KR101136949B1 - 전지 단락부 제거장치 및 방법, 및, 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 불필요한 손상을 주지 않고 단락부를 효율적으로 제거할 수 있는 전지 단락부 제거장치를 제공하는 데 있다. 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 전지의 단락부를, 역 바이어스 전압의 인가에 의해 제거하는 전지 단락부 제거장치에 관한 것이다. 단락부 제거를 위해 인가하는 역 바이어스 전압의 값은, 이하와 같이 결정한다. 즉, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 전류치가 상승에서 가파르게 내려가는 경계전압을 검출하고, 이 경계전압을, 단락부 제거를 위해 인가하는 역 바이어스 전압으로 결정한다.
Description
본 발명은 전지 단락부 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 태양전지의 단락부를 제거할 경우에 적용할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 전지 단락부 제거장치 및 방법이 단락부의 제거를 위해 사용하는 전압(전지 단락부 제거전압)을 결정하는 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법에 관한 것이다.
비결정성(Amorphous) 반도체 등을 사용한 박막 태양전지를 제조할 때, 예를 들어, 발전(發電)에 기여하는 광전변환 반도체층을 사이에 두는 기판쪽 전극과 뒷면쪽 전극의 전극 사이나, 2개의 뒷면쪽 전극 사이 또는 각 광전변환 반도체층 내 등에 단락부가 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 박막 태양전지에서는, 1장의 기판 상에 복수의 태양전지 셀을 나란히 설치시켜 배치하고 있다. 기판 상에 기판쪽 전극과 광전변환 반도체층과 뒷면쪽 전극을 적층시키는 공정은, 복수의 태양전지 셀에 공통이며, 인접하는 태양전지 셀을 분리하는 홈(스크라이브 홈)을 형성시키는 홈 형성공정을 거쳐 복수의 태양전지 셀을 형성시킨다. 이 홈 형성공정이 적절히 이루어지지 않으면, 인접하는 태양전지 셀 간에 단락부가 생기거나, 동일한 태양전지 셀의 기판쪽 전극과 뒷면쪽 전극 사이에 단락부가 생기는 경우가 있다. 또한, 예를 들어, 제조공정 중에 광전변환 반도체층에 핀홀이 형성되어 버리거나, 혹은, 불순물이 혼입되어 버림으로써, 인접하는 태양전지 셀 간이나, 동일한 태양전지 셀의 기판쪽 전극과 뒷면쪽 전극 사이에 단락부가 생기는 경우가 있다.
이 같은 단락부를 제거하기 위해, 예를 들어, 특허문헌 1의 태양전지의 단락부 제거방법 및 단락부 제거장치가 제안되어 있다. 상기 태양전지의 단락부 제거방법 및 단락부 제거장치에서는, 단락부가 생긴 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 단락부에 전류를 집중시키고, 발생한 줄열(Joule's heat)에 의해 단락부의 금속을 비산시키거나, 금속을 산화시켜 절연체로 함으로써, 단락부를 제거한다. 상기 특허문헌 1의 기재기술에서는, 태양전지 셀의 뒷면쪽 전극에 복수의 프로브를 접촉시키거나, 또는 선 형태의 인가(印加)부재나 면 형태의 인가부재를 접촉시켜, 역 바이어스 전압을 인가하고, 효율적으로 단락부로 전류를 흘리게 하고 있다. 프로브나 인가부재에서 단락부까지의 거리가 단축되어 전압 강하가 작아져, 안정적으로 단락부만을 제거하는 것이 가능해진다.
그러나, 종래의 태양전지의 단락부 제거방법 및 단락부 제거장치에서는, 역 바이어스 전압을 적절한 크기로 만들 필요가 있다. 왜냐하면, 너무 큰 역 바이어스 전압을 인가하면, 기존의 단락부의 제거와 동시에 다른 부분이 파괴되어 버리는 경우가 있기 때문이다.
이 점을 개량한 기술이 특허문헌 2에서 제안되어 있다. 이 특허문헌 2의 기재기술에서는, 전극 사이에 대해 단계적으로 증가하는 역 바이어스 전압을 인가하면서 리크 전류를 측정하고, 리크 전류가 허용치 이하가 된 시점에서 역 바이어스 전압의 인가를 종료하는 것이 제안되어 있다. 이처럼, 역 바이어스 전압으로서, 내전압 이하의 전압을 단계적으로 인가하면 단락부를 제거할 수 있지만, 역 바이어스 전압을 단계적으로 증가시켜 인가하는 것은, 제거까지 시간이 너무 걸려 효율이 나쁘다. 이 때문에, 내전압 이하이며, 동시에 단락부를 제거할 수 있는 전압만을 인가하는 것이 바람직하다.
그러나, 단락부를 효율적으로 제거할 수 있는 전압이 불명확한 경우가 많고, 적절한 역 바이어스 전압만을 인가할 수 없다. 또한, 내전압을 파악할 수 없는 경우도 많아, 태양전지 셀에 대해 임의의 역 바이어스 전압을 인가하면, 그 인가전압이 내전압을 넘어, 그 결과, 태양전지 셀이 파손될 가능성이 있다.
이 때문에, 태양전지 셀의 내전압을 찾아낼 필요가 있지만, 내전압을 찾아내기 위해서는, 태양전지 셀을 파손시킬 필요가 있다. 태양전지 셀을 파손시키지 않으면, 내전압이 판명되지 않기 때문이다.
한편, 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 태양전지 셀을 파손시키지 않도록, 단계적으로 전압을 증가시키며 인가해 한계치를 찾아내는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우, 시간이 너무 걸려 제거처리 효율이 나쁘다.
또한, 단락부가 존재하는 태양전지 셀은, 역 바이어스 전압의 인가에 의해, 단락부의 제거가 가능하지만, 단락부가 존재하지 않는 태양전지 셀에 역 바이어스 전압이 인가된 경우, 태양전지 셀에 손상을 주는 경우가 있고, 발전효율이 저하될 우려가 있다.
하지만, 리튬 이온전지 중에도, 축전량을 높이기 위해, 태양전지와 마찬가지로, 전지 셀을 나란히 설치시킨 것이 있다. 이 같은 구성의 리튬 이온전지에서는, 위에서 설명한 태양전지에서의 과제와 동일한 과제가 생긴다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 만들어진 것으로, 불필요한 손상을 가하지 않고 단락부를 효율적으로 제거할 수 있는 전지 단락부 제거장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 본 발명의 전지 단락부 제거장치 및 방법을 적용하는데 적합한 인가전압을 결정할 수 있는 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 제1 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 전지의 단락부를, 전지 단락부 제거장치가 역 바이어스 전압의 인가에 의해 제거하기 위해 적용하는 전지 단락부 제거전압을 결정하는 전지 단락부 제거전압 결정장치로서, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 상기 전류치가 상승에서 가파르게 내려가는 경계전압을 검출하는 경계전압 검출수단을 갖추고, 상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을 상기 전지 단락부 제거전압으로서 결정하는 것을 특징으로 한다.
제2 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 전지의 단락부를, 전지 단락부 제거장치가 역 바이어스 전압의 인가에 의해 제거하기 위해 적용하는 전지 단락부 제거전압을 결정하는 전지 단락부 제거전압 결정방법으로서, 경계전압 검출수단이, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 상기 전류치가 상승에서 가파르게 내려가는 경계전압을 검출하고, 이 검출된 상기 경계전압을 상기 전지 단락부 제거전압으로서 결정하는 것을 특징으로 한다.
제3 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거장치에 있어서, 제1 본 발명의 전지 단락부 제거전압 결정장치가 결정한 상기 전지 단락부 제거전압을, 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 단락부 제거수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
제4 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거방법에 있어서, 제2 본 발명의 전지 단락부 제거전압 결정방법으로 결정된 상기 전지 단락부 제거전압을, 단락부 제거수단이, 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 것을 특징으로 한다.
제5 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거장치에 있어서, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 상기 전류치가 상승에서 가파르게 내려가는 경계전압을 검출하는 경계전압 검출수단과, 상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을, 단락부의 제거를 위해 인가하는 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 단락부 제거수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
제6 본 발명은, 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로서 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거방법에 있어서, 경계전압 검출수단이, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 상기 전류치가 상승에서 가파르게 내려가는 경계전압을 검출하고, 단락부 제거수단이, 상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을, 단락부의 제거를 위해 인가하는 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전지에 불필요한 손상을 주지 않고 단락부를 효율적으로 제거할 수 있는 전지 단락부 제거장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 본 발명의 전지 단락부 제거장치 및 방법을 적용하는데 적합한 인가전압을 결정할 수 있는 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를, 처리대상인 박막 태양전지에 접속한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 2는, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치에 있어서의 I-V 특성의 측정처리 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 3은, 1개의 단락부를 갖는 태양전지 셀에 인가하는 역 바이어스 전압과 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 2개의 단락부를 갖는 태양전지 셀에 인가하는 역 바이어스 전압과 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 실시형태의 전지 단락부 제거장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은, 실시형태의 전지 단락부 제거장치에 있어서의 단락부 제거 제어부가 실행하는 단락부 제거처리를 나타내는 플로차트이다.
도 7은, 실시형태의 전지 단락부 제거장치에 있어서의 단락부의 존재확인처리의 설명도이다.
도 2는, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치에 있어서의 I-V 특성의 측정처리 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 3은, 1개의 단락부를 갖는 태양전지 셀에 인가하는 역 바이어스 전압과 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 2개의 단락부를 갖는 태양전지 셀에 인가하는 역 바이어스 전압과 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 실시형태의 전지 단락부 제거장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은, 실시형태의 전지 단락부 제거장치에 있어서의 단락부 제거 제어부가 실행하는 단락부 제거처리를 나타내는 플로차트이다.
도 7은, 실시형태의 전지 단락부 제거장치에 있어서의 단락부의 존재확인처리의 설명도이다.
(A) 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법의 실시형태
우선, 본 발명에 따른 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법을, 박막 태양전지용에 적용한 일 실시형태를, 첨부도면을 참조하면서 설명한다.
실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법은, 전지 단락부 제거장치 및 방법이, 박막 태양전지의 단락부를 제거하기 위해 전지 셀에 인가하는 역 바이어스 전압(이하에서는 간단히, 전지 단락부 제거전압이라 칭함)을 결정하는 것이다.
도1은, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를, 처리대상인 박막 태양전지에 접속한 상태를 나타내는 설명도이다. 또한, 박막 태양전지의 구체적인 구성은 여러 가지가 있지만, 단락부가 생길 수 있는 모든 박막 태양전지에 대해, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를 적용할 수 있다.
출하 검사의 일환으로서 단락부를 제거하는 경우나 입하 검사의 일환으로서 단락부를 제거할 경우에는, 본 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를 사용해, 전지 단락부 제거전압을 결정한다. 또한, 본 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를 사용해 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위해 이용하는 박막 태양전지는, 결정처리시 파괴될 우려가 있고, 또, 단락부를 갖는 것을 전제로 하므로, 예를 들어, 전지 단락부 제거전압의 결정에만 이용되고, 결정 후에, 통상의 박막 태양전지로서 사용하지 않는 것이 바람직하다. 이 같은 전지 단락부 제거전압의 결정에 사용되는 박막 태양전지는, 뒤에서 설명하는 단락부가 존재하는지 아는지의 판정방법을 적용해, 미리 단락부가 존재하는 것을 확인한 박막 태양전지인 것이 바람직하다.
도 1에서, 측정대상인 박막 태양전지(1A)는, 절연성 기판인 유리기판(2)의 한 면에, 투명전극(제1 전극)(3), 광전변환에 의해 전력을 발생하는 전력발생부인 비결정성 실리콘층(광전변환 중간층)(4) 및 은전극(제2 전극)(5)을 각각 소정의 패턴으로 가공해 차례로 적층함으로써 구성되는 태양전지 셀(6)을 복수로 나란히 설치한 것이다. 어느 태양전지 셀의 투명전극과, 인접하는 태양전지 셀의 은전극이 직렬로 접속됨으로써, 나란히 설치된 복수의 태양전지 셀(6)이 직렬로 접속되게 된다. 인접하는 태양전지 셀(6, 6)은, 스크라이브 홈(7)에 의해 사이가 벌어져 있다.
여기서, 비결정성 실리콘층(4)에는, 광전변환할 수 있는 빛의 파장대를, 중심재료(예를 들어, 실리콘 등)에 의한 파장대보다 넓히기 위해, 다른 재료(원소)를 혼합시키는 경우도 있다. 즉, 최근에는, 성막(成膜)기술의 개선과 안정화에 따라, 발전효율의 향상을 위해, 중심재료에 혼합하는 재료의 다양화와 혼합효율에 중점을 두고, 폭넓은 태양광의 파장성분에 반응시키도록 만들어지고 있다. 이 때문에, 여러 가지 재료를 사용한 태양전지 등이 존재한다. 박막 태양전지(1)의 종류마다, 최적의 전지 단락부 제거전압이 다르고, 이 때문에, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치를 적용한 전지 단락부 제거전압의 결정이 필요해지고 있다.
박막 태양전지(1A)에 있어서의 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위해, 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 사용된다. 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)는, 한 쌍의 전원단자 Vo 및 Gnd와, 한 쌍의 측정단자 S+ 및 S-을 갖는다. 각 전원단자 Vo, Gnd는 각각, 리드선(11), 프로브(12)를 통해, 2개의 태양전지 셀(6, 6)의 은전극(5, 5) 쪽에 접속되어 있고, 2개의 은전극(5, 5) 사이에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있도록 이루어져 있다. 프로브(12, 12)가 접속되어 있는 2개의 태양전지 셀(6, 6)은, 예를 들어, 단락부의 존재가 확인된 것이다. 한 쌍의 측정단자 S+ 및 S-는 각각, 리드선(13), 접촉부재(14)를 통해, 역 바이어스 전압이 인가되고 있는 은전극(5, 5) 쪽에 접속되어 있고, 임의의 역 바이어스 전압이 인가되고 있는 경우, 2개의 은전극(5, 5) 사이를 흐르는 전류를 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 수용하게 하고 있다.
실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)는, 우선, 역 바이어스 전압을 서서히 증가시키는 경우의 전류의 변화를 측정하고, 다음으로, 측정으로 얻어진 전류-전압 특성(I-V 특성)을 해석해 전지 단락부 제거전압을 결정한다.
도 2는, I-V 특성의 측정시의, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)의 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
I-V 특성의 측정시에는 우선, 인가전압 범위, 스텝전압 및 제한 전류치를 오퍼레이터에 설정시킨다(스텝 S1). 여기서, 인가전압 범위란, 측정을 위해 역 바이어스 전압을 변화시키는 범위이다. 인가전압 범위의 상한 전압은, 태양전지 셀(6, 6) 간의 내전압(미리, 내전압을 측정해 둔다)보다 낮은 것이 바람직하다. 스텝전압은, 인가전압 범위를 복수(예를 들어, 1000 등)로 분할한 경우의 한 스텝의 전압이며, 이 스텝전압 단위로, 역 바이어스 전압을 서서히 증가시킨다. 인가전압 범위와 스텝전압으로부터, 인가하는 역 바이어스 전압의 수, 다시 말해, 역 바이어스 전압의 변화 수가 결정된다. 제한 전류치는, 측정을 중지시킬지 아닌지를 결정하는 전류치이다.
또한, 인가전압 범위, 스텝전압 및 제한 전류치로서, 오퍼레이터에 의한 설정을 허용하지 않고, 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 유지하고 있는 고정값을 적용하도록 해도 된다.
인가전압 범위, 스텝전압 및 제한 전류치의 설정 후에는, 역 바이어스 전압을, 인가전압 범위 내에서 작은 전압치에서 큰 전압치로 스텝전압 단위로 증가시키면서, 각 역 바이어스 전압에 있어서의 전류를 측정하고, 이때, 전류치가 제한 전류치 이상이 되는 경우에는, I-V 특성의 측정을 중지한다(스텝 S2~S6).
스텝전압의 값마다 다른, 인가전압 범위 내의 모든 역 바이어스 전압에 대한 전류 측정이 끝나면, 얻어진 I-V 특성을 전지 단락부 제거전압 결정장치(10) 내의 기억장치에 저장하고, 일련의 측정처리를 종료한다(스텝 S7).
도 3 및 도 4는 각각, 측정된 I-V 특성을 나타내는 설명도이다. 도 3은, 1개의 단락부를 갖는 경우의 I-V 특성을 나타내고, 도 4는, 2개의 단락부를 갖는 경우의 I-V 특성을 나타내고 있다. 또한, 도 3 및 도 4는, 인가전압 범위 중 일부의 범위를 나타내고 있다.
역 바이어스 전압을 서서히 증가시키면 단락전류도 서서히 증가한다. 이 경우의 역 바이어스 전압과 단락전류의 관계는, 단락부를 정저항(定抵抗)으로 간주한 I-V 직선을 대체로 따르고 있다. 인가하고 있는 역 바이어스 전압이 단락부를 제거할 수 있는 전압이 되면, 단락부가 제거되고, 제거된 단락부에 흐르고 있던 단락전류가 흐르지 않게 되며, 흐르는 전류는 누설전류 정도가 된다. 즉, 단락부를 제거할 수 있는 역 바이어스 전압까지는 전류치는 서서히 커지고, 단락부를 제거할 수 있는 역 바이어스 전압이 되면 전류치는 갑자기 작아진다. 따라서, 전류치가 증가하고 있는 상태로부터, 전류치가 급격히 감소하는 경계에 있는 전압치는, 단락부를 제거할 수 있는 역 바이어스 전압이 된다.
단락부가 1개일 경우면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전류치가 변화하는 경계 전압치는 1개만 존재한다(도 3의 V1). 단락부가, 다른 원인이나 형태에 의해 2개 존재하는 경우면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전류치가 변화하는 경계 전압치는 2개 존재한다(도 4의 V11 및 V12). 도 4의 경우, 2개의 단락부를 흐르는 단락전류의 합성전류가 당초 흐르고 있다. 역 바이어스 전압이 한쪽 단락부를 제거할 수 있는 전압 V11이 되면, 한쪽 단락부가 제거되고, 다른쪽 단락부를 흐르는 단락전류만의 상태로 변화한다. 양 단락전류의 합성치로부터, 다른쪽 단락부를 흐르는 단락전류로의 변화도, 전류치가 서서히 커지고 있던 상태로부터 전류치가 갑자기 작아진 상태로의 변화이다. 이 2개의 상태의 경계전압은, 한쪽 단락부를 제거할 수 있는 역 바이어스 전압 V11이 되어 있다. 역 바이어스 전압을 더 증가시켜, 남은 다른쪽 단락부를 제거할 수 있는 전압 V12가 되면, 다른쪽 단락부가 제거되므로, 흐르는 전류는, 증가 상태에서, 급격히 작은 상태로 변화한다.
핀홀에 의한 단락부나, 불순물 혼입에 의한 단락부, 인접하는 태양전지 셀 간의 단락부, 동일한 태양전지 셀의 기판쪽 전극과 뒷면쪽 전극의 단락부 등, 원인이나 형태가 다르면, 제거될 때의 역 바이어스 전압도 변화한다.
실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)는, 예를 들어, 소프트웨어의 처리구성을 갖고, 도 2의 처리에 따라, 격납된 I-V 특성의 데이터에 대해, 소프트웨어 처리에 의해, 위에서 설명한 경계전압을 구한다. 이렇게 구해진 경계전압이, 실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법이 적용하는 역 바이어스 전압이 된다.
또한, 경계전압은, 작은 쪽부터, 오퍼레이터가 설정한 수를 상한으로 하여 탐색하게 해도 된다.
또한, 상기에서는, I-V 특성을 1개만 저장하도록 설명했지만, 측정토록 하는 태양전지 셀(6, 6)의 짝을 바꿔, 복수의 I-V 특성을 측정해 저장해 두고, 복수의 I-V 특성의 데이터로부터 경계전압을 정하게 해도 된다. 이 경우에서, 다른 I-V 특성의 데이터로부터 얻은 경계전압이, 동일하진 않지만 거의 동일한 경우에는, 그들 평균값이나 중앙값이나, 그 중의 최대값 등을, 실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법에 적용되는 역 바이어스 전압으로 하게 해도 된다.
(B) 전지 단락부 제거장치 및 방법의 실시형태
다음으로, 본 발명에 따른 전지 단락부 제거장치 및 방법을, 박막 태양전지용에 적용한 일 실시형태를, 첨부도면을 참조하면서 설명한다.
실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법은, 박막 태양전지가 단락부를 갖는지 여부를 판별함과 동시에, 단락부를 갖고 있는 경우에는, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법이 결정한 전지 단락부 제거전압을 적용해 단락부를 제거하는 것이다. 실시형태의 전지 단락부 제거장치(복수 설정되어 있어도 된다) 및 방법은, 예를 들어, 제조라인을 흐르는 모든 박막 태양전지를 처리대상으로 하고 있다. 여기서, 실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법이 단락부를 제거하고자 하는 박막 태양전지(1B)(도 5 참조)는, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법이 I-V 특성을 측정한 박막 태양전지(1A)(도 1 참조)와 동일한 종류의 것이다.
도 5는, 실시형태의 전지 단락부 제거장치의 개략구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에서, 전지 단락부 제거장치(30)는, 단락부 제거대상 전지 반송(搬送)기구(20), 프로브 유닛(21), 홀짝 전환스위치 그룹(24), 홀짝 위치용 단락부 제거제어부(25), 짝수 위치용 단락부 제거제어부(26), 및, 정보처리부(27)를 갖는다. 프로브 유닛(21)은, 복수의 프로브 핀(22)과, 모든 프로브 핀(22)을 장착하고 있는 프로브 유닛 기판(23)을 갖는다.
단락부 제거대상 전지 반송기구(20)는, 예를 들어, 반송 모터나 반송 컨베이어 등으로 구성되며, 정보처리부(27)의 제어하에, 박막 태양전지(1B)를 단락부 제거처리위치까지 반송해 단락부를 제거시키고, 단락부 제거처리의 종료 후에, 박막 태양전지(1B)를 다음 공정의 실행장치 등으로 반송하는 것이다.
프로브 유닛(21)은, 정보처리부(27)의 제어하에, 상하 움직임이 가능한 것이다. 프로브 유닛(21)은, 단락부 제거대상 전지 반송기구(20)가 박막 태양전지(1)를 단락부 제거처리위치로 반입하고 있을 때 등에 있어서는, 위쪽의 대기위치에 대기하고 있어, 박막 태양전지(1B)의 반송을 방해하지 않도록 이루어져 있다. 프로브 유닛(21)은, 단락부 제거처리시, 프로브 핀(22)을 박막 태양전지(1B)의 전극에 전기적으로 접속시키는 것이다.
프로브 핀(22)은, 박막 태양전지(1B)에 있어서의 태양전지 셀(6) 수와 똑같게 설치되고, 단락부 제거처리시에는, 모든 프로브 핀(22)은 어느 하나의 태양전지 셀(6)의 은전극(5)(도 1 참조)과 전기적으로 접속되는 것이다. 또한, 도 5에서는, 도시의 간략화를 위해, 태양전지 셀(6)의 적층구조를 도시하지 않았고, 또, 태양전지 셀(6, 6) 간의 직렬접속구조도 도시하지 않았다.
홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)는 각각, 박막 태양전지(1B)의 반송방향 선단쪽에서 홀수번째(예를 들어, 6-1) 위치의 태양전지 셀(6)과 그 다음 짝수번째(예를 들어, 6-2) 위치의 태양전지 셀(6) 사이에 역 바이어스 전압을 인가해 단락부를 제거시키고자 하는 것이다. 예를 들어, 홀수 위치용 1번째 단락부 제거제어부(25-1)는, 박막 태양전지(1B)의 반송방향 선단쪽에서 1번째 위치의 태양전지 셀(6-1)과 그 다음 2번째 위치의 태양전지 셀(6-2) 사이에 역 바이어스 전압을 인가해 단락부를 제거시키고자 하는 것이다. 짝수 위치용 단락부 제거제어부(26)는, 박막 태양전지(1B)의 반송방향 선단쪽에서 짝수번째(예를 들어, 6-2) 위치의 태양전지 셀(6)과 그 다음 홀수번째(예를 들어, 6-3) 위치의 태양전지 셀(6) 사이에 역 바이어스 전압을 인가해 단락부를 제거시키고자 하는 것이다. 예를 들어, 짝수 위치용 1번째 단락부 제거제어부(26-1)는, 박막 태양전지(1B)의 반송방향 선단쪽에서 2번째 위치의 태양전지 셀(6-2)과 그 다음 3번째 위치의 태양전지 셀(6-3) 사이에 역 바이어스 전압을 인가해 단락부를 제거시키고자 하는 것이다.
각 단락부 제거제어부(25, 26)는, 단락부가 존재하는지 아닌지를 확인한 후, 단락부를 제거시키고자 하는 것이다. 단락부가 존재하는지 아닌지의 확인은, 뒤에서 설명하는 바와 같이, 소정의 역 바이어스 전압을 인가했을 때 흐르는 전류에 근거해 판단한다. 그 때문에, 각 단락부 제거제어부(25, 26)는, 역 바이어스 전압의 인가구성에 더해, 역 바이어스 전압 인가시에 흐르는 전류를 검출하는 구성도 갖추고 있다.
홀짝 전환스위치 그룹(24)은, 정보처리부(27)의 제어하에, 프로브 핀(22)을 홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)에 접속시키는 상태와, 프로브 핀(22)을 짝수 위치용 단락부 제거제어부(25)에 접속시키는 상태 사이를 전환하는 것이다.
정보처리부(27)는, 우선, 홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)에 의한 단락부 제거처리를 실행시키고, 그 후, 짝수 위치용 단락부 제거제어부(26)에 의한 단락부 제거처리를 실행시킨다. 각 홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)에 의한 단락부 제거처리는 병행해서 실행된다. 예를 들어, 홀수 위치용 1번째 단락부 제거제어부(25-1)가, 1번째 위치의 태양전지 셀(6-1)과 2번째 위치의 태양전지 셀(6-2)을 대상으로 한 단락부 제거처리를 실행할 때에는, 2번째 단락부 제거제어부(25-2)가, 3번째 위치의 태양전지 셀(6-3)과 4번째 위치의 태양전지 셀(6-4)을 대상으로 한 단락부 제거처리를 실행하고, 다른 홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)도, 마찬가지로, 단락부 제거처리를 실행한다. 각 짝수 위치용 단락부 제거제어부(26)에 의한 단락부 제거처리도, 상기와 동일한 방법으로 병행해서 실행된다. 여기서, 홀수 위치와 짝수 위치의 단락부 제거를 차례로 실행하는 것이 효율적이지만, 다른 순서로 실행하게 해도 된다.
정보처리부(27)에는, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 박막 태양전지(1A)의 I-V 특성에 근거해 결정한 모든 전지 단락부 제거전압이 입력되도록 이루어져 있다. 예를 들어, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 결정한 전지 단락부 제거전압을, 오퍼레이터가 수작업으로 정보처리부(27)에 입력하도록 해도 되고, 또 예를 들어, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가, 자동적으로, 또는, 오퍼레이터의 전송지시에 따라, 결정한 전지 단락부 제거전압을 전지 단락부 제거장치(30)(의 정보처리부(27))로 전송하게 해도 된다.
도 6은, 각 단락부 제거제어부(25, 26)의 처리를 나타내는 플로차트이다. 홀수 위치용 단락부 제거제어부(25)에 의한 단락부 제거처리와, 짝수 위치용 단락부 제거제어부(26)에 의한 단락부 제거처리는 처리 타이밍은 다르지만, 처리 자체는 동일하며, 도 6의 플로차트로 나타낼 수 있다.
단락부 제거제어부(25, 26)는, 정보처리부(27)에 의해, 단락부 제거처리가 기동되면, 도 6에 나타낸 처리를 개시하고, 우선, 초기 설정처리를 실행한다(S11). 이 초기 설정처리에서는, 정보처리부(27)로부터, 전지 단락부 제거전압의 값, 양부(良否) 판정전류의 값, 개방전압의 값 Voc 등이 부여되어 설정된다. 전지 단락부 제거전압의 값은, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치(10)가 결정한 것이다. 양부 판정전류의 값은, 오퍼레이터가 키(key) 입력장치 등을 사용해 정보처리부(27)에 입력한 것이다. 양부 판정전류의 값은, 단락부가 존재하는지 아닌지를 판정하기 위한 역치(threshould)가 되고, 또한, 존재했었던 모든 단락부를 제거할 수 있었는지 아닌지를 판정하기 위한 역치가 된다. 또한, 단락부가 존재하는지 아닌지를 판정하기 위한 역치전류의 값과, 존재했었던 모든 단락부를 제거할 수 있었는지 아닌지를 판정하기 위한 역치전류의 값을 다른 값으로 만들게 해도 된다. 개방 전압치 Voc는, 주지된 바와 같이, 태양전지 셀(6)에 빛을 조사한 경우의, 단자를 개방했을 때의 출력전압이다. 박막 태양전지(1B)의 양산단계에서는, 이미, 개방 전압치 Voc 등의 박막 태양전지(1B)의 정격특성은 검출 완료로, 예를 들어, 오퍼레이터가 키 입력장치 등을 사용해 정보처리부(27)에 개방 전압치 Voc를 입력한다.
단락부 제거제어부(25, 26)는, 초기 설정처리를 완료하면, 처리대상이 되는 2개의 태양전지 셀(6, 6)(의 은전극(5, 5)) 간의 경로 상에 단락부가 존재하는지 아닌지를 판별한다. 이 판별은, 2개의 태양전지 셀(6, 6) 사이로의 역 바이어스 전압으로서 개방 전압치 Voc와 동일한 전압(역방향으로의 인가이므로 -Voc로 표기할 수 있다)을 인가하고(S12), 이 인가시에 흐르는 전류를 양부 판정 전류치와 비교해 단락부의 존재를 확인한다(S13).
단락부가 존재하면, 위에서 설명한 바와 같이, 역 바이어스 전압의 인가에 의해 단락전류가 흐른다. 따라서, 역 바이어스 전압의 인가에 의해 단락전류가 흐르는지 아닌지로 단락부의 존재를 확인할 수 있다. 그러나, 확인을 위해, 큰 값의 역 바이어스 전압을 인가한 경우, 박막 태양전지(1B)를 파손시킬 우려가 있다. 따라서, 이 실시형태에서는, 박막 태양전지(1B)의 내전압임이 보장되어 있다. 개방 전압치 Voc와 동일한 전압 -Voc를 역 바이어스 전압으로서 인가하기로 했다. 도 7은, 이 같은 확인처리의 설명도이다. 단락부가 존재할 경우에는, 역 바이어스 전압이 커짐에 따라, 전류(단락전류)는 큰 경사로 증가한다. 한편, 단락부가 존재하지 않는 경우에는, 역 바이어스 전압이 커짐에 따라, 전류(누설전류)는 커져 가지만, 이때의 전류는 누설전류이므로, 증가해 가는 기울기가 작다. 역 바이어스 전압이 작은 값에서는, 단락전류인지 누설전류인지를 변별하기 어렵지만, 역 바이어스 전압이 ?Voc 정도가 되면, 단락전류와 누설전류의 차가 커지고, 양부 판정 전류치와의 비교에 의해, 단락부의 유무를 변별할 수 있다.
역 바이어스 전압 ?Voc의 인가시에 흐르는 전류가 양부 판정 전류치 미만이면, 단락부가 존재하지 않는다고 하여, 뒤에서 설명하는 스텝 S16으로 이행한다.
한편, 역 바이어스 전압 ?Voc의 인가시에 흐르는 전류가 양부 판정 전류치 이상이면, 단락부의 제거처리로 이행한다. 단락부의 제거처리에서는, 설정된 전지 단락부 제거전압의 값을 작은 쪽부터 차례로 역 바이어스 전압으로서 인가하고, 인가마다, 그 인가 후의 전류를 양부 판정전류의 값과 비교해 모든 단락부의 제거가 완료됐는지를 확인함으로써 행한다(S14, S15).
가령, 설정된 전지 단락부 제거전압의 값이 Va, Vb, Vc(Va<Vb<Vc)의 3종류였다고 한다. 우선, 역 바이어스 전압 Va를 인가하고, 인가 후의 전류 Ia를 확인한다. 인가 후의 전류 Ia가 양부 판정 전류치 미만이면, 모든 단락부가 존재하지 않는다고 판단한다. 한편, 인가 후의 전류 Ia가 양부 판정 전류치 이상이면, 제거되지 못한 단락부가 존재하므로, 이어서, 역 바이어스 전압 Va보다 큰 역 바이어스 전압 Vb를 인가하고, 인가 후의 전류 Ib를 확인한다. 인가 후의 전류 Ib가 양부 판정 전류치 미만이면, 모든 단락부를 제거할 수 있었다고 판단한다. 한편, 인가 후의 전류 Ib가 양부 판정 전류치 이상이면, 제거되지 못한 단락부가 존재하므로, 남은 역 바이어스 전압 Vc를 인가하고, 인가 후의 전류 Ic를 확인한다. 인가 후의 전류 Ic가 양부 판정 전류치 미만이면, 모든 단락부를 제거할 수 있었다고 판단한다. 한편, 인가 후의 전류 Ic가 양부 판정 전류치 이상이면, 제거되지 못한 단락부가 존재한다고 판단한다. 단, 설정된 전지 단락부 제거전압의 값이 Va, Vb, Vc 외에는 없으므로, 역 바이어스 전압 Vc보다 큰 역 바이어스 전압을 인가할 필요는 없다. 스텝 S15에서 S16으로의 이행은, 도 6에서는 생략했지만, 최대의 역 바이어스 전압을 인가한 후의 전류가, 양부 판정 전류치 이상인 경우에도 이행한다.
단락부가 존재하지 않는 경우나 단락부를 제거할 수 있었던 경우, 설정된 전지 단락부 제거전압의 모든 값을 차례로 인가했지만 단락부를 제거하지 못한 경우에는, 각각의 경우임을 명시한 단락부의 제거처리결과를 보존하고(S16), 도 6에 나타낸 일련의 처리를 종료한다.
정보처리부(27)는, 모든 단락부 제거제어부(25, 26)로부터 단락부의 제거처리결과를 수집하고, 단락부 제거처리대상인 박막 태양전지(1B)가 양품(良品)이라고 취급하고 좋은지 아닌지를 판별한다. 수집한 단락부의 제거처리결과 중에 1개라도, 단락부를 제거하지 못한 것을 나타낸 것이 있으면, 단락부 제거처리대상인 박막 태양전지(1B)를 불량품으로 인정하고, 단락부를 제거하지 못한 것을 나타낸 단락부의 제거처리결과가 1개도 존재하지 않으면 양품으로 인정한다.
(C) 실시형태의 효과
실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법, 및, 실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법에 따르면, 단락부 제거처리대상인 박막 태양전지에 인가하는 역 바이어스 전압이, 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법이 결정한 전압치로 한정되기 때문에, 많은 전압치를 역 바이어스 전압으로서 인가하는 종래기술에 비교해, 단락부의 제거처리를 신속히 할 수 있다.
실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법에 따르면, 단락이 해소되고 단락전류가 흐르지 않게 되는 전압치를, 전지 단락부 제거전압으로서 결정하게 했으므로, 실시형태의 전지단락부 제거장치 및 방법에 따른 단락부의 제거를 효율적으로 실행시킬 수 있다.
또한, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법이, 전지 단락부 제거전압을 결정할 때의 처리로 내전압을 넘어 버리는 경우가 있어도, 결정된 전지 단락부 제거전압은 내전압 이하임을 보증할 수 있고, 실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법에 따른 단락부의 제거로 단락부 제거처리대상인 박막 태양전지를 파괴하는 것과 같은 것을 방지할 수 있다.
실시형태의 전지 단락부 제거장치 및 방법에 따르면, 단락부가 존재하는지를 확인해 제거동작으로 이행하게 했으므로, 효율적으로, 제거동작을 할 수 있다. 단락부의 유무를 판별하기 위해 인가하는 역 바이어스 전압은, 개방전압 Voc×(-1)로 했으므로, 이 판별시, 단락부 제거처리대상인 박막 태양전지를 파괴하는 것 등을 방지할 수 있다.
(D) 다른 실시형태
상기 실시형태에서는, 전지 단락부 제거전압 결정장치와 전지 단락부 제거장치가 별개의 장치인 것을 나타냈으나, 양 장치의 기능을 한 장치에 탑재하게 해도 된다. 예를 들어, 도 5의 정보처리부(27)에, 결정 모드인지 제거 모드인지를 지시할 수 있게 하고, 제거 모드에서는, 상기 실시형태처럼 제어하고, 결정 모드에서는, 각 단락부 제거제어부(25, 26)는 I-V 특성을 측정시켜 측정된 I-V 특성의 데이터를 수집하고, 수집한 I-V 특성의 데이터에 대해 위에서 설명한 바와 같은 해석을 하여 전지 단락부 제거전압을 결정하게 해도 된다.
반대로, 상기에서 하나의 장치의 기능으로 설명한 내용을, 복수의 장치로 분배하게 해도 된다. 예를 들어, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치가 했었던, I-V 특성을 측정하는 처리와, I-V 특성의 데이터를 해석해 전지 단락부 제거전압을 결정하는 처리를 별개의 장치가 실행하게 해도 된다. 또 예를 들어, 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치가 했었던, 단락부의 존재확인처리와, 단락부의 제거처리를 별개의 장치가 실행하게 해도 된다.
상기 실시형태의 전지 단락부 제거장치에서는, 단락부의 존재확인처리와 단락부의 제거처리를 함께하는 것을 나타냈으나, 단락부의 존재확인처리를 실행하지 않고, 단락부의 제거처리만을 실행하는 것이어도 된다.
반대로, 전지 단락부 제거전압 결정장치에 있어서도, I-V 특성을 측정하기 전에, 위에서 설명한 방법으로 단락부의 존재를 확인하게 해도 된다.
상기 실시형태의 전지 단락부 제거전압 결정장치에서는, 소정의 범위에서 I-V 특성을 측정한 후, I-V 특성의 데이터를 해석해 전지 단락부 제거전압을 결정하는 것을 나타냈으나, I-V 특성의 측정과, I-V 특성의 데이터 해석(극대치 탐색)을 병행해 실행하는 것이어도 된다.
상기 실시형태에서는, 전지 셀이 1층인 박막 태양전지를 설명했으나, 전지 셀이 2층인 탠덤구조의 박막 태양전지에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있고, 나아가서는, 전지 셀이 3층 이상인 구조의 박막 태양전지에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은, 박막 태양전지에 한하지 않고, 전지 셀 부분에 단락부가 생기는 경우가 있는 모든 전지에 적용할 수 있다.
본 발명의 전지 단락부 제거장치 및 방법, 및, 전지 단락부 제거전압 결정장치 및 방법은, 단락부를 제거할 필요가 있는 모든 전지에 적용할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
1A, 1B: 박막 태양전지 2: 유리기판
3: 투명전극(제1 전극) 4: 비결정성 실리콘층(중간층)
5: 은전극(제2 전극) 6: 태양전지 셀
10: 전지 단락부 제거전압 결정장치 12: 프로브
14: 접촉부재 20: 단락부 제거대상 전지 반송기구
12: 프로브 유닛 22: 프로브 핀
23: 프로브 유닛 기판 24: 홀짝 전환스위치 그룹
25: 홀수 위치용 단락부 제거제어부 26: 짝수 위치용 단락부 제거제어부
27: 정보처리부 30: 전지 단락부 제거장치
3: 투명전극(제1 전극) 4: 비결정성 실리콘층(중간층)
5: 은전극(제2 전극) 6: 태양전지 셀
10: 전지 단락부 제거전압 결정장치 12: 프로브
14: 접촉부재 20: 단락부 제거대상 전지 반송기구
12: 프로브 유닛 22: 프로브 핀
23: 프로브 유닛 기판 24: 홀짝 전환스위치 그룹
25: 홀수 위치용 단락부 제거제어부 26: 짝수 위치용 단락부 제거제어부
27: 정보처리부 30: 전지 단락부 제거장치
Claims (10)
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 전지의 단락(短絡)부를, 전지 단락부 제거장치가 역 바이어스 전압의 인가에 의해 제거하기 위해 적용하는 전지 단락부 제거전압을 결정하는 전지 단락부 제거전압 결정장치로서,
상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 전류치가 상승에서 하강으로 바뀐 경계전압을 검출하는 경계전압 검출수단을 갖추고,
상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을 상기 전지 단락부 제거전압으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거전압 결정장치.
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 전지의 단락부를, 전지 단락부 제거장치가 역 바이어스 전압의 인가에 의해 제거하기 위해 적용하는 전지 단락부 제거전압을 결정하는 전지 단락부 제거전압 결정방법으로서,
경계전압 검출수단이, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 전류치가 상승에서 하강으로 바뀐 경계전압을 검출하고,
이 검출된 상기 경계전압을 상기 전지 단락부 제거전압으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거전압 결정방법.
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거장치에 있어서,
제1항의 전지 단락부 제거전압 결정장치가 결정한 상기 전지 단락부 제거전압을, 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 단락부 제거수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거장치.
- 제3항에 있어서, 제거처리대상인 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 소정의 전압인 역 바이어스 전압을 인가했을 때의 전류치가 역치 전류치 이상인지 아닌지에 근거해, 단락부의 유무를 판정하는 단락부 유무 판정수단을 더 갖추고,
상기 단락부 유무 판정수단이 단락부가 존재한다고 판정했을 때, 상기 단락부 제거수단이 제거처리를 하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거장치.
- 제4항에 있어서, 상기 단락부 유무 판정수단이 인가하는 소정의 전압이, 상기 전지 셀의 개방전압과 같은 전압치로서 인가방향이 역 바이어스 방향인 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거장치.
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거방법에 있어서,
제2항의 전지 단락부 제거전압 결정방법으로 결정된 상기 전지 단락부 제거전압을, 단락부 제거수단이, 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거방법.
- 제6항에 있어서, 단락부 유무 판정수단이, 제거처리대상인 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 소정의 전압인 역 바이어스 전압을 인가했을 때의 전류치가 역치 전류치 이상인지 아닌지에 근거해, 단락부의 유무를 판정하고,
단락부가 존재한다고 판정됐을 때, 상기 단락부 제거수단이 제거처리를 하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거방법.
- 제7항에 있어서, 상기 단락부 유무 판정수단이 인가하는 소정의 전압이, 상기 전지 셀의 개방전압과 같은 전압치로서 인가방향이 역 바이어스 방향인 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거방법.
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거장치에 있어서,
상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 전류치가 상승에서 하강으로 바뀐 경계전압을 검출하는 경계전압 검출수단; 및
상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을, 단락부의 제거를 위해 인가하는 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 단락부 제거수단;
을 갖춘 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거장치.
- 기판 상에, 제1 전극과, 전력발생부로 기능하는 중간층과, 제2 전극이 이 순서대로 적층된 1개 또는 복수의 전지 셀을 포함하는 제거처리대상인 전지의 단락부를, 전지에 있어서의 인접하는 상기 제2 전극 간에 역 바이어스 전압을 인가함으로써 제거하는 전지 단락부 제거방법에 있어서,
경계전압 검출수단이, 상기 전지 단락부 제거전압을 결정하기 위한 결정처리용 전지에 있어서의, 인접하는 상기 제2 전극 간에 인가하는 역 바이어스 전압을 서서히 올린 경우, 상기 역 바이어스 전압의 상승에 따라, 전류치가 상승에서 하강으로 바뀐 경계전압을 검출하고,
단락부 제거수단이, 상기 경계전압 검출수단이 검출한 상기 경계전압을, 단락부의 제거를 위해 인가하는 상기 역 바이어스 전압으로서 인가해 단락부를 제거하는 것을 특징으로 하는 전지 단락부 제거방법.
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