible light to infrared light and such a lens is on the market, the lens is very expensive (about 400,000 yen or 4,000 €) due to their low demand. Therefore, it is difficult to use such an expensive lens for a device for testing a solar cell because of the high cost. In addition, even if such a lens is used, the position for an optimum focus point for infrared light is different from the position for an optimum visible light focal point; therefore, it is necessary to perform a focus adjustment between a time when a transmission image is obtained and a time when a reflection image is obtained or Kinetically adjust aperture. In addition, it is difficult to complete the checking operation in, for example, two seconds because the allowable time from the end of obtaining the transmission image and the start of obtaining the reflection image is an extremely short time.

Um ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild eines Wafer gleichzeitig an der gleichen Position zu erhalten, wird ein Strahlteiler angewendet (oder ein Filter, der auswahlweise Licht reflektiert abhängig von dessen Wellenlänge), um ein Transmissionsbild von einem Reflektionsbild zu trennen. Zusätzlich haben die vorliegenden Erfinder entdeckt, dass es vorteilhaft ist eine hochauflösende CCD-Kamera zu verwenden (z. B. 5 M (2456×2058) Pixel), um innere Risse, Nadellöcher, Formunvollkommenheiten und Oberflächenelektrodenunvollkommenheiten zu prüfen, wofür ein hochauflösendes Bild nötig ist, während eine geringauflösenden und kostengeringen CCD-Kamera (z. B. 0,4 M (768×494) Pixel) für die Prüfung der Dicke des Wafer verwendet wird, wofür ein hochauflösendes Bild nicht nötig ist.In order to obtain a reflection image and a transmission image of a wafer simultaneously at the same position, a beam splitter is applied (or a filter which selectively reflects light depending on its wavelength) to separate a transmission image from a reflection image. In addition, the present inventors have discovered that it is advantageous to use a high resolution CCD camera (e.g., 5M (2456 x 2058) pixels) to inspect internal cracks, pinholes, imperfections, and surface imperfections, which requires a high resolution image while a low-resolution and low-cost CCD camera (eg, 0.4M (768x494) pixels) is used to test the thickness of the wafer, which does not require a high-resolution image.

Genauer gesagt beinhaltet die Vorrichtung zum Prüfen einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung einen ersten Bestrahlungsteil, um sichtbares Licht auf eine erste Fläche einer flachen Halbleiterwaferplatte zu emittieren; einen ersten Bildgebungsteil, um das sichtbare Licht zu empfangen, das von der ersten Fläche der Halbleiterwaferplatte reflektiert wird, um ein Reflektionsbild der Halbleiterwaferplatte zu erhalten; einen zweiten Bestrahlungsteil, um Infrarotlicht auf eine zweite Fläche der Halbleiterwaferplatte, die der ersten Fläche der Halbleiterwaferplatte gegenüberliegt, zu emittieren; einen zweiten Bildgebungsteil, um das Infrarotlicht zu empfangen, das durch die Halbleiterwaferplatte geht, um ein Transmissionsbild der Halbleiterwaferplatte zu erhalten; und einen Entscheidungsteil, um zu bestimmen ob der Halbleiterwafer Defekte aufweist oder nicht, basierend auf dem Reflektionsbild und dem Transmissionsbild. Die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle beinhaltet weiterhin einen Strahlteiler, der zwischen dem ersten Bildgebungsteil und dem zweiten Bildgebungsteil angeordnet ist. Der Strahlteiler leitet Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem ersten Bildgebungsteil und Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem zweiten Bildgebungsteil.More specifically, the solar cell inspection apparatus of the present invention includes a first irradiation part for emitting visible light to a first surface of a semiconductor wafer flat plate; a first imaging part for receiving the visible light reflected from the first surface of the semiconductor wafer plate to obtain a reflection image of the semiconductor wafer plate; a second irradiation part for emitting infrared light to a second surface of the semiconductor wafer plate opposite to the first surface of the semiconductor wafer plate; a second imaging part for receiving the infrared light passing through the semiconductor wafer plate to obtain a transmission image of the semiconductor wafer plate; and a decision part for determining whether or not the semiconductor wafer has defects based on the reflection image and the transmission image. The device for testing a solar cell further includes a beam splitter disposed between the first imaging part and the second imaging part. The beam splitter directs light having a wavelength smaller than a predetermined wavelength to the first imaging part and light having a wavelength not less than the predetermined wavelength to the second imaging part.

In diesem Zusammenhang ist die sogenannte vorbestimmte Wellenlänge irgendeine Wellenlänge (z. B. 600 nm), die ein Konstrukteur oder ähnliches im Vorhinein bestimmt.In this connection, the so-called predetermined wavelength is any wavelength (eg, 600 nm) that a designer or the like determines in advance.

In dieser Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle emittiert der erste Bestrahlungsteil sichtbares Licht auf eine erste Fläche eines Halbleiterwafer und der zweite Bestrahlungsteil emittiert Infrarotlicht auf eine zweite Fläche des Halbleiterwafer. Sichtbares Licht und Infrarotlicht werden nämlich zur selben Zeit emittiert. Der Strahlteiler leitet Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem ersten Bildgebungsteil und Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem zweiten Bildgebungsteil. Daher bildet der erste Bildgebungsteil den Halbleiterwafer ab ohne Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu detektieren und bildet der zweite Bildgebungsteil den Halbleiterwafer ab ohne Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu detektieren.In this solar cell inspection apparatus, the first irradiation part emits visible light to a first surface of a semiconductor wafer, and the second irradiation part emits infrared light to a second surface of the semiconductor wafer. Namely, visible light and infrared light are emitted at the same time. The beam splitter directs light having a wavelength smaller than a predetermined wavelength to the first imaging part and light having a wavelength not less than the predetermined wavelength to the second imaging part. Therefore, the first imaging part images the semiconductor wafer without detecting light having a wavelength not less than the predetermined wavelength, and the second imaging part images the semiconductor wafer without detecting light having a wavelength smaller than the predetermined wavelength.

Daher ist diese Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung mit einem Strahlteiler ausgerüstet, um Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem ersten Bildgebungsteil zu leiten und Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem zweiten Bildgebungsteil zu leiten und dadurch können ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild eines Halbleiterwafer an derselben Stelle zur selben Zeit erhalten werden.Therefore, this apparatus for testing a solar cell of the present invention is equipped with a beam splitter for guiding light having a wavelength smaller than a predetermined wavelength to the first imaging part and light having a wavelength not less than the predetermined wavelength to conduct to the second imaging part, and thereby a reflection image and a transmission image of a semiconductor wafer at the same location can be obtained at the same time.

Alternativ kann die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle anstatt eines Strahlteilers einen ersten Filter beinhalten, der sich vor einer Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils befindet und der Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine erste vorbestimmte Wellenlänge ist, durchlässt und Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die erste vorbestimmte Wellenlänge ist, reflektiert, und einen zweiten Filter, der sich vor einer Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils befindet und der Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als eine zweite vorbestimmte Wellenlänge ist, durchlässt und Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als die zweite vorbestimmte Wellenlänge ist, reflektiert.Alternatively, the device for testing a solar cell may include, instead of a beam splitter, a first filter located in front of a light-receiving surface of the first imaging part and transmitting light having a wavelength less than a first predetermined wavelength and light having a wavelength, which is not less than the first predetermined wavelength, and a second filter which is located in front of a light-receiving surface of the second imaging part and transmits the light having a wavelength not less than a second predetermined wavelength and light with a second Wavelength that is less than the second predetermined wavelength reflects.

In diesem Zusammenhang ist die sogenannte erste vorbestimmte Wellenlänge irgendeine Wellenlänge (z. B. 600 nm), die ein Konstrukteur oder ähnliches im Vorhinein bestimmt. Zusätzlich ist die sogenannte zweite vorbestimmte Wellenlänge irgendeine Wellenlänge (z. B. 600 nm), die ein Konstrukteur oder ähnliches im Vorhinein bestimmt.In this connection, the so-called first predetermined wavelength is any wavelength (eg, 600 nm) that a designer or the like determines in advance. In addition, the so-called second predetermined wavelength is any wavelength (eg, 600 nm) that a designer or the like determines in advance.

Daher sind in dieser Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung Filter, von denen jeder Licht abhängig von dessen Wellenlänge wahlweise reflektiert, jeweils vor den Licht empfangenden Flächen der Bildgebungsteile bereitgestellt, und dadurch können ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild eines Halbleiterwafer an derselben Stelle zur selben Zeit erhalten werden.Therefore, in this solar cell inspection apparatus of the present invention, filters each of which selectively reflects light depending on the wavelength thereof are respectively provided in front of the light-receiving surfaces of the imaging parts, and thereby a reflection image and a transmission image of a semiconductor wafer at the same location can be the same Time to be obtained.

In der oben erwähnten Erfindung kann ein Halbspiegel zwischen dem ersten Bildgebungsteil und dem zweiten Bildgebungsteil angeordnet sein, um einen Teil des Lichts zu dem ersten Bildgebungsteil und einen Rest des Lichts zu dem zweiten Bildgebungsteil zu leiten. In the above-mentioned invention, a half mirror may be disposed between the first imaging part and the second imaging part to guide a part of the light to the first imaging part and a remainder of the light to the second imaging part.

Zusätzlich kann in der oben erwähnten Erfindung die erste vorbestimmte Wellenlänge länger als die zweite vorbestimmte Wellenlänge sein.In addition, in the above-mentioned invention, the first predetermined wavelength may be longer than the second predetermined wavelength.

Weiterhin kann in der oben erwähnten Erfindung der zweite Bildgebungsteil eine höhere Auflösung haben als der erste Bildgebungsteil.Furthermore, in the above-mentioned invention, the second imaging part may have a higher resolution than the first imaging part.

In der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung wird ein Prüfen nach einem inneren Riss, einem Nadelloch, und einer Oberflächenunvollkommenheit durch den zweiten Bildgebungsteil durchgeführt, der eine höhere Auslösung hat, und Schichtdickeprüfung wird durch den ersten Bildgebungsteil durchgeführt, der eine geringere Auflösung hat; daher hat die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle einen Kostenvorteil.In the solar cell inspection apparatus of the present invention, checking for an internal crack, a pin hole, and a surface imperfection is performed by the second imaging part having higher triggering, and film thickness testing is performed by the first imaging part having a lower resolution ; Therefore, the device for testing a solar cell has a cost advantage.

Für die oben erwähnte Erfindung ist es möglich, dass der erste Bestrahlungsteil eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle aufweist und der zweite Bestrahlungsteil eine Infrarotlichtquelle aufweist.For the above-mentioned invention, it is possible that the first irradiation part has a blue light source, a green light source and a red light source, and the second irradiation part has an infrared light source.

Zusätzlich ist es für die oben erwähnte Erfindung möglich, dass der Halbleiterwafer eine Solarzelle ist und der Entscheidungsteil bestimmt ob die Solarzelle wenigstens eine Unvollkommenheit ausgewählt aus einer ungeeigneten Schichtdicke, einem inneren Riss, Musterunvollkommenheiten der Oberflächenelektroden, Formunvollkommenheiten und einem Oberflächendefekt in einer Anti-Reflektionsschicht aufweist oder nicht.In addition, for the above-mentioned invention, it is possible that the semiconductor wafer is a solar cell and the decision part determines whether the solar cell has at least one imperfection selected from an inappropriate layer thickness, an internal crack, pattern imperfections of the surface electrodes, shape imperfections and a surface defect in an anti-reflection layer or not.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 10 is a schematic view of a first embodiment of the solar cell inspection apparatus of the present invention;

2 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine Solarzelle zeigt; 2 Fig. 12 is a schematic perspective view showing a solar cell;

3 zeigt Tabellen in denen Beispiele für Prüfungsgegenstände aufgelistet sind; 3 shows tables in which examples of test items are listed;

4 ist ein Flussdiagramm einer Kontrolloperation zur Verwendung in der ersten Ausführungsform; 4 Fig. 10 is a flowchart of a control operation for use in the first embodiment;

5 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung; 5 a schematic view of another embodiment of the device for testing a solar cell of the present invention;

6 ist ein Flussdiagramm einer Kontrolloperation zur Verwendung in der zweiten Ausführungsform; 6 Fig. 10 is a flowchart of a control operation for use in the second embodiment;

7 ist eine schematische Ansicht eines konventionellen Solarzellenprüfsystem. 7 is a schematic view of a conventional solar cell test system.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch den Bezug auf Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten erwähnten Ausführungsformen beschränkt und natürlich kann die Erfindung anders als hier spezifisch beschrieben ausgeübt werden innerhalb des Geltungsbereichs der anhängenden Ansprüche.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by referring to drawings. The present invention is not limited to the embodiments mentioned below, and of course the invention may be practiced otherwise than as specifically described herein within the scope of the appended claims.

Erste AusführungsformFirst embodiment

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem Zusammenhang bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnlich entsprechende Teile des Solarzellenprüfsystems 201. 1 Fig. 10 is a schematic view showing an embodiment of the solar cell inspection apparatus of the present invention. In this connection, like reference numerals similarly designate corresponding parts of the solar cell testing system 201 ,

Eine Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 beinhaltet eine Waferbeförderung (nicht gezeigt), um eine Solarzelle 2 zu befördern, eine Abbildungsvorrichtung 10, die an einem Abschnitt der Waferbeförderung angeordnet ist und einen Computer 20, um die gesamte Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 zu steuern. Zusätzlich weist die Abbildungsvorrichtung 10 ein Kastengehäuse auf in dem ein erster Bestrahlungsteil 4, um Licht von oben auf die Solarzelle 2, die durch die Waferbeförderung befördert wird, zu emittieren, eine erste CCD-Sensorkamera 5 (die als ein erster Bildgebungsteil dient), um die Solarzelle 2 abzubilden, ein zweiter Bestrahlungsteil 6, um Licht von unten auf die Solarzelle 2 zu emittieren, eine zweite CCD-Sensorkamera 7 (die als ein zweiter Bildgebungsteil dient), um die Solarzelle 2 abzubilden und einen Strahlteiler 11, der sich zwischen der ersten CCD-Sensorkamera 5 und der zweiten CCD-Sensorkamera 7 befindet, angeordnet sind.A device for testing a solar cell 1 includes a wafer transport (not shown) to a solar cell 2 to convey an imaging device 10 which is disposed at a portion of the wafer conveyance and a computer 20 to the entire device for testing a solar cell 1 to control. In addition, the imaging device 10 a box case in which a first irradiation part 4 to get light from the top of the solar cell 2 emitted by wafer transport to emit a first CCD sensor camera 5 (which serves as a first imaging part) to the solar cell 2 depict a second irradiation part 6 to light from below on the solar cell 2 to emit a second CCD sensor camera 7 (which serves as a second imaging part) to the solar cell 2 to image and a beam splitter 11 which is located between the first CCD sensor camera 5 and the second CCD sensor camera 7 is located.

Hierbei ist die Rechtsrichtung parallel zum Grund die X-Richtung, die Richtung parallel zum Grund und senkrecht zur X-Richtung ist die Y-Richtung und die Richtung vertikal nach oben senkrecht zur X-Richtung und zur Y-Richtung ist die Z-Richtung.Here, the right direction parallel to the ground is the X direction, the direction parallel to the ground and perpendicular to the X direction is the Y direction, and the direction vertically upward is perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction.

Zunächst wird die zu prüfende Solarzelle 2 beschrieben. 2 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Beispiel einer Solarzelle 2 zeigt.First, the solar cell to be tested 2 described. 2 Fig. 12 is a schematic perspective view showing an example of a solar cell 2 shows.

Die Solarzelle 2 ist eine Flache Platte mit den Dimensionen von 156 mm zum Quadrat und etwa 180 μm Dicke und verwendet einen Halbleiterwafer, der aus kristallinem Silizium gefertigt ist (Polykristall oder Monokristall) als ein Substrat.The solar cell 2 is a flat plate with the dimensions of 156 mm square and about 180 μm thick and uses a semiconductor wafer, which is made of crystalline silicon (polycrystal or monocrystal) as a substrate.

In diesem Zusammenhang beinhaltet die Solarzelle einen eingearbeiteten Produktionsprozess bzw. ein Werkstück eines Produktionsprozesses wie eine nur bzw. frisch geschnittene Platte eines Substrats, eine gewaschene Platte, eine Platte auf der eine Textur gebildet ist, eine Platte auf der eine Anti-Reflektionsschicht gebildet ist oder eine Platte auf der eine Fingerelektrode angebracht ist. Jedoch, im Falle eines Wafer mit einer Rückseitenelektrode (aus Aluminium gefertigt), die kein Infrarotlicht durchlässt, wird Infrarotlicht auf die vordere Fläche des Wafer emittiert und der Wafer wird unter Verwendung des reflektierten Lichts von der Rückseitenelektrode abgebildet.In this connection, the solar cell includes an incorporated production process or a workpiece of a production process such as a freshly cut plate of a substrate, a washed plate, a plate on which a texture is formed, a plate on which an anti-reflection layer is formed, or a plate on which a finger electrode is mounted. However, in the case of a wafer having a backside electrode (made of aluminum) that does not transmit infrared light, infrared light is emitted to the front surface of the wafer and the wafer is imaged using the reflected light from the backside electrode.

Als nächstes werden die Prüfungsgegenstände für die Solarzelle 2 in der Prüfoperation der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 beschrieben. 3(a) und 3(b) zeigen Tabellen, in denen Beispiele von Prüfgegenständen aufgelistet sind. 3(a) zeigt eine Tabelle, in der Beispiele von Prüfgegenständen für die Solarzelle 2 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgelistet sind.Next are the test items for the solar cell 2 in the inspection operation of the device for testing a solar cell 1 described. 3 (a) and 3 (b) show tables in which examples of test items are listed. 3 (a) shows a table in the examples of test items for the solar cell 2 in the first embodiment of the present invention.

(1) Dicke einer Anti-Reflektionsschicht(1) Thickness of anti-reflection layer

Blaues Licht, grünes Licht und rotes Licht werden auf eine obere Fläche (d. h. erste Fläche oder Frontfläche) der Solarzelle 2 emittiert und die CCD-Sensoren 5 und 7, die über der Solarzelle 2 angeordnet sind, empfangen das blaue Licht, das grüne Licht und das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle reflektiert wird, um drei Reflektionsbilder zu erhalten. Die Schichtdicke der Solarzelle 2 wird basierend auf der relativen Intensitätsrate (Spektrum) der drei Reflektionsbilder berechnet.Blue light, green light, and red light are placed on an upper surface (ie, first surface or front surface) of the solar cell 2 emitted and the CCD sensors 5 and 7 that over the solar cell 2 are arranged, receive the blue light, the green light and the red light, which is reflected from the upper surface of the solar cell to obtain three reflection images. The layer thickness of the solar cell 2 is calculated based on the relative intensity rate (spectrum) of the three reflection images.

Es ist möglich, dass eine Arbeitskurve, die eine Beziehung zwischen einer Reflektionsintensität einer Blau- oder Grünlichtabbildung und einer Schichtdicke zeigt, im Vorhinein vorbereitet wird und Dickeschwankungen oder Dickeverteilungen eines Wafer pro Pixel oder einer vorbestimmten Pixelregion werden unter Verwendung der Arbeitskurve bestimmt.It is possible that a working curve showing a relationship between a reflection intensity of a blue or green light image and a film thickness is prepared in advance, and thickness variations or thickness distributions of a wafer per pixel or a predetermined pixel region are determined using the working curve.

(2) Innere Risse(2) Inner cracks

Infrarotlicht (900 nm bis 1100 nm) wird auf eine untere Fläche (d. h. zweite Fläche oder Rückfläche) der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 7, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das Infrarotlicht, das durch die Solarzelle 2 geht, um ein Transmissionsbild zu erhalten. Es wird basierend auf dem Transmissionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 innere Risse im inneren aufweist oder nicht.Infrared light (900 nm to 1100 nm) is applied to a lower surface (ie, second surface or back surface) of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 7 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the infrared light passing through the solar cell 2 goes to get a transmission image. It is determined based on the transmission image whether the solar cell 2 internal cracks inside or not.

(3) Musterunvollkommenheiten der Oberflächenelektroden(3) Pattern imperfections of the surface electrodes

Rotes Licht wird auf eine obere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 7, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert wird, um ein Reflektionsbild zu erhalten. Die Unvollkommenheiten der Oberflächenelektroden der Solarzelle 2 werden basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt.Red light is applied to an upper surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 7 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the red light coming from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to obtain a reflection image. The imperfections of the surface electrodes of the solar cell 2 are determined based on the reflection image.

(4) Formunvollkommenheiten (oder Umrissunvollkommenheiten)(4) shape imperfections (or outline imperfections)

Weißlicht wird auf eine untere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 5, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das Weißlicht, das durch die Solarzelle 2 geht, um ein Transmissionsbild zu erhalten, in dem die Randabschnitte davon hervorgehoben sind. Es wird basierend auf dem Transmissionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 eine Formunvollkommenheit aufweist oder nicht.White light is applied to a lower surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 5 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the white light passing through the solar cell 2 goes to get a transmission image in which the edge portions of it are highlighted. It is determined based on the transmission image whether the solar cell 2 has a shape imperfection or not.

(5) Oberflächendefekt in einer Anti-Reflektionsschicht (Nadelloch, etc.)(5) Surface defect in an anti-reflection layer (pinhole, etc.)

Rotes Licht wird auf eine obere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 7, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert wird, um ein Reflektionsbild zu erhalten. Es wird basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 einen Oberflächendefekt aufweist oder nicht.Red light is applied to an upper surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 7 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the red light coming from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to obtain a reflection image. It is determined based on the reflection image whether the solar cell 2 has a surface defect or not.

Als nächstes wird die Konfiguration der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 beschrieben.Next, the configuration of the apparatus for testing a solar cell 1 described.

Der erste Bestrahlungsteil 4 umfasst eine Quelle für blaues Licht 4a, um Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm zu emittieren, eine Quelle für grünes Licht 4b, um Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm zu emittieren, eine Quelle für rotes Licht 4c, um Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zu emittieren, und ein kuppelförmiger reflektierender Diffuser 4d, um Licht an eine obere Fläche der Solarzelle mit einer gleichmäßigen Lichtintensität zu bestrahlen. In diesem Zusammenhang sind die Quelle für blaues Licht 4a, die Quelle für grünes Licht 4b und die Quelle für rotes Licht 4c in gleichmäßigen Intervallen auf demselben Kreis auf einer X-Y-Ebene angeordnet. Der erste Bestrahlungsteil 4 ist über der Solarzelle 2 angeordnet.The first irradiation part 4 includes a source of blue light 4a to emit light having a wavelength of 470 nm, a source of green light 4b to emit light with a wavelength of 525 nm, a source of red light 4c to emit light having a wavelength of 660 nm, and a domed reflective diffuser 4d to irradiate light to an upper surface of the solar cell with a uniform light intensity. In this context are the source of blue light 4a , the source of the green light 4b and the source of red light 4c arranged at equal intervals on the same circle on an XY plane. The first irradiation part 4 is over the solar cell 2 arranged.

Wenn Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm emittiert wird, wird das Licht von dem reflektierenden Diffuser 4d reflektiert, so dass es sich in eine Z-Richtung fortpflanzt, um die obere Fläche der Solarzelle 2 zu bestrahlen. Zusätzlich, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm emittiert wird, wird das Licht von dem reflektierenden Diffuser 4d reflektiert, so dass es sich in die Z-Richtung fortpflanzt, um die obere Fläche der Solarzelle 2 zu bestrahlen. Weiterhin, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm emittiert wird, wird das Licht von dem reflektierenden Diffuser 4d reflektiert, so dass es sich in die Z-Richtung fortpflanzt, um die obere Fläche der Solarzelle 2 zu bestrahlen.When light having a wavelength of 470 nm is emitted, the light from the reflective diffuser 4d reflected so that it propagates in a Z-direction to the upper surface of the solar cell 2 to irradiate. In addition, if light with one Wavelength of 525 nm is emitted, the light from the reflective diffuser 4d reflected so that it propagates in the Z direction to the upper surface of the solar cell 2 to irradiate. Further, when light having a wavelength of 660 nm is emitted, the light from the reflective diffuser 4d reflected so that it propagates in the Z direction to the upper surface of the solar cell 2 to irradiate.

Der zweite Bestrahlungsteil 6 hat eine Infrarotlichtquelle, um Licht mit einer Wellenlänge von 970 nm zu emittieren, und eine Weißlichtquelle, um Weißlicht zu emittieren. Der zweite Bestrahlungsteil 6 ist unter der Solarzelle 2 angeordnet. Daher, wenn Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm emittiert wird, pflanzt sich das Infrarotlicht in eine Z-Richtung zu der unteren Fläche der Solarzelle 2 fort. Wenn Weißlicht emittiert wird, pflanzt sich das Weißlicht in eine Z-Richtung zu der unteren Fläche der Solarzelle 2 fort.The second irradiation part 6 has an infrared light source to emit light having a wavelength of 970 nm, and a white light source to emit white light. The second irradiation part 6 is under the solar cell 2 arranged. Therefore, when infrared light having a wavelength of 970 nm is emitted, the infrared light is propagated in a Z direction toward the lower surface of the solar cell 2 continued. When white light is emitted, the white light propagates in a Z direction to the lower surface of the solar cell 2 continued.

Der erste Bildgebungsteil 5 ist eine CCD-Kamera mit 0,4 M (768×494) Pixel. Der erste Bildgebungsteil 5 ist über der Solarzelle 2 in eine Art aufgestellt, so dass die Licht empfangende Fläche des ersten Bildgebungsteils 5 nach rechts gerichtet ist (in die X-Richtung).The first imaging part 5 is a CCD camera with 0.4 M (768 × 494) pixels. The first imaging part 5 is over the solar cell 2 placed in a manner such that the light-receiving surface of the first imaging part 5 is directed to the right (in the X direction).

Der zweite Bildgebungsteil 7 ist eine CCD-Kamera mit 5 M (2456×2058) Pixel. Der zweite Bildgebungsteil 7 ist über der Solarzelle 2 in eine Art aufgestellt, so dass die Licht empfangende Fläche des zweiten Bildgebungsteils 7 nach unten gerichtet ist (in die Z-Richtung).The second imaging part 7 is a CCD camera with 5M (2456 × 2058) pixels. The second imaging part 7 is over the solar cell 2 placed in a manner such that the light-receiving surface of the second imaging part 7 is directed downwards (in the Z direction).

Der Strahlteiler 11 hat eine flache Plattenform und reflektiert Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als 600 nm ist (vorbestimmte Wellenlänge) und lässt Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als 600 nm ist, durch. Der Strahlteiler 11 ist über (in Z-Richtung) der Solarzelle 2 angeordnet und reflektiert Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als 600 nm ist, nach links (in die X-Richtung), um das Licht zu der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 5 zu leiten und lässt Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als 600 nm ist, in Z-Richtung durch, um das Licht zu der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 7 zu leiten.The beam splitter 11 has a flat plate shape and reflects light having a wavelength less than 600 nm (predetermined wavelength) and transmits light having a wavelength not less than 600 nm. The beam splitter 11 is above (in the Z direction) of the solar cell 2 and reflects light having a wavelength less than 600 nm to the left (in the X direction) to transmit the light to the light-receiving surface of the first imaging part 5 and transmits light having a wavelength not less than 600 nm in the Z direction to transmit the light to the light receiving surface of the second imaging part 7 to lead.

In dieser Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1, wenn die Quelle für blaues Licht 4a Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 5 empfangen, nachdem es durch den Strahlteiler 11 reflektiert wurde. Der erste Bildgebungsteil 5 bildet nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 470 nm. Zusätzlich, wenn die Quelle für grünes Licht 4b Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 5 empfangen, nachdem es durch den Strahlteiler 11 reflektiert wurde. Der erste Bildgebungsteil 5 bildet nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 525 nm. Weiterhin, wenn die Weißlichtquelle des zweiten Beleuchtungsteils 6 Weißlicht in die Z-Richtung emittiert, wird ein Teil des Weißlichts, der außerhalb der Solarzelle 2 in Z-Richtung geht, durch den Strahlteiler 11 reflektiert und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 5 empfangen. Der erste Bildgebungsteil 5 bildet nämlich ein Ausbreitungsbild unter Verwendung eines Teils des Weißlichts.In this device for testing a solar cell 1 if the source of blue light 4a Light emitted at a wavelength of 470 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z-direction, and then from the light-receiving surface of the first imaging part 5 after receiving it through the beam splitter 11 was reflected. The first imaging part 5 Namely, forms a reflection image using the light having a wavelength of 470 nm. In addition, when the source of green light 4b Light emitted at a wavelength of 525 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z-direction, and then from the light-receiving surface of the first imaging part 5 after receiving it through the beam splitter 11 was reflected. The first imaging part 5 Namely, forms a reflection image using the light having a wavelength of 525 nm. Further, when the white light source of the second illumination part 6 White light emitted in the Z direction becomes part of the white light that is outside the solar cell 2 goes in the Z direction, through the beam splitter 11 is reflected and then from the light-receiving surface of the first imaging part 5 receive. The first imaging part 5 Namely, it forms a propagation image using a part of the white light.

Zusätzlich, wenn die Quelle für rotes Licht 4c Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 7 empfangen, nachdem es durch den Strahlteiler 11 geht ist. Der zweite Bildgebungsteil 7 bildet nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 660 nm. Weiterhin, wenn die Infrarotlichtquelle des zweiten Beleuchtungsteils 6 Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm in die Z-Richtung emittiert, geht das Infrarotlicht durch die Solarzelle 2 in Z-Richtung und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 7 empfangen, nachdem es durch den Strahlteiler 11 geht ist. Der zweite Bildgebungsteil 7 bildet nämlich ein Transmissionsbild unter Verwendung des Infrarotlichts mit einer Wellenlänge von 970 nm.In addition, if the source of red light 4c Light emitted with a wavelength of 660 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z direction, and then from the light-receiving surface of the second imaging part 7 after receiving it through the beam splitter 11 is going. The second imaging part 7 Namely, forms a reflection image using the light having a wavelength of 660 nm. Further, when the infrared light source of the second illumination part 6 Infrared light emitted at a wavelength of 970 nm in the Z direction, the infrared light passes through the solar cell 2 in the Z direction and is then from the light-receiving surface of the second imaging part 7 after receiving it through the beam splitter 11 is going. The second imaging part 7 Namely, forms a transmission image using the infrared light having a wavelength of 970 nm.

Der Computer 20 hat eine CPU (Steuerung) 21 und ist mit einem Speicher (nicht gezeigt), einem Monitor (nicht gezeigt) und einem ausführenden Teil (nicht gezeigt) verbunden. Die Funktion der CPU 21 wird in Form eines Blockdiagramms beschrieben. Die CPU 21 schließt einen Beförderungsantrieb 21a, um die Rotation und das Anhalten der Walzen und deren Drehzahl zu steuern, einen Lichtquellenantrieb 21b, um den ersten Beleuchtungsteil 4 und den zweiten Beleuchtungsteil 6 zu steuern, einen Bild erhaltenden Teil 21c, um den ersten Bildgebungsteil 5 und den zweiten Bildgebungsteil 7 zu steuern und einen Entscheidungsteil 21d, um zu bestimmen ob die Solarzelle 2 Unvollkommenheiten aufweist, basierend auf einem Reflektionsbild und einem Transmissionsbild, ein.The computer 20 has a CPU (controller) 21 and is connected to a memory (not shown), a monitor (not shown), and an executing part (not shown). The function of the CPU 21 is described in the form of a block diagram. The CPU 21 concludes a promotion drive 21a To control the rotation and stopping of the rollers and their speed, a light source drive 21b to the first lighting part 4 and the second lighting part 6 to control a picture-preserving part 21c to the first imaging part 5 and the second imaging part 7 to control and a decision part 21d to determine if the solar cell 2 Imperfections based on a reflection image and a transmission image.

Als nächstes wird das Prüfverfahren zum aufeinanderfolgenden Abbilden der Solarzelle 2 unter Verwendung der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm einer Prüfoperation.Next, the test method for sequentially imaging the solar cell 2 using the device for testing a solar cell 1 described. 4 is a flowchart of a check operation.

In einem Prozess in Schritt S101 wird eine Zahlenparameter N, der die Anzahl der Solarzelle 2 repräsentiert, auf 1 gestellt, d. h. N = 1. In a process in step S101, a number parameter N, which is the number of the solar cell 2 represents, set to 1, ie N = 1.

In einem Prozess in Schritt S102 befördert der Beförderungsantrieb 21a die Solarzelle 2 von links nach rechts (d. h. in die X-Richtung), um die Solarzelle 2 an einer Vorbestimmten Position der Abbildungsvorrichtung 10 anzuordnen, und gibt dann ein Stop-Signal aus (d. h. ein Signal der Einrichtung der Solarzelle bzw. ein Signal, dass die Solarzelle eingerichtet ist und ein Bereit-zur-Abbildung-Signal).In a process in step S102, the conveyance drive advances 21a the solar cell 2 from left to right (ie in the X direction) to the solar cell 2 at a predetermined position of the imaging device 10 and then outputs a stop signal (ie, a signal of the device of the solar cell or a signal that the solar cell is set up and a ready-to-image signal).

In einem Prozess in Schritt S103 erlaubt der Lichtquellenantrieb 21b der Quelle für blaues Licht 4a zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm zu emittieren (d. h. blaues Licht wird angeschaltet). Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S104, erlaubt der Bild erhaltende Teil 21c dem ersten Bildgebungsteil 5 ein Reflektionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 470 nm zu erhalten, gefolgt von den Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm in einem Prozessschritt S103' (d. h. blaues Licht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S103 bis Schritt S103' in 0,1 Sekunde durchgeführt.In a process in step S103, the light source drive allows 21b the source of blue light 4a to start emitting light with a wavelength of 470 nm (ie, blue light is turned on). Next, in a process in step S104, the image-receiving part allows 21c the first imaging part 5 a reflection image of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 470 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 470 nm in a process step S103 '(ie, blue light is turned off). In this connection, the processes from step S103 to step S103 'are performed in 0.1 second.

Parallel zu dem Prozessen der Schritte S103 bis S103' erlaubt der Lichtquellenantrieb 21b in einem Prozess in Schritt S105 der Quelle für rotes Licht 4c zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zu emittieren. Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S106, erlaubt der Bild erhaltende Teil 21c dem zweiten Bildgebungsteil 7 ein Reflektionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 660 nm zu erhalten, gefolgt von dem Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm in einem Prozessschritt S105' (d. h. rotes Licht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S105 bis Schritt S105' in 0,1 Sekunde durchgeführt. Zwei Reflektionsbilder, d. h. ein Reflektionsbild, das unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm erhalten wurde und ein anderes Reflektionsbild, das das unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm erhalten wurde, können nämlich in 0,1 Sekunde erhalten werden.In parallel to the process of steps S103 to S103 ', the light source drive allows 21b in a process in step S105 of the red light source 4c to start emitting light with a wavelength of 660 nm. Next, in a process in step S106, the image-receiving part allows 21c the second imaging part 7 a reflection image of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 660 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 660 nm in a process step S105 '(ie, red light is turned off). In this connection, the processes from step S105 to step S105 'are performed in 0.1 second. Namely, two reflection images, ie, a reflection image obtained by using light having a wavelength of 470 nm and another reflection image obtained by using light having a wavelength of 660 nm can be obtained in 0.1 second.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S107, erlaubt der Lichtquellenantrieb 21b der Quelle für grünes Licht 4b zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm zu emittieren. Weiterhin, in einem Prozess in Schritt S108, erlaubt der Bild erhaltende Teil 21c dem ersten Bildgebungsteil 5 ein Reflektionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 525 nm zu erhalten, gefolgt von den Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm in einem Prozessschritt S107' (d. h. grünes Licht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S107 bis Schritt S107' in 0,1 Sekunde durchgeführt.Next, in a process in step S107, the light source drive allows 21b the source of the green light 4b to start emitting light with a wavelength of 525 nm. Further, in a process in step S108, the image preserving part allows 21c the first imaging part 5 a reflection image of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 525 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 525 nm in a process step S107 '(ie, green light is turned off). In this connection, the processes from step S107 to step S107 'are performed in 0.1 second.

Parallel zu dem Prozessen der Schritte S107 bis S107' erlaubt der Lichtquellenantrieb 21b in einem Prozess in Schritt S109 der Infrarotlichtquelle des zweiten Beleuchtungsteils 6 zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 970 nm zu emittieren. Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S110, erlaubt der Bild erhaltende Teil 21c dem zweiten Bildgebungsteil 7 ein Transmissionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Infrarotlichts mit einer Wellenlänge von 970 nm zu erhalten, gefolgt von dem Stoppen der Emission von Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm in einem Prozessschritt S109' (d. h. Infrarotlicht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S109 bis Schritt S109' in 0,1 Sekunde durchgeführt. Zwei Bilder, d. h. ein Reflektionsbild, das unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm erhalten wurde und ein Transmissionsbild, das das unter Verwendung von Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm erhalten wurde, können nämlich in 0,1 Sekunde erhalten werden.In parallel to the process of steps S107 to S107 ', the light source drive allows 21b in a process in step S109 of the infrared light source of the second illumination part 6 to start emitting light with a wavelength of 970 nm. Next, in a process in step S110, the image-receiving part allows 21c the second imaging part 7 a transmission image of the solar cell 2 using the infrared light having a wavelength of 970 nm, followed by stopping the emission of infrared light having a wavelength of 970 nm in a process step S109 '(ie, infrared light is turned off). In this connection, the processes from step S109 to step S109 'are performed in 0.1 second. Namely, two images, ie, a reflection image obtained by using light having a wavelength of 525 nm and a transmission image obtained by using infrared light having a wavelength of 970 nm, can be obtained in 0.1 second.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S111, erlaubt der Lichtquellenantrieb 21b der Weißlichtquelle des zweiten Bestrahlungsteils 6 zu Weißlicht zu emittieren. In einem Prozess in Schritt S112, erlaubt der Bild erhaltende Teil 21c dem ersten Bildgebungsteil 5 ein Transmissionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Weißlichts zu erhalten, gefolgt von den Stoppen der Emission von Weißlicht in einem Prozessschritt S111' (d. h. Weißlicht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S111 bis Schritt S111' in 0,1 Sekunde durchgeführt. Nachdem ein Transmissionsbild unter Verwendung von Weißlicht erhalten wurde, gibt der Bild erhaltende Teil 21c ein Signal der Vervollständigung der Bildoperation aus.Next, in a process in step S111, the light source drive allows 21b the white light source of the second irradiation part 6 to emit white light. In a process in step S112, the image-receiving part allows 21c the first imaging part 5 a transmission image of the solar cell 2 using the white light, followed by stopping the emission of white light in a process step S111 '(ie, white light is turned off). In this connection, the processes from step S111 to step S111 'are performed in 0.1 second. After obtaining a transmission image using white light, the image preserves 21c a signal of completion of the image operation.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S113, wird bestimmt ob N gleich Nmax (N = Nmax) ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass N nicht gleich Nmax ist, wird N in einem Prozess in Schritt S114 durch N + 1 ersetzt (d. h. N = N + 1). Zusätzlich, in einem Prozess in Schritt S115, befördert der Beförderungsantrieb 21a die (N – 1)ste Solarzelle von links nach rechts (d. h. in die X-Richtung), um die Solarzelle von der vorbestimmten Position der Abbildungsvorrichtung 10 zu entfernen. Als nächstes geht die Prüfoperation zurück zu Schritt S102.Next, in a process in step S113, it is determined whether or not N is Nmax (N = Nmax). If it is determined that N is not equal to Nmax, N is replaced by N + 1 in a process in step S114 (ie, N = N + 1). In addition, in a process in step S115, the conveyance drive advances 21a the (N-1) ste solar cell from left to right (ie in the X direction) to the solar cell from the predetermined position of the imaging device 10 to remove. Next, the check operation goes back to step S102.

Wenn bestimmt wird, dass N gleich Nmax ist (N = Nmax), wird diese Prüfoperation beendet.If it is determined that N is Nmax (N = Nmax), this check operation is terminated.

Wie oben erwähnt, da die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 mit einem Strahlteiler 11 ausgestattet ist, um Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 600 nm zu dem ersten Bildgebungsteil zu leiten und Licht mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 600 nm zu dem zweiten Bildgebungsteil zu leiten, können ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild der Solarzelle an einer Stelle zu selben Zeit erhalten werden. Daher kann die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 eine Solarzelle in 0,3 Sekunden prüfen. Zusätzlich, da die Prüfung eines inneren Risses, eines Nadellochs und einer Formunvollkommenheit durch den zweiten Bildgebungsteil 7 durchgeführt werden, der eine hohe Auflösung hat, und die Prüfung der Dicke durch den ersten Bildgebungsteil 5 durchgeführt wird, der eine relativ geringe Auflösung hat, hat die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 einen Kostenvorteil.As mentioned above, because the device for testing a solar cell 1 with a beam splitter 11 is equipped to light with a wavelength of It is possible to obtain a reflection image and a transmission image of the solar cell at one place at a time at less than 600 nm to the first imaging part and to guide light having a wavelength of not less than 600 nm to the second imaging part. Therefore, the device for testing a solar cell 1 Check a solar cell in 0.3 seconds. In addition, since the inspection of an internal crack, a pinhole, and a shape imperfection by the second imaging part 7 which has a high resolution, and the thickness test by the first imaging part 5 is performed, which has a relatively low resolution, has the device for testing a solar cell 1 a cost advantage.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

5 ist eine schematische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem Zusammenhang bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche entsprechende Teile der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1. 5 Fig. 10 is a schematic view showing a second embodiment of the solar cell inspection apparatus of the present invention. In this connection, like reference numerals designate like corresponding parts of the apparatus for testing a solar cell 1 ,

Eine Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 beinhaltet eine Waferbeförderung (nicht gezeigt), um eine Solarzelle 2 zu befördern, die Abbildungsvorrichtung 10, die an einem Abschnitt der Waferbeförderung angeordnet ist und einen Computer 120, um die gesamte Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 zu steuern. Zusätzlich weist die Abbildungsvorrichtung 10 ein Kastengehäuse auf in dem der erste Bestrahlungsteil 4, um Licht von oben auf die Solarzelle 2, die durch die Waferbeförderung befördert wird, zu emittieren, eine erste CCD-Sensorkamera 105, um die Solarzelle 2 abzubilden, ein zweiter Bestrahlungsteil 106, um Licht von unten auf die Solarzelle 2 zu emittieren, eine zweite CCD-Sensorkamera 107, um die Solarzelle 2 abzubilden, einen ersten Filter 112, vor der Licht empfangenden Fläche der ersten CCD-Sensorkamera 105 und einen zweiten Filter 111 vor der Licht empfangenden Fläche der zweiten CCD-Sensorkamera 107, angeordnet sind.A device for testing a solar cell 101 includes a wafer transport (not shown) to a solar cell 2 to convey the imaging device 10 which is disposed at a portion of the wafer conveyance and a computer 120 to the entire device for testing a solar cell 101 to control. In addition, the imaging device 10 a box housing in which the first irradiation part 4 to get light from the top of the solar cell 2 emitted by wafer transport to emit a first CCD sensor camera 105 to the solar cell 2 depict a second irradiation part 106 to light from below on the solar cell 2 to emit a second CCD sensor camera 107 to the solar cell 2 depict a first filter 112 , in front of the light-receiving surface of the first CCD sensor camera 105 and a second filter 111 in front of the light-receiving surface of the second CCD sensor camera 107 , are arranged.

Als nächstes werden die Prüfungsgegenstände für die Solarzelle 2 in der Prüfoperation der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 beschrieben. 3(b) zeigt eine Tabelle, in der Beispiele von Prüfgegenständen der Solarzelle 2 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgelistet sind.Next are the test items for the solar cell 2 in the inspection operation of the device for testing a solar cell 101 described. 3 (b) shows a table in which examples of test objects of the solar cell 2 in the second embodiment of the present invention.

(1') Dicke einer Anti-Reflektionsschicht(1 ') Thickness of an anti-reflection layer

Blaues Licht, grünes Licht und rotes Licht werden auf eine obere Fläche (d. h. erste Fläche oder Frontfläche) der Solarzelle 2 emittiert und die CCD-Sensor 107, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfangen das blaue Licht, das grüne Licht und das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle reflektiert wird, um drei Reflektionsbilder zu erhalten. Die Schichtdicke der Solarzelle 2 wird basierend auf der relativen Intensitätsrate (Spektrum) der drei Reflektionsbilder berechnet.Blue light, green light, and red light are placed on an upper surface (ie, first surface or front surface) of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 107 that's over the solar cell 2 is arranged to receive the blue light, the green light and the red light reflected from the upper surface of the solar cell to obtain three reflection images. The layer thickness of the solar cell 2 is calculated based on the relative intensity rate (spectrum) of the three reflection images.

(2) Innerer Riss(2) Inner crack

Infrarotlicht (900 nm bis 1100 nm) wird auf eine untere Fläche (d. h. zweite Fläche oder Rückfläche) der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 105, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das Infrarotlicht, das durch die Solarzelle 2 geht, um ein Transmissionsbild zu erhalten. Es wird basierend auf dem Transmissionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 innere Risse im inneren aufweist oder nicht.Infrared light (900 nm to 1100 nm) is applied to a lower surface (ie, second surface or back surface) of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 105 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the infrared light passing through the solar cell 2 goes to get a transmission image. It is determined based on the transmission image whether the solar cell 2 internal cracks inside or not.

(3) Musterunvollkommenheiten der Oberflächenelektroden(3) Pattern imperfections of the surface electrodes

Rotes Licht wird auf eine obere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 107, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert wird, um ein Reflektionsbild zu erhalten. Die Unvollkommenheiten der Oberflächenelektroden der Solarzelle 2 werden basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt.Red light is applied to an upper surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 107 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the red light coming from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to obtain a reflection image. The imperfections of the surface electrodes of the solar cell 2 are determined based on the reflection image.

(4') Formunvollkommenheit (oder Umrissunvollkommenheit)(4 ') imperfection of form (or outline imperfection)

Rotes Licht wird auf eine obere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 107, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert wird, um ein Reflektionsbild zu erhalten. Es wird basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 eine Formunvollkommenheit aufweist oder nicht.Red light is applied to an upper surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 107 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the red light coming from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to obtain a reflection image. It is determined based on the reflection image whether the solar cell 2 has a shape imperfection or not.

(5) Oberflächendefekt in einer Anti-Reflektionsschicht (Nadelloch, etc.)(5) Surface defect in an anti-reflection layer (pinhole, etc.)

Rotes Licht wird auf eine obere Fläche der Solarzelle 2 emittiert und der CCD-Sensor 107, der über der Solarzelle 2 angeordnet ist, empfängt das rote Licht, das von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert wird, um ein Reflektionsbild zu erhalten. Es wird basierend auf dem Reflektionsbild bestimmt ob die Solarzelle 2 einen Oberflächendefekt (Nadelloch) aufweist oder nicht.Red light is applied to an upper surface of the solar cell 2 emitted and the CCD sensor 107 that's over the solar cell 2 is arranged, receives the red light coming from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to obtain a reflection image. It is determined based on the reflection image whether the solar cell 2 has a surface defect (pinhole) or not.

Als nächstes wird die Konfiguration der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 beschrieben.Next, the configuration of the apparatus for testing a solar cell 101 described.

Der zweite Bestrahlungsteil 106 hat eine Infrarotlichtquelle, um Licht mit einer Wellenlänge von 970 nm zu emittieren. Der zweite Bestrahlungsteil 6 ist unter der Solarzelle 2 angeordnet. Wenn Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm emittiert wird, pflanzt sich das Infrarotlicht in die Z-Richtung fort, um die untere Fläche der Solarzelle 2 zu bestrahlen.The second irradiation part 106 has an infrared light source to emit light with a wavelength of 970 nm. The second irradiation part 6 is under the solar cell 2 arranged. When infrared light having a wavelength of 970 nm is emitted, the infrared light propagates in the Z direction to the lower surface of the solar cell 2 to irradiate.

Der erste Bildgebungsteil 105 ist eine CCD-Kamera mit 0,4 M (768×494) Pixel. Der erste Bildgebungsteil 5 ist über der Solarzelle 2 in eine Art aufgestellt, so dass die Licht empfangende Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 nach unten gerichtet ist (in die Z-Richtung). Zusätzlich ist der erste Filter 112 vor (an einer Position in der +Z-Richtung von) der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 angeordnet, um Licht mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 700 nm (vorbestimmte erste Wellenlänge) zu reflektieren und Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 700 nm durchzulassen.The first imaging part 105 is a CCD camera with 0.4 M (768 × 494) pixels. The first imaging part 5 is over the solar cell 2 placed in a manner such that the light-receiving surface of the first imaging part 105 is directed downwards (in the Z direction). In addition, the first filter 112 before (at a position in the + Z direction of) the light receiving surface of the first imaging part 105 arranged to reflect light having a wavelength of not less than 700 nm (predetermined first wavelength) and transmitting light having a wavelength of less than 700 nm.

Der zweite Bildgebungsteil 107 ist eine CCD-Kamera mit 5 M (2456×2058) Pixel. Der zweite Bildgebungsteil 107 ist über der Solarzelle 2 in eine Art aufgestellt, so dass die Licht empfangende Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 nach unten gerichtet ist (in die Z-Richtung). Zusätzlich ist der zweite Filter 111 vor (an einer Position in der +Z-Richtung von) der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 angeordnet, um Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 600 nm (vorbestimmte zweite Wellenlänge) zu reflektieren und Licht mit einer Wellenlänge von weniger nicht als 600 nm durchzulassen. Der erst Bildgebungsteil 105 und der zweite Bildgebungsteil 107 sind angeordnet, um einander benachbart zu sein.The second imaging part 107 is a CCD camera with 5M (2456 × 2058) pixels. The second imaging part 107 is over the solar cell 2 placed in a manner such that the light-receiving surface of the second imaging part 107 is directed downwards (in the Z direction). In addition, the second filter 111 before (at a position in the + Z direction of) the light-receiving surface of the second imaging part 107 arranged to reflect light having a wavelength of less than 600 nm (predetermined second wavelength) and to transmit light having a wavelength of less than 600 nm. The first imaging part 105 and the second imaging part 107 are arranged to be adjacent to each other.

In dieser Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101, wenn die Quelle für rotes Licht 4c Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 und der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 empfangen, nachdem es durch den ersten Filter 112 und den zweiten Filter 111 geht ist. Der erste Bildgebungsteil 105 und der zweite Bildgebungsteil 107 bilden nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 660 nm.In this device for testing a solar cell 101 when the source of red light 4c Light emitted with a wavelength of 660 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z-direction, and then from the light-receiving surface of the first imaging part 105 and the light-receiving surface of the second imaging part 107 received after passing through the first filter 112 and the second filter 111 is going. The first imaging part 105 and the second imaging part 107 namely, form a reflection image using the light having a wavelength of 660 nm.

Zusätzlich, wenn die Quelle für blaues Licht 4a Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 empfangen, nachdem es durch den ersten Filter 112 geht ist. Der erste Bildgebungsteil 105 bildet nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 470 nm. Wenn die Quelle für grünes Licht 4b Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm in die Z-Richtung emittiert, wird das Licht von der oberen Fläche der Solarzelle 2 reflektiert, um sich in Z-Richtung fortzupflanzen, und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 empfangen, nachdem es durch den ersten Filter 112 geht ist. Der erste Bildgebungsteil 105 bildet nämlich ein Reflektionsbild unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 525 nm.In addition, if the source of blue light 4a Light emitted at a wavelength of 470 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z-direction, and then from the light-receiving surface of the first imaging part 105 received after passing through the first filter 112 is going. The first imaging part 105 Namely, forms a reflection image using the light having a wavelength of 470 nm. When the source of green light 4b Light emitted at a wavelength of 525 nm in the Z direction, becomes the light from the upper surface of the solar cell 2 is reflected to propagate in the Z-direction, and then from the light-receiving surface of the first imaging part 105 received after passing through the first filter 112 is going. The first imaging part 105 Namely, forms a reflection image using the light having a wavelength of 525 nm.

Wenn die Infrarotlichtquelle des zweiten Beleuchtungsteils 106 Nahinfrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm. in die Z-Richtung emittiert, geht das Nahinfrarotlicht durch die Solarzelle 2 in Z-Richtung und wird dann von der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 empfangen, nachdem es durch den zweiten Filter 111 geht ist. Der zweite Bildgebungsteil 107 bildet nämlich ein Transmissionsbild unter Verwendung des Infrarotlichts mit einer Wellenlänge von 970 nm.When the infrared light source of the second lighting part 106 Near infrared light with a wavelength of 970 nm emitted in the Z direction, the near infrared light passes through the solar cell 2 in the Z direction and is then from the light-receiving surface of the second imaging part 107 received after passing through the second filter 111 is going. The second imaging part 107 Namely, forms a transmission image using the infrared light having a wavelength of 970 nm.

Der Computer 120 hat eine CPU (Steuerung) 121 und ist mit einem Speicher (nicht gezeigt), einem Monitor (nicht gezeigt) und einem ausführenden Teil (nicht gezeigt) verbunden. Die Funktion der CPU 121 wird in Form eines Blockdiagramms beschrieben. Die CPU 121 schließt einen Beförderungsantrieb 121a, um die Rotation und das Anhalten der Walzen und deren Drehzahl zu steuern, einen Lichtquellenantrieb 121b, um den ersten Beleuchtungsteil 4 und den zweiten Beleuchtungsteil 106 zu steuern, einen Bild erhaltenden Teil 121c, um den ersten Bildgebungsteil 105 und den zweiten Bildgebungsteil 107 zu steuern und einen Entscheidungsteil 121d, um zu bestimmen ob die Solarzelle 2 Unvollkommenheiten aufweist, basierend auf einem Reflektionsbild und einem Transmissionsbild, ein.The computer 120 has a CPU (controller) 121 and is connected to a memory (not shown), a monitor (not shown), and an executing part (not shown). The function of the CPU 121 is described in the form of a block diagram. The CPU 121 concludes a promotion drive 121 To control the rotation and stopping of the rollers and their speed, a light source drive 121b to the first lighting part 4 and the second lighting part 106 to control a picture-preserving part 121c to the first imaging part 105 and the second imaging part 107 to control and a decision part 121d to determine if the solar cell 2 Imperfections based on a reflection image and a transmission image.

Als nächstes wird das Prüfverfahren zum aufeinanderfolgenden Abbilden der Solarzelle 2 unter Verwendung der Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm einer Prüfoperation.Next, the test method for sequentially imaging the solar cell 2 using the device for testing a solar cell 101 described. 6 is a flowchart of a check operation.

In einem Prozess in Schritt S201 wird eine Zahlenparameter N, der die Anzahl der Solarzelle 2 repräsentiert, auf 1 gestellt, d. h. N = 1.In a process in step S201, a number parameter N which is the number of the solar cell 2 represents, set to 1, ie N = 1.

In einem Prozess in Schritt S202 befördert der Beförderungsantrieb 121a die Solarzelle 2 von links nach rechts (d. h. in die X-Richtung), um die Solarzelle 2 an einer Vorbestimmten Position der Abbildungsvorrichtung 10 anzuordnen, und gibt dann ein Stop-Signal aus (d. h. ein Signal der Einrichtung der Solarzelle bzw. ein Signal, dass die Solarzelle eingerichtet ist und ein Bereit-zur-Abbildung-Signal).In a process in step S202, the conveyance drive advances 121 the solar cell 2 from left to right (ie in the X direction) to the solar cell 2 at a predetermined position of the imaging device 10 and then outputs a stop signal (ie, a signal of the device of the solar cell or a signal that the solar cell is set up and a ready-to-image signal).

In einem Prozess in Schritt S203 erlaubt der Lichtquellenantrieb 121b der Quelle für rotes Licht 4c zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zu emittieren. Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S204, erlaubt der Bild erhaltende Teil 121c dem ersten Bildgebungsteil 105 und dem zweiten Bildgebungsteil 107 Reflektionsbilder der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 660 nm zu erhalten, gefolgt von den Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm in einem Prozessschritt S203'. In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S203 bis Schritt S203' in 0,1 Sekunden durchgeführt. Zwei Reflektionsbilder, die durch den ersten Bildgebungsteil 105 und den zweiten Bildgebungsteil 107 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 660 nm erhalten wurden, können nämlich in 0,1 Sekunden erhalten werden. In diesem Zusammenhang, wie in 3(b) gezeigt ist, wird das Bild, das durch den ersten Bildgebungsteil 105 erhalten wird, zur Prüfung der Schichtdicke verwendet und das Bild, das durch den zweiten Bildgebungsteil 107 erhalten wurde, wird zur Prüfung der Oberflächenelektroden, Formunvollkommenheiten und Oberflächendefekten verwendet.In a process in step S203, the light source drive allows 121b the source of red light 4c to start emitting light with a wavelength of 660 nm. Next, in a process in step S204, the image preserving part allows 121c the first imaging part 105 and the second imaging part 107 Reflection images of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 660 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 660 nm in a process step S203 '. In this connection, the processes from step S203 to step S203 'are performed in 0.1 seconds. Two reflection images taken by the first imaging part 105 and the second imaging part 107 Namely, by using the light having a wavelength of 660 nm, namely, can be obtained in 0.1 seconds. In this context, as in 3 (b) is shown, the image that passes through the first imaging part 105 is used to test the layer thickness and the image formed by the second imaging part 107 is used to test surface electrodes, imperfections and surface defects.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S205, erlaubt der Lichtquellenantrieb 121b der Quelle für blaues Licht 4a zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm zu emittieren. In einem Prozess in Schritt S206, erlaubt der Bild erhaltende Teil 121c dem ersten Bildgebungsteil 105 ein Reflektionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 470 nm zu erhalten, gefolgt von dem Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm in einem Prozessschritt S205' (d. h. blaues Licht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S205 bis Schritt S205' in 0,1 Sekunden durchgeführt.Next, in a process in step S205, the light source drive allows 121b the source of blue light 4a to start emitting light with a wavelength of 470 nm. In a process in step S206, the image-receiving part allows 121c the first imaging part 105 a reflection image of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 470 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 470 nm in a process step S205 '(ie, blue light is turned off). In this connection, the processes from step S205 to step S205 'are performed in 0.1 second.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S207, erlaubt der Lichtquellenantrieb 121b der Quelle für grünes Licht 4b zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm zu emittieren. In einem Prozess in Schritt S208, erlaubt der Bild erhaltende Teil 121c dem ersten Bildgebungsteil 105 ein Reflektionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Lichts mit einer Wellenlänge von 525 nm zu erhalten, gefolgt von den Stoppen der Emission von Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm in einem Prozessschritt S207' (d. h. grünes Licht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S207 bis Schritt S207' in 0,1 Sekunde durchgeführt.Next, in a process in step S207, the light source drive allows 121b the source of the green light 4b to start emitting light with a wavelength of 525 nm. In a process in step S208, the image-receiving part allows 121c the first imaging part 105 a reflection image of the solar cell 2 using the light having a wavelength of 525 nm, followed by stopping the emission of light having a wavelength of 525 nm in a process step S207 '(ie, green light is turned off). In this connection, the processes from step S207 to step S207 'are performed in 0.1 second.

Parallel zu den Prozessen der Schritte S205 bis S208' erlaubt der Lichtquellenantrieb 121b in einem Prozess in Schritt S209 der Infrarotlichtquelle 206 zu beginnen Licht mit einer Wellenlänge von 970 nm zu emittieren. Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S210, erlaubt der Bild erhaltende Teil 121c dem zweiten Bildgebungsteil 107 ein Transmissionsbild der Solarzelle 2 unter Verwendung des Infrarotlichts mit einer Wellenlänge von 970 nm zu erhalten, gefolgt von dem Stoppen der Emission von Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm in einem Prozessschritt S209' (d. h. Infrarotlicht wird ausgeschaltet). In diesem Zusammenhang werden die Prozesse von Schritt S209 bis Schritt S209' in 0,2 Sekunde durchgeführt. Drei Bilder, d. h. ein Reflektionsbild, das unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm erhalten wurde, ein Reflektionsbild, das unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm erhalten wurde und ein Transmissionsbild, das das unter Verwendung von Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm erhalten wurde, können nämlich in 0,2 Sekunde erhalten werden. Nachdem ein Transmissionsbild unter Verwendung von Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm erhalten wurde, gibt der Bild erhaltende Teil 121c ein Signal der Vervollständigung der Bildoperation aus.In parallel to the processes of steps S205 to S208 ', the light source drive allows 121b in a process in step S209 of the infrared light source 206 to start emitting light with a wavelength of 970 nm. Next, in a process in step S210, the image preserving part allows 121c the second imaging part 107 a transmission image of the solar cell 2 using the infrared light having a wavelength of 970 nm, followed by stopping the emission of infrared light having a wavelength of 970 nm in a process step S209 '(ie, infrared light is turned off). In this connection, the processes from step S209 to step S209 'are performed in 0.2 second. Three images, ie, a reflection image obtained by using light having a wavelength of 470 nm, a reflection image obtained by using light having a wavelength of 525 nm, and a transmission image obtained by using infrared light having one wavelength Namely, 970 nm can be obtained in 0.2 second. After obtaining a transmission image using infrared light having a wavelength of 970 nm, the image-preserving part gives 121c a signal of completion of the image operation.

Als nächstes, in einem Prozess in Schritt S211, wird bestimmt ob N gleich Nmax (N = Nmax) ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass N nicht gleich Nmax ist, wird N in einem Prozess in Schritt S212 durch N + 1 ersetzt (d. h. N = N + 1). Zusätzlich, in einem Prozess in Schritt S213, befördert der Beförderungsantrieb 121a die (N – 1)ste Solarzelle von links nach rechts (d. h. in die X-Richtung), um die Solarzelle von der vorbestimmten Position der Abbildungsvorrichtung 10 zu entfernen. Als nächstes geht die Prüfoperation zurück zu Schritt S202.Next, in a process in step S211, it is determined whether or not N is Nmax (N = Nmax). If it is determined that N is not equal to Nmax, N is replaced by N + 1 in a process in step S212 (ie, N = N + 1). In addition, in a process in step S213, the conveyance drive advances 121 the (N-1) ste solar cell from left to right (ie in the X direction) to the solar cell from the predetermined position of the imaging device 10 to remove. Next, the check operation goes back to step S202.

Wenn bestimmt wird, dass N gleich Nmax ist (N = Nmax), wird diese Prüfoperation beendet.If it is determined that N is Nmax (N = Nmax), this check operation is terminated.

Wie oben erwähnt, ist in dieser Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 der erste Filter 112 vor der empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 angeordnet, um Licht mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 700 nm zu reflektieren und Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 700 nm durchzulassen und der zweite Filter 111 ist vor der empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 angeordnet, um Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 600 nm zu reflektieren und Licht mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 600 nm durchzulassen und daher können ein Reflektionsbild und ein Transmissionsbild der Solarzelle an einer Stelle zu selben Zeit erhalten werden. In diesem Zusammenhang kann eine Solarzelle in 0,3 Sekunden geprüft werden und die Zeit die erhalten wird, um ein Transmissionsbild der Solarzelle unter Verwendung von Infrarotlicht zu erhalten ist so eingestellt, dass sie relativ lang ist, um die Empfindlichkeit zu erhöhen. Zusätzlich, da die Prüfung eines inneren Risses, eines Oberflächendefekts (Nadelloch) und einer Formunvollkommenheit durch den zweiten Bildgebungsteil 107 durchgeführt werden, der eine hohe Auflösung hat, und die Prüfung der Schichtdicke durch den ersten Bildgebungsteil 105 durchgeführt wird, der eine relativ geringe Auflösung hat, hat die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 einen Kostenvorteil.As mentioned above, in this device for testing a solar cell 101 the first filter 112 in front of the receiving surface of the first imaging part 105 arranged to reflect light having a wavelength of not less than 700 nm and transmitting light having a wavelength of less than 700 nm, and the second filter 111 is in front of the receiving surface of the second imaging part 107 arranged to reflect light having a wavelength of less than 600 nm and to transmit light having a wavelength of not less than 600 nm, and therefore, a reflection image and a transmission image of the solar cell can be obtained at one place at the same time. In this connection, a solar cell can be inspected in 0.3 seconds, and the time obtained to obtain a transmission image of the solar cell using infrared light is set to be relatively long to increase the sensitivity. In addition, since the examination of an internal crack, a surface defect (pinhole) and a shape imperfection by the second imaging part 107 which has a high resolution and the examination of the film thickness by the first imaging part 105 is performed, which has a relatively low resolution, has the device for testing a solar cell 101 a cost advantage.

Andere Ausführungsformen Other embodiments

  • (1) Die oben erwähnte Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 hat zwei Bildgebungsteile, d. h. den ersten Bildgebungsteil 5 und den zweiten Bildgebungsteil 7. Jedoch kann eine Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle mit drei Bildgebungsteilen auch für die vorliegende Erfindung verwendet werden.(1) The above-mentioned apparatus for testing a solar cell 1 has two imaging parts, ie the first imaging part 5 and the second imaging part 7 , However, a device for testing a solar cell having three imaging parts can also be used for the present invention.
  • (2) In der oben erwähnten Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 ist der erste Bildgebungsteil 5 eine CCD-Kamera mit 0,4 M (768×494) Pixel. Jedoch kann der Bildgebungsteil ein CCD-Zeilensensor, eine CMOS-Kamera oder eine Farbkamera sein.(2) In the above-mentioned apparatus for testing a solar cell 1 is the first imaging part 5 a CCD camera with 0.4 M (768 × 494) pixels. However, the imaging part may be a CCD line sensor, a CMOS camera, or a color camera.
  • (3) In der oben erwähnten Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 1 hat der ersten Bestrahlungsteil 4 die Quelle für blaues Licht 4a, um Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm zu emittieren, die Quelle für grünes Licht 4b, um Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm zu emittieren, und die Quelle für rotes Licht, um Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zu emittieren. Jedoch kann der Bestrahlungsteil eine beliebige Lichtquelle haben (z. B. LED, Lampe mit Filter) um Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm zu emittieren, irgendeine Lichtquelle, um Licht mit einer Wellenlänge von 525 nm zu emittieren, irgendeine Lichtquelle, um Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zu emittieren und eine Infrarotlichtquelle, um Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 970 nm zu emittieren.(3) In the above-mentioned apparatus for testing a solar cell 1 has the first irradiation part 4 the source of blue light 4a to emit light with a wavelength of 470 nm, the source of green light 4b to emit light having a wavelength of 525 nm and the source of red light to emit light having a wavelength of 660 nm. However, the irradiation part may have any light source (eg, LED, lamp with filter) to emit light having a wavelength of 470 nm, any light source to emit light having a wavelength of 525 nm, any light source to emit light to emit a wavelength of 660 nm and an infrared light source to emit infrared light having a wavelength of 970 nm.
  • (4) In der oben erwähnten Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle 101 sind der erste Bildgebungsteil 105 und der zweite Bildgebungsteil 107 angeordnet, um einander benachbart zu sein. Jedoch kann die Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle eine Konfiguration haben, so dass der erste Bildgebungsteil 105 so eingestellt ist, dass dessen Licht empfangende Fläche nach rechts (in die X-Richtung) gerichtet ist und der zweite Bildgebungsteil 107 so eingestellt ist, dass dessen Licht empfangende Fläche nach unten (in die –Z-Richtung) gerichtet ist und ein Halbspiegel bereitgestellt ist, um Licht nach links (in die –X-Richtung) bei einer Rate von 50% zu reflektieren, um das Licht zu der Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils 105 zu leiten und Licht in die Z-Richtung mit einer Rate von 50% durchzulassen, um Licht zu der Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils 107 zu leiten.(4) In the above-mentioned apparatus for testing a solar cell 101 are the first imaging part 105 and the second imaging part 107 arranged to be adjacent to each other. However, the device for testing a solar cell may have a configuration such that the first imaging part 105 is adjusted so that its light-receiving surface is directed to the right (in the X direction) and the second imaging part 107 is adjusted so that its light-receiving surface is directed downward (in the -Z direction) and a half-mirror is provided to reflect light to the left (in the -X direction) at a rate of 50% Light to the light-receiving surface of the first imaging part 105 and to transmit light in the Z direction at a rate of 50%, to transmit light to the light-receiving surface of the second imaging part 107 to lead.

Wie oben erwähnt, kann die vorliegende Erfindung für eine Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet werden.As mentioned above, the present invention can be used for a device for testing a solar cell or a similar device.

Dieses Dokument beansprucht die Priorität und beinhaltet einen Erfindungsgegenstand, der verwandt mit der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-193465 , eingereicht am 06. September 2011 ist, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme inkorporiert sind.This document claims priority and contains a subject matter related to the Japanese Patent Application No. 2011-193465 , filed on Sep. 6, 2011, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle, umfassend: einen ersten Beleuchtungsteil, der sichtbares Licht auf eine erste Fläche eines Halbleiterwafer emittiert, wobei der Halbleiterwafer eine flache Platte ist; einen ersten Bildgebungsteil, der das sichtbares Licht empfängt, das von der ersten Fläche des Halbleiterwafer reflektiert wird, um ein Reflektionsbild des Halbleiterwafer zu erhalten; einen zweiten Beleuchtungsteil, der ein Infrarotlicht auf eine zweite Fläche des Halbleiterwafer emittiert, die der ersten Fläche gegenüberliegt; einen zweiten Bildgebungsteil, der das Infrarotlicht empfängt, das durch den Halbleiterwafer geht, um ein Transmissionsbild des Halbleiterwafer zu erhalten; einen Entscheidungsteil, der bestimmt ob der Halbleiterwafer eine Unvollkommenheit aufweist oder nicht, basierend auf dem Reflektionsbild und dem Transmissionsbild; und einen Strahlteiler, der sich zwischen dem ersten Bildgebungsteil und dem zweiten Bildgebungsteil befindet, um ein Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem ersten Bildgebungsteil zu leiten und ein Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die vorbestimmte Wellenlänge ist, zu dem zweiten Bildgebungsteil zu leiten.Apparatus for testing a solar cell comprising: a first illumination part that emits visible light to a first surface of a semiconductor wafer, the semiconductor wafer being a flat plate; a first imaging part receiving the visible light reflected from the first surface of the semiconductor wafer to obtain a reflection image of the semiconductor wafer; a second illumination part that emits infrared light to a second surface of the semiconductor wafer opposite to the first surface; a second imaging part that receives the infrared light that passes through the semiconductor wafer to obtain a transmission image of the semiconductor wafer; a decision part that determines whether or not the semiconductor wafer has an imperfection based on the reflection image and the transmission image; and a beam splitter located between the first imaging part and the second imaging part for guiding a light having a wavelength smaller than a predetermined wavelength to the first imaging part and a light having a wavelength not smaller than the predetermined wavelength is to conduct to the second imaging part. Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle, umfassend: einen ersten Beleuchtungsteil, der sichtbares Licht auf eine erste Fläche eines flachen Plattenhalbleiterwafer emittiert; einen ersten Bildgebungsteil, der das sichtbares Licht empfängt, das von der ersten Fläche des Halbleiterwafer reflektiert wird, um ein Reflektionsbild des Halbleiterwafer zu erhalten; einen zweiten Beleuchtungsteil, der ein Infrarotlicht auf eine zweite Fläche des Halbleiterwafer emittiert, die der ersten Fläche gegenüberliegt; einen zweiten Bildgebungsteil, der das Infrarotlicht empfängt, das durch den Halbleiterwafer geht, um ein Transmissionsbild des Halbleiterwafer zu erhalten; einen Entscheidungsteil, der bestimmt ob der Halbleiterwafer einen Defekt aufweist oder nicht, basierend auf dem Reflektionsbild und dem Transmissionsbild; und einen ersten Filter, der sich vor einer Licht empfangenden Fläche des ersten Bildgebungsteils befindet und ein Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als eine erste vorbestimmte Wellenlänge ist, durchlässt und ein Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als die erste vorbestimmte Wellenlänge ist, reflektiert; und einen zweiten Filter, der sich vor einer Licht empfangenden Fläche des zweiten Bildgebungsteils befindet und ein Licht mit einer Wellenlänge, die nicht geringer als eine zweite vorbestimmte Wellenlänge ist, durchlässt und ein Licht mit einer Wellenlänge, die geringer als die zweite vorbestimmte Wellenlänge ist, reflektiert.Apparatus for testing a solar cell comprising: a first illumination part that emits visible light to a first surface of a flat plate semiconductor wafer; a first imaging part receiving the visible light reflected from the first surface of the semiconductor wafer to obtain a reflection image of the semiconductor wafer; a second illumination part that emits infrared light to a second surface of the semiconductor wafer opposite to the first surface; a second imaging part that receives the infrared light that passes through the semiconductor wafer to obtain a transmission image of the semiconductor wafer; a decision part that determines whether or not the semiconductor wafer has a defect based on the reflection image and the transmission image; and a first filter located in front of a light receiving surface of the first imaging member and transmitting a light having a wavelength less than a first predetermined wavelength and reflecting a light having a wavelength not less than the first predetermined wavelength ; and a second filter located in front of a light-receiving surface of the second imaging member and transmitting a light having a wavelength not less than a second predetermined wavelength and reflecting a light having a wavelength less than the second predetermined wavelength , Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle gemäß Anspruch 2, weiter umfassend: einen Halbspiegel, der sich zwischen dem ersten Bildgebungsteil und dem zweiten Bildgebungsteil befindet, um einen Teil des Lichts zu dem ersten Bildgebungsteil zu leiten und einen übrigen Teil des Lichts zu dem zweiten Bildgebungsteil zu leiten.Apparatus for testing a solar cell according to claim 2, further comprising: a half mirror located between the first imaging part and the second imaging part for guiding a part of the light to the first imaging part and guiding a remaining part of the light to the second imaging part. Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die erste vorbestimmte Wellenlänge länger als die zweite vorbestimmte Wellenlänge ist.A solar cell inspection apparatus according to claim 2 or 3, wherein said first predetermined wavelength is longer than said second predetermined wavelength. Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Auflösung des zweiten Bildgebungsteils höher als eine Auflösung des ersten Bildgebungsteils ist.The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a resolution of the second imaging part is higher than a resolution of the first imaging part. Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Bestrahlungsteil eine Quelle für blaues Licht, eine Quelle für grünes Licht und eine Quelle für rotes Licht beinhaltet und der zweite Bestrahlungssteil eine Infrarotlichtquelle beinhaltet.A solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the first irradiation part includes a blue light source, a green light source and a red light source, and the second irradiation part includes an infrared light source. Vorrichtung zur Prüfung einer Solarzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Halbleiterwafer eine Solarzelle ist und der Entscheidungsteil bestimmt, ob die Solarzelle wenigstens eine Unvollkommenheit eines Anti-Reflektionsschichtdickendefekts, eines inneren Risses, eines Elektrodendefekts, einer Formunvollkommenheit und eines Flächendefekts aufweist oder nicht.The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor wafer is a solar cell and the decision part determines whether or not the solar cell has at least an imperfection of an anti-reflection film thickness defect, an internal crack, an electrode defect, a shape imperfection, and a surface defect ,
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