Solarzellenproduktionsvorgang und Solarzellenproduktionsanlage

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Solarzellentestvorgang, einen Solarzellenproduktionsvorgang, eine Solarzellentestanlage und eine Solarzellenproduktionsanlage.

In modernen Solarzellenproduktionsanlagen werden die Solarzellen im Anschluss an ihre Fertigung einer Reihe von Tests bzw. Messungen unterzogen. Diese Messungen dienen einerseits der Qualitätssicherung, da im Ergebnis schlechte oder defekte Solarzelle aussortiert werden. Andererseits kann das Ergebnis solcher Testungen genutzt werden, um die hergestellten Solarzellen zu sortieren, insbesondere anhand ihrer Leistung oder ihres Wirkungsgrades. Die Sortierung wird auch als Binning bezeichnet. Die Messung einer Solarzelle erfolgt unmittelbar am Ende einer Produktionslinie, also in einer sogenannten End-of-line-Testung. Das hat den Vorteil, dass die Solarzellen nicht erst zu einem anderen Ort transportiert, und vorher vielleicht sogar noch verpackt, werden müssen, um sie dort zu testen.

Gegenwärtig werden Solarzellen am Ende der Fertigung zu 100% mittels IV- Sonnensimulatoren kontaktiert und nach Norm vermessen und auf standarisierte Werte nach Standardtestbedingungen (STC - standard test conditions) umgerechnet. Man spricht hier also von 100% STC-Testung. Die hierzu eingesetzten Messanlagen sind aufwändig, teuer und ihr Durchsatz kann kaum weiter beschleunigt werden. STC-Testungen der IV-Kennlinie (nach IEC 60904) umfassen eine standardisierte Beleuchtung jeder Solarzelle mit einen Standardlichtspektrum (AM 1.5 G). Bei einer AM 1.5 G Lichtkondition ist eine Bestrahlung mit 1 Sonne definiert als eine Strahlungsdichte von 100 mW/cm ² . Bei dieser Bestrahlung wird die Strom-Spannung-Charakteristik (IV-Messkurve oder einfach IV-Kurve) vermessen, um u.a. die elektrische Leistung der Solarzelle unter Standardbeleuchtung zu bestimmen. Eine Beleuchtung gemäß eines Standardspektrums und einer Intensität kann nur durch relativ teure LEDoder Xenon- Beleuchtungseinheiten zu realisiert werden, da die Anforderungen an Intensität, Spektrum, Stabilität und Homogenität hoch sind.

EP 2 823 899 A1 offenbart ein Verfahren und eine Binning-Vorrichtung zur Sortierung von Solarzellenwafern in entsprechenden Behältern anhand ihrer Charakterisierung. Hierzu werden die Solarzellen mittels unterschiedlicher Inspektionsapparate getestet und vermessen. Die Testungen dienen dazu, Schäden an den Solarzellenwafern festzustellen, ihre jeweilige Farbe zu bestimmen und ihre optischen und elektronischen Eigenschaften zu ermitteln.

In EP 1 647 827 A1 wird ein Testsystem für Solarzellen beschrieben, welches eine optische und eine elektrische Prüfeinrichtung aufweist, welche entlang eines Transportbandsystems angeordnet sind. Die Solarzellen durchlaufen, angetrieben durch das Transportbandsystem, die Prüfeinrichtungen und werden sowohl optisch als auch elektrisch getestet bzw. vermessen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Operationskosten pro hergestellter Solarzelle zu reduzieren. Die Erfindung erreicht dies insbesondere durch eine Reduktion der Anlagenkomplexität und einer Erhöhung des Durchsatzes der End-of-line- Zelltestung und Sortierung.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Solarzellentestvorgang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch einen Solarzellenproduktionsvorgang mit den Merkmalen des Anspruchs 8, durch eine Solarzellentestanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9, und durch eine Solarzellenproduktionsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Solarzellentestvorgang vorgeschlagen, dem mehrere zuvor hergestellte Solarzellen zum Testen zugeführt werden. Beispielsweise können die Solarzellen, z.B. in einer verpackten Form, gruppenweise geliefert und dem Solarzellentestvorgang unterzogen werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Solarzellenproduktionsvorgang vorgeschlagen, bei der Solarzellen hergestellt werden und anschließend dem Solarzellentestvorgang zugeführt werden. Vorzugsweise werden die Solarzellen fortlaufend hergestellt und auch fortlaufend dem nachfolgend erläuterten Test- bzw. Messregime unterzogen. Beispielsweise können die hergestellten Solarzellen in der Reihenfolge ihrer Herstellung getestet werden. Bei der als „mehreren Solarzellen“ bezeichneten Gruppe an hergestellten Solarzellen kann es sich auch um eine innerhalb eines Zeitraumes hergestellten Solarzellen handeln, beispielsweise innerhalb einer Stunde, eines Tages oder einer Woche.

Zunächst wird an den Solarzellen mittels eines Primärmessverfahrens zumindest eine Primärmessung durchgeführt. Diese Primärmessung erfolgt an im Wesentlichen jeder der hergestellten Solarzellen. „Im Wesentlichen“ bedeutet hierbei, dass maximal eine gegenüber der Gesamtmenge der Solarzellen vernachlässigbare Untermenge an Solarzellen nicht mittels des Primärmessverfahrens gemessen wird, beispielsweise Solarzellen, die offensichtlich defekt sind, insbesondere zerbrochen sind oder Kratzer oder Farbfehler aufweisen. Alternativ kann auch ein automatisches Erkennen von solchen offensichtlichen Defekten als Ergebnis einer Primärmessung oder eines Teilmessabschnitts des Primärmessverfahrens angesehen werden.

Mittels der Primärmessung wird für jede Solarzelle ein Primärmessergebnis ermittelt. An jeder Solarzelle können parallel oder nacheinander mehrere Primärmessungen mittels unterschiedlichen Primärmessverfahren durchgeführt werden. Dementsprechend können also mehrere Primärmessergebnisse ermittelt werden. Es soll hier darauf hingewiesen werden, dass die Begriffe Primärmessung und die später definierte Sekundärmessung nicht dazu dienen, eine zeitliche oder andersartige Reihenfolge zwischen den Messungen festzulegen. Mit Primärmessung werden eine Gesamtheit an ersten Messungen und mit Sekundärmessung eine Gesamtheit an zweiten Messungen bezeichnet. Die Primärmessung unterscheidet sich von der Sekundärmessung dadurch, dass von einer betrachteten Menge an Solarzellen im Wesentlichen alle der Primärmessung unterzogen werden und nur eine Teilmenge sowohl der Primärmessung als auch der Sekundärmessung unterzogen werden.

Der Primärmessung oder den Primärmessungen nachgelagert, oder alternativ zeitlich zwischen einer ersten und einer zweiten Primärmessung, wird an zumindest einer der hergestellten Solarzellen eine Sekundärmessung mittels eines Sekundärmessverfahrens durchgeführt, um ein Sekundärmessergebnis zu erhalten. Auch hier können mehrere Sekundärmessungen parallel oder nacheinander mittels unterschiedlichen Sekundärmessverfahren an einer Solarzelle durchgeführt werden. Dementsprechend können also mehrere Sekundärmessergebnisse ermittelt werden.

Das Primärmessergebnis / die Primärmessergebnis und/oder das Sekundärmessergebnis / die Sekundärmessergebnisse kann/können jeweils eine Kennzahl, eine Qualifizierung und/oder eine Menge an Kennzahlen oder Qualifizierungen umfassen. Insbesondere kann/können das Primärmessergebnis und/oder das Sekundärmessergebnis eine Messkurve umfassen, beispielsweise eine Strom-Spannungs-Messkurve (IV-Messkurve) oder ein Photolumineszenz- (PL) Bild, ein Elektrolumineszenz- (EL) Bild oder ein Infrarot- (IR) Bild.

Nachdem die Messung(en) an einer Solarzelle durchgeführt wurden, wird die Solarzelle in eine entsprechenden Sortierkategorien einsortiert, es erfolgt also das sogenannte Binning. Die geeignete Sortierkategorie wird hierzu in Abhängigkeit von dem zu der Solarzelle gehörenden Primärmessergebnis ausgewählt. Zusätzlich oder alternativ kann die Sortierkategorie auch auf Basis des Sekundärmessergebnisses ausgewählt werden. Insbesondere kann auf Basis des Primärmessergebnisses ein Leistungswert oder ein Wirkungsgrad der Solarzelle ermittelt werden. Auch aus dem Sekundärmessergebnis, also insbesondere aus der IV-Kennlinie, kann vorzugsweise ein Leistungswert oder ein Wirkungsgrad der Solarzelle ermittelt werden.

Die Erfindung beruht auf den Gedanken, nur eine Teilmenge der Solarzellen, welche mittels des Primärmessverfahrens vermessen wurden, zusätzlich mittels des Sekundärmessverfahrens zu vermessen und aufbauend auf das Primärmessergebnis und das Sekundärmessergebnis das Primärmessverfahren und/oder das Primärmessergebnis zu kalibrieren. Mit anderen Worten wird die Sekundärmessung mittels des Sekundärmessverfahrens an (nur) einer Teilmenge der mehreren Solarzellen durchgeführt und das Primärmessverfahren und/oder das Primärmessergebnis werden/wird in Abhängigkeit vom Sekundärmessergebnis kalibriert. Die Solarzellen, welche nicht mittels des Sekundärmessverfahrens vermessen werden, werden anhand des an ihnen ermittelten Primärmessergebnisses sortiert. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die Vermessung und Einsortierung der Solarzellen schneller erfolgen kann, als wenn alle Solarzellen sowohl mit dem Primärmessverfahren als auch mit dem Sekundärmessverfahren vermessen würden.

Das Primärmessverfahren kann insbesondere ein schnelleres und/oder kostengünstigeres Messverfahren sein als das Sekundärmessverfahren. Demgegenüber sollte das Sekundärmessverfahren derart konzipiert sein, dass es dazu genutzt werden kann, das Primärmessverfahren zu kalibrieren. Erfindungsgemäß wird also das Sekundärmessverfahren als das Normmessverfahren oder Standardmessverfahren angesehen, während das Primärmessverfahren als schnellere und/oder preiswertere Alternative zu dem Sekundärmessverfahren dient. Eine Kalibrierung wird vorgenommen, um die Aussagekraft des Primärmessergebnisses an die des Sekundärmessergebnisses anzupassen oder heranzuführen. Vorzugsweise erfolgt die Kalibrierung regelmäßig. Die Kalibrierung wird bewertet anhand der Präzision, d.h. der Streuungsbreite zwischen Primär- und Sekundärmessung, und der Genauigkeit, d.h. dem mittleren Unterschied zwischen Primär- und Sekundärmessung, wobei hier ein Mittel über einen definierten Produktions-, bzw. Messzeitraum, z.B. 1 , 10 oder 100 Minuten, berechnet wird.

Mittels Anwenden des Primärmessverfahrens an einer Solarzelle wird ein

Primärmessergebnis ermittelt. Hierbei kann als Teil des Primärmessverfahrens ein Umwandlungsalgorithmus durchgeführt werden, um aus in dem Primärmessverfahren erfassten Rohdaten das Primärmessergebnis abzuleiten. Bei diesem Umwandlungsalgorithmus kann es sich um eine mathematische Formel handeln, oder um einen Algorithmus maschinellen Lernens. Der Umwandlungsalgorithmus kann in allen Fällen durch Modellparameter definiert sein. Wie nachfolgend erläutert, können diese Modellparameter als Teil eines Kalibrierprozesses angepasst werden.

Vorzugsweise wird das Primärmessverfahren in Abhängigkeit vom Sekundärmessergebnis kalibriert. Hierbei können Modellparameter des Primärmessverfahrens derart angepasst werden, dass von den Primärmessergebnissen abgeleitete Kennwerte der Solarzelle mit von den Sekundärmessergebnissen abgeleitete Kennwerte derselben Solarzelle im Wesentlichen übereinstimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das Primärmessergebnis in Abhängigkeit vom Sekundärmessergebnis kalibriert werden. Hierbei wird das Primärmessergebnis selbst oder der hieraus abgeleitete Kennwert der Solarzelle derart umgewandelt, dass das Primärmessergebnis mit dem Sekundärmessergebnis im Wesentlichen übereinstimmt und/oder dass der von dem Sekundärmessergebnis abgeleitete Kennwert der Solarzelle mit dem von dem Primärmessergebnis abgeleiteten Kennwert der Solarzelle im Wesentlichen übereinstimmt. Dadurch wird es möglich, nur mit den Primärmessergebnissen mit einer gewissen Genauigkeit auf die Sekundärmessergebnisse zu schließen. Hierzu können insbesondere Modellparameter in den Algorithmen angepasst werden, mit denen die Umrechnung vom Primärmessergebnis zum Kennwert erfolgt.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sekundärmessverfahren ein kontaktierendes Messverfahren umfasst. Das bedeutet, dass für die Messung die zu vermessende Solarzelle elektrisch kontaktiert wird. Die Solarzelle kann dann mittels einer Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet bzw. bestrahlt werden, wobei während oder nach der Bestrahlung elektrische Größen, insbesondere Strom und/oder Spannung an der/den Kontaktierung(en) erfasst werden. Die Erfassung kann zu einem Zeitpunkt oder über eine Zeitdauer erfolgen. Es ist auch möglich, einen Mittelwert einer elektrischen Größe über eine bestimmte Zeitdauer zu ermitteln. Beispielsweise kann der/die aufgrund der Beleuchtung in der Solarzelle erzeugte Strom oder Spannung über die Zeitdauer erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Kontaktierung eine elektrische Größe eingestellt werden, während gleichzeitig eine weitere elektrische Größe an der Kontaktierung erfasst wird. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Strom-Spannungs- Kennlinie (IV-Kennlinie) ermittelt werden. Dies kann mit oder ohne Beleuchtung geschehen.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sekundärmessverfahren um eine Strom- Spannungs-Solarsimulatormessung unter Standardtestbedingungen (STC - standard test condictions). Derartige STC-Messungen der IV-Kennlinie (gemäß dem Standard IEC 60904) umfassen eine standardisierte Beleuchtung der Solarzelle mit einem Standardlichtspektrum (AM1.5G). Die Strom- Spannungscharakteristik wird vermessen, um die elektrische Leistung der Solarzelle unter Standardbeleuchtung zu bestimmen. Eine Beleuchtung mit einem Standardspektrum und Standardintensität ist beispielsweise mittel LEDoder Xenon- Beleuchtungseinheiten zu realisieren, da die Anforderungen an Intensität, Spektrum, Stabilität und Homogenität hoch sind.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Primärmessverfahren um ein schnelleres und/oder preiswerteres Messverfahren als das Sekundärmessverfahren. Insbesondere wird bei dem Primärmessverfahren auf eine Beleuchtung gemäß Standardtestbedingungen (STC) verzichtet. Die Hybridisierung der Zellmessung in solchen nicht-STC-Messungen und STC-Messungen ermöglicht einen erhöhten Durchsatz insbesondere dann, wenn die nicht-STC Messungen kontaktlos erfolgen, wie dies beispielsweise bei der Photolumineszenzmessung erfolgt. Die Anlagentechnik für nicht-STC-Messungen ist deutlich kostengünstiger.

Vorzugsweise umfasst das Primärmessverfahren eine oder mehrere Lumineszenzmessungen, bei denen Lumineszenzbilder von der Solarzellenoberfläche erfasst werden, insbesondere eine Elektrolumineszenzmessung und/oder eine Photolumineszenzmessung. Bei der Elektrolumineszenzmessung wird die Solarzelle kontaktiert und mittels elektrischer Signale angeregt, also insbesondere mittels eines Stromflusses oder einer angelegten Spannung. Bei einer Photolumineszenzmessung wird die Solarzelle mittels einer Bestrahlung, insbesondere einer Laserbestrahlung, angeregt. In beiden Fällen können die Lumineszenzbilder mittels einer Kamera erfasst werden. Hierbei kann entweder die Gesamtoberfläche einer Solarzelle auf einmal von der Kamera erfasst werden. Alternativ ist es möglich, die Solarzellenoberfläche mittels der Kamera bereichsweise abzutasten.

Lumineszenzmessungen sind innerhalb der Überschussladungsträgerlebensdauer, welche etwa 1 Millisekunde (ms) beträgt oder in der Größenordnung von 1 ms liegt, im Gleichgewicht. Ein Hystereseverhalten, wie es z.B. aus IV-Kennlinienmessungen von Hochleistungs- Silizium-Solarzellen her bekannt ist, entsteht hierdurch nicht, da die externe Bespannung nicht zeitlich geändert wird. Dadurch sind sogar Messungen an sich bewegenden Solarzellen, also sogenannte „on-the-fly“-Messungen möglich, wenn lokale Belichtungszeiten im Bereich weniger Millisekunden liegen. Derartige Lumineszenzmessungen sind somit um mindestens eine Größenordnung schneller als aus IV-Kennlinien abgeleitete Messungen der Leistung.

Vorzugsweise wird aus einem oder werden aus mehreren von einer Solarzelle erfassten Lumineszenzbild(ern) ein Leistungswert, eine Leistungsklasse und/oder ein Wirkungsgrad der Solarzelle ermittelt und als Grundlage für die Sortierung verwendet. Es können zusätzlich auch die Kennlinienparameter, insbesondere der Kurzschlussstrom Isc, die Leerlaufspannung Voc und/oder der Füllfaktor bestimmt werden. Vorzugsweise wird das Lumineszenzbild oder werden die Lumineszenzbilder derart aufgenommen bzw. erfasst, dass sie relevante Informationen enthalten, um daraus den Leistungswert, die Leistungsklasse und/oder den Wirkungsgrad der Solarzelle abzuleiten, beispielsweise mit Widerstandeffekten oder es sind dafür weitere Primärmessungen erforderlich. Bevorzugterweise wird/werden das/die Lumineszenzbild(er) hierzu ausgewertet, beispielsweise mittels Featureerkennung mithilfe von Algorithmen maschinellen Lernens, insbesondere mithilfe von künstlichen neuronalen Netzen.

Bei der Aufnahme von Lumineszenzbilder sind unter anderem folgende Varianten möglich:

• Aufnahme mehrerer Lumineszenzbilder bei jeweils verschiedenen Injektionsniveaus. Diese Variante ist sowohl bei der Photolumineszenzmessung (PL) als auch bei der Elektrolumineszenzmessung (EL) anwendbar.

• Aufnahme mehrerer Lumineszenzbilder bei jeweils verschiedenen Beleuchtungswellenlängen. Diese Variante ist insbesondere bei der Photolumineszenzmessung (PL) anwendbar.

• Aufnahme mehrerer Lumineszenzbilder bei jeweils verschiedenen Detektionswellenlängenbereichen.

• Aufnahme mehrerer Lumineszenzbilder, jeweils bei vorderseitiger und/oder rückseitiger Beleuchtung (PL) und Detektion (PL, EL)

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Primärmessverfahren ein kontaktloses Messverfahren umfasst. Neben der Photolumineszenzmessung umfasst diese Option kontaktlose Messung der externen Quanteneffizienz EQE („PL-QE“), kontaktlose Messung des Serienwiderstands und der sogenannten „Suns-PL“ Messung. All diese Messungen haben gemein, dass Signale über die Photolumineszenzstrahlung übermittelt werden und nur die Art-und-Weise der räumlichen, spektralen bzw. zeitlichen Anregung der Strahlung verschiedene Eigenschaften erschließbar machen. Kontaktlose Messungen unterstützen zusätzlich das schnelle und beschädigungsfreie Vermessen für einen Großteil der produzierten Solarzellen. Dies bietet insbesondere für dünne, große und/oder busbarlose Solarzellen einen Vorteil. Hierdurch kann ein erhöhter Durchsatz erzielt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das

Primärmessverfahren ein bildgebendes Messverfahren und/oder ein nicht- bildgebendes Messverfahren umfasst. Bei einem bildgebenden Messverfahren kann es sich insbesondere um die vorangehend genannte Erfassung von Lumineszenzbildern handeln. Ein nicht-bildgebendes Messverfahren ist insbesondere die Vermessung der Solarzelle mittels Kontakte, beispielsweise die Erfassung einer IV-Kennlinie. Ein kontaktloses, nicht-bildgebendes Messverfahren ist beispielsweise eine kontaktlose Schichtwiderstandsmessung, die kontaktlose PL-QE-Messung, die kontaktlose Serienwiderstandsmessung, die kontaktlose Suns-PL Messung.

Wie vorangehend erläutert, können an jeder Solarzelle mehrere Primärmessungen mittels unterschiedlichen Primärmessverfahren durchgeführt werden. Z.B. kann ein erstes Primärmessverfahren ein PL-Verfahren und ein zweites Primärmessverfahren ein EL-Verfahren sein, welche nacheinander an derselben Solarzelle angewendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Teilmenge weniger als 10% oder 1% der Anzahl der mehreren Solarzellen umfasst. Das bedeutet, dass über einen Zeitraum berechnet, beispielsweise über einen Tag oder über eine oder mehrere Stunden, weniger als 10% oder 1% der mit dem Primärmessverfahren vermessenen Solarzellen auch mit dem Sekundärmessverfahren vermessen werden. Je weniger Solarzellen mit dem Sekundärmessverfahren vermessen werden, desto größer ist der Durchsatz. Andererseits müssen regelmäßig beide Messverfahren an derselben Solarzelle durchgeführt werden, damit das Sekundärmessergebnis verwendet werden kann, um das Primärmessverfahren und/oder das Primärmessergebnis zu kalibrieren. Die obigen Prozentwerte beziehen sich insbesondere auf eine Mittelwertbildung über einen Zeitraum von einer oder mehreren Stunden. Vorzugsweise werden zunächst mindestens 5, 9, 50 oder 80 Solarzellen ausschließlich mittels des Primärmessverfahrens vermessen, bevor eine Solarzelle mittels beider Messverfahren vermessen wird.

Die Teilmenge erreicht den Wert von weniger als 10% oder 1% vorzugsweise während eines Normalbetriebs nach einer Anlaufphase. Mit anderen Worten wird beim erstmaligen Betrieb, nach einer Produktumstellung, nach einer Prozessumstellung, nach einem Materialwechsel und/oder nach einer längeren Pause, insbesondere Testungspause oder Produktionspause, zunächst eine Grundkalibrierung oder Grundmodellierung durchgeführt. Bei dieser Grundkalibrierung wird zunächst ein großer Anteil an hergestellten Solarzellen sowohl mit dem Primärmessverfahren als auch mit dem Sekundärmessverfahren vermessen, bis die Sortierpräzision, d.h. die Streuungsbreite, des Primärmessverfahrens der Spezifikation entspricht. Die Teilmenge ist hier also sehr groß und liegt vorzugsweise nahe oder bei 100%.

Vorzugsweise ist eine Grundkalibrierung vorgesehen, welche bevorzugt bei einem Anlauf oder neuen Inbetriebnahme des Solarzellenproduktionsvorgangs erfolgt und/oder in regelmäßigen Abständen wiederholt wird, beispielsweise wöchentlich. Eine solche Grundkalibrierung oder Grundmodellierung erfolgt vorzugsweise anhand von ausreichend umfangreichen und repräsentativen Primärmessungen und Sekundärmessungen, um daraus Trainingsdatensätze und Kalibrierdatensätze für die Kalibrierung zu erhalten. Hierzu werden anfänglich vorzugsweise ein hoher Anteil der hergestellten Solarzellen sowohl der Primärmessung als auch der Sekundärmessung unterzogen, so dass die Teilmenge sehr hoch ist, vorzugsweise mehr als 90% oder nahezu 100%.

Eine regelmäßige Grundkalibration ist vorzugsweise nicht notwendig, wenn die Herstellungsprozesse und auch das Substratmaterial nur in geringen Spezifikationsgrenzen schwanken. Es kann also auch eine kontinuierliche Produktion ohne Grundkalibrierung laufen, bei der ständig ein geringer Prozentsatz an Solarzellen die Sekundärmessung durchläuft. Denn mit jeder einzelnen Sekundärmessung wird bereits das Primärmessergebnis und damit das Primärmessverfahren überprüft. Eine Grundkalibrierung wird insbesondere dann erforderlich, wenn plötzlich ein zu großer Anteil von den Primärmessergebnissen nicht mehr zu den Sekundärmessergebnissen passt, beispielsweise weil bei der Herstellung plötzlich Siliziummaterial einer ganz anderen Güte als zuvor eingesetzt wird. Nach einer solchen Anlaufphase geht der Solarzellenproduktionsvorgang vorzugsweise in einen Dauerbetrieb über, bei dem regelmäßig oder sporadisch anhand der Messergebnisse der Sekundärmessung eine Nachkalibrierung erfolgt. Dadurch wird verhindert, dass die Primärmessung gegenüber der Sekundärmessung in der Genauigkeit, d.h. dem mittleren Messwert über eine Teilmenge von mindesten 10 Proben, abdriftet. Beim Nachkalibrieren werden Änderungen in Modellparametern vorgenommen, welche für die Interpretation der Primärmessergebnisse und die spätere Klassifizierung und Sortierung der vermessenen Solarzellen verwendet werden. Es wird sichergestellt, dass Primär- und Sekundärmessung sowohl in der Präzision und der Genauigkeit in der Zielspezifikationsbereich bleiben und damit definiert und dauerhaft vergleichbare Messergebnisse erzeugen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kalibrieren des Primärmessverfahrens und/oder des Primärmessergebnisses ein Anwenden von Algorithmen maschinellen Lernens umfasst. Hierbei werden mehrere Paare aus jeweils einem Primärmessergebnis und einem Sekundärmessergebnis, welche zuvor an einer Solarzelle ermittelt wurden, dem Algorithmus zur Verfügung gestellt. Für jede Solarzelle werden ein oder mehrere solcher Ergebnispaare ermittelt, mit denen der Algorithmus trainiert wird, wobei Modellparameter des Algorithmus ermittelt werden. Alternativ kann bei einer Solarzelle, bei dem ein Ergebnispaar aus einem Primärmessergebnis und einem Sekundärmessergebnis vorliegt, das Sekundärmessergebnis verwendet werden, um eine Charakterisierung der Solarzelle zu ermitteln, beispielsweise ein Leistungswert und/oder eine Effizienz. Dann kann das Primärmessergebnis und die ermittelte Charakterisierung eingesetzt werden, um den Algorithmus zu trainieren und die Modellparameter zu ermittelt.

Anschließend ist der Algorithmus mit den ermittelten Modellparametern in der Lage, als Reaktion auf ein Primärmessergebnis als Eingabe ein Näherungsergebnis für die Charakterisierung der Solarzelle zu ermitteln, beispielsweise eine Leistungswert-Näherung und/oder eine Effizienz-Näherung. Je besser der Algorithmus funktioniert, desto kleiner ist der Abstand zwischen dem Näherungsergebnis und der Charakterisierung der Solarzelle, die man erhalten hätte, wenn man die Solarzelle mittels des Sekundärmessverfahrens vermessen und aus dem damit ermittelten Sekundärmessergebnis die Charakterisierung der Solarzelle abgeleitet hätte. Wie vorangehend erläutert wird vorzugsweise in regelmäßigen Abständen, beispielsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen oder nach der Testung von einer Bestimmten Anzahl an Solarzellen oder nach reduzierter Bewertungspräzision der Primärmessung, eine Nachkalibrierung durchgeführt, indem zumindest eine Solarzelle sowohl der Primärmessung als auch der Sekundärmessung unterzogen wird. Mithilfe der (Nach-)kalibrierung wird der Abstand zwischen dem aus dem Primärmessergebnis mittels des Algorithmus abgeleiteten Näherungsergebnisses für die Charakterisierung der Solarzelle und der aus dem Sekundärmessergebnis abgeleiteten Charakterisierung der Solarzelle minimiert.

Wenn das Primärmessverfahren eine oder mehrere optische Messverfahren umfasst (beispielsweise Photolumineszenzmessverfahren und/oder Elektrolumineszenzmessverfahren) werden mittels der Kalibrierung vorzugsweise Kalibrierfaktoren eingestellt oder geändert, um Änderungen im Transfer elektrischer Eigenschaften in die optische Aufnahmetechnik nachzuführen, z.B. durch Änderungen im optischen Aufbau.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass das Kalibrieren des Primärmessverfahrens und/oder des Primärmessergebnisses ein Anwenden eines künstlichen neuronalen Netzes umfasst. Somit umfasst der vorangehend erläuterte Algorithmus also vorzugsweise das künstliche neuronale Netz und bei den Modellparametern handelt es sich um die Parameter des künstlichen neuronalen Netzes, insbesondere um die Gewichte des künstlichen neuronalen Netzes.

Das künstliche neuronale Netz umfasst vorzugsweise ein rekurrentes bzw. rückgekoppeltes neuronales Netz (recurrent neural network - RNN) und/oder ein faltendes neuronales Netzwerk (convolutional neural network - CNN), bei der die Aktivitäten der Neuronen mittels diskreter Faltungen berechnet werden. Das künstliche neuronale Netz kann mehrere Schichten umfassen, von denen eine, zwei oder mehr Schichten derart gefaltet sind. Handelt es sich hierbei um ein RNN, dann handelt es sich um ein faltendes rückgekoppeltes neuronales Netzwerk (convolutional recurrent neural network).

Methodik:

I. Kalibrierung der optischen Konstante (Ai) optischer Messungen (EL, PL, o.a.). Quantifizierung des Messwertes, beispielsweise mittels STC Messungen oder mittels anderen Referenzmessungen.

II. Bewertung von hochdimensionalen (z.B. Bildern), qualitativen und quantitativen Messdaten durch ein statistisches Modell (z.B. Maschinen- Modell, ML) welches mit korrelierten STC Messungen kalibriert wird.

1. Bildgebende Lumineszenzbilder: i. Bewertung von Bildfeatures, d.h. antrainierten Defektobjekten und Korrelation zu STC IV-Parametern. ii. STC IV-Parameter werden mit Hilfe statistischer Verfahren, wie z.B. maschinellem Lernen (ML), anhand von Lumineszenzbildern vorhergesagt. Hier können insbesondere Verfahren des „Deep- Learnings“ und „Convolutional neural networks (CNN)“ verwendet werden. iii. Zusätzlich werden optional Annomalieerkennungsnetzwerke (CNN oder andere) genutzt, um STC Messungen selektiv zu triggern. Dabei erkennt die Annomalieerkennung Ausreißer, welche ggfs. genau nur mit STC zu vermessen sind.

2. Nicht-bildgebende Messsequenz bestehend aus PL, PL-QE, kontaktloses Rs (nach Kasemann et al.), Suns-PL

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Solarzellentestanlage vorgeschlagen. Alle vorangehend oder nachfolgend im Zusammenhang mit dem Solarzellentestvorgang beschriebenen Ausgestaltungen können entsprechend in der Solarzellentestanlage verwirklicht werden. Zudem können alle vorangehend oder nachfolgend im Zusammenhang mit dem Solarzellenproduktionsvorgang beschriebenen Ausgestaltungen, welche den Solarzellentestvorgang betreffen, entsprechend auf den Solarzellentestvorgang angewendet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Solarzellenproduktionsanlage vorgeschlagen. Alle vorangehend oder nachfolgend im Zusammenhang mit dem Solarzellenproduktionsvorgang beschriebenen Ausgestaltungen können entsprechend in der Solarzellenproduktionsanlage verwirklicht werden. Zudem können alle vorangehend oder nachfolgend im Zusammenhang mit der Solarzellenproduktionsanlage beschriebenen Ausgestaltungen, welche die Solarzellentestanlage betreffen, entsprechend auf die Solarzellentestanlage angewendet werden.

Insbesondere weist die Solarzellenproduktionsanlage einen Herstellungsabschnitt, eine Primärmessvorrichtung, eine Sekundärmessvorrichtung, und eine Sortiereinrichtung auf. Der Herstellungsabschnitt ist ausgebildet, mehrere Solarzellen herzustellen. Die Primärmessvorrichtung ist ausgebildet, zumindest eine Primärmessung mittels eines Primärmessverfahrens an im Wesentlichen jedem der mehreren hergestellten Solarzellen durchzuführen und ein Primärmessergebnis für jede der mehreren Solarzellen zu ermitteln. Die Sekundärmessvorrichtung ist ausgebildet, zumindest eine Sekundärmessung mittels eines Sekundärmessverfahrens an zumindest einem der hergestellten Solarzellen durchzuführen und so ein Sekundärmessergebnis zu ermitteln. Die Sortiereinrichtung ist ausgebildet, jede der mehreren Solarzellen in Abhängigkeit von dem der Solarzelle zugehörigen Primärmessergebnis und/oder Sekundärmessergebnisses in eine Sortierkategorie einzuordnen.

Erfindungsgemäß ist die Solarzellenproduktionsanlage ausgebildet, die Sekundärmessung mittels des Sekundärmessverfahrens an einer Teilmenge der mehreren Solarzellen durchzuführen und das Primärmessverfahren und/oder das Primärmessergebnis in Abhängigkeit vom Sekundärmessergebnis zu kalibrieren. Ein Verteilsystem, beispielsweise umfassend Roboterarme und/oder Fließbänder, kann sicherstellen, dass alle Solarzellen zur Primärmessvorrichtung gelangen und die Teilmenge an Solarzellen zur Sekundärmessvorrichtung gelangt. Alternativ oder kumulativ kann die Anlage derart ausgelegt sein, dass zwar alle erzeugten Solarzellen die Primärmessvorrichtung und die Sekundärmessvorrichtung passieren, dass aber die Sekundärmessvorrichtung derart gesteuert wird, dass lediglich die Teilmenge an Solarzellen, welche sie passiert, auch mittels des Sekundärmessverfahrens vermessen wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 zeigt ein Diagramm eines Ablaufs eines Test- und Sortierverfahrens gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 zeigt eine Solarzellenproduktionsanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Solarzellenproduktionsvorgangs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Solarzellenproduktionsvorgangs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit mehreren parallel durchgeführten Primärmessungen; und

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Solarzellenproduktionsvorgangs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.

Ein Test- und Sortierverfahren gemäß dem Stand der Technik wird anhand eines in Fig. 1 dargestellten Ablaufdiagramms veranschaulicht. Zuvor hergestellte Solarzellen 11 , 12 werden Standardmessvorrichtungen 102 zugeführt. Bei der Standardmessvorrichtung 102 handelt es sich um einen Tester für das Vermessen von Solarzellen unter Standardbedingungen (STC - standard test conditions). Diese werden abgekürzt als STC-Tester bezeichnet. Die Standardbedingungen (nach IEC 60904) umfassen hierbei insbesondere eine standardisierte Beleuchtung/Bestrahlung der Solarzelle mit einen Standardlichtspektrum (AM1.5G). Zudem wird jede Solarzelle elektrisch kontaktiert und ihre Strom-Spannungs-Messkurve (IV-Kurve) wird während der Bestrahlung gemessen.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, werden zwei oder mehr Standardmessvorrichtungen 102 parallel betrieben, um den Durchsatz zu erhöhen. In der Regel werden die Standardmessvorrichtungen 102 unmittelbar am Ende einer Produktionslinie angeordnet, somit als sogenannte End-of-line- Testung eingesetzt. Jede der hergestellten Solarzellen 11 , 12 wird der Standardmessung 102 unterzogen. Wenn beispielsweise in der Produktionslinie 8000 Solarzellen pro Stunde hergestellt werden, dann werden in jedem der beiden Standardmessvorrichtungen 102 4000 Solarzellen pro Stunde vermessen.

Es soll hier darauf hingewiesen werden, dass die in den Diagrammen in den Figuren dargestellten Rechtecke sowohl Verfahrensschritte in einem Verfahren als auch entsprechende Vorrichtungsmodule in einer Vorrichtung visualisieren können. Die Fig. 1 kann somit wie vorangehend erläutert zwei Standardmessvorrichtungen 102 zeigen, denen jeweils ein Teil der hergestellten Solarzellen 11 , 12 zugeführt werden, oder Standardmessungen 102, die an jeweils zwei der hergestellten Solarzellen 11 , 12 parallel durchgeführt werden. Diese Dichotomie wird im Folgenden angewendet, ohne dass ausdrücklich darauf hingewiesen werden muss.

Nach den durchgeführten Standardmessungen 102, werden die vermessenen Solarzellen 11 , 12 einer Sortierung 150 zugeführt, dem sogenannten Binning. Hierbei werden die Solarzellen 11 , 12 in Abhängigkeit von den bei der Standardmessungen 102 ermittelten Messergebnisse sortiert, insbesondere anhand ihrer gemessenen oder mittels der Messergebnisse abgeleiteten Zellleistung oder Zellwirkungsgrad.

Eine Solarzellenproduktionsanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird in der Fig. 2 dargestellt. Die gesamte Herstellung 100 der Solarzellen 11 , 12 ist in der Fig. 2 in einem Diagramm-Element zusammengefasst. In der praktischen Umsetzung sind aber natürlich viele Herstellungsschritte notwendig, um eine Solarzelle herzustellen. Es soll an dieser Stelle auch darauf hingewiesen werden, dass es sich bei einer hergestellten Solarzelle gemäß jeder hier beschriebenen Ausgestaltung lediglich um eine nicht-kontaktierte Solarzelle handeln kann. Die hergestellte Solarzelle muss also nicht unbedingt kontaktiert sein. Alternativ kann die Solarzelle bereits vollständig kontaktiert, also elektrisch mit den Kontakten einer Messelektronik verbunden, sein, bevor sie einer Testung unterzogen wird.

Wie in der Fig. 2 gezeigt, werden alle Solarzellen 11 , 12 zunächst einer Primärmessung 110 in einer Primärmessvorrichtung 110 unterzogen. Für jede der hier gemessenen Solarzellen 11 wird auf Basis der Primärmessung 110 ein Primärmessergebnis 115 ermittelt, dass einem Auswertemodul 130 (bzw. einer Auswertung) zugeführt wird. Eine erste Teilmenge 11 der Solarzellen wird nach der Primärmessung 110 direkt einer Sortierung 150 zugeführt. Für die Sortierung 150 wird das Primärmessergebnis 115 zugrunde gelegt. Diese Sortiersteuerung 137 wird in der Fig. 2 mit einem gestrichelten Pfeil zwischen dem Auswertemodul 130 und dem Sortierbehälter 150 angedeutet.

Auswertemodul 130 und Sortierbehälter 150 sollen hierbei Module kennzeichnen, welche elektronische und mechanische Elemente aufweisen, um die entsprechenden Verfahrensschritte für das Auswerten bzw. Sortieren durchführen zu können.

Eine zweite Teilmenge 12 der Solarzellen wird zusätzlich in einer Sekundärmessvorrichtung 120 einer Sekundärmessung 120 unterzogen, bei dem Sekundärmessergebnisse 125 erzeugt werden. Auch diese Sekundärmessergebnisse 125 werden dem Auswertemodul 130 zur Verfügung gestellt. Die anschließende Sortierung 150 der Solarzellen der zweiten Teilmenge 12 erfolgt auf Grundlage der Primärmessergebnisse 115 und/oder der Sekundärmessergebnisse 125, ebenfalls vom Auswertemodul 130 gesteuert 137. Die Sekundärmessung 120 ist in den hier besprochenen Ausgestaltungen eine Standardmessung 102 gemäß dem Stand der Technik. Sie kann jedoch auch mittels eines anderen zuverlässigen Sekundärmessverfahrens erfolgen. Im Vergleich dazu erfolgt die Primärmessung 110 mittels eines Primärmessverfahrens, welches schneller und/oder preiswerter ist, als das Sekundärmessverfahren. Um auch aufgrund der Primärmessung 110 eine präzise Leistungsbewertung der vermessenen Solarzellen 11 , 12 zu ermöglichen, werden einige der Solarzellen, nämlich die Solarzellen der zweiten Teilmenge 12, der Sekundärmessung 120 unterzogen. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem jede x-te Solarzelle der Sekundärmessung 120 unterzogen wird, oder indem nach einem bestimmten Zeitraum eine oder mehrere Solarzellen der Sekundärmessung 120 unterzogen wird/werden. Die Sekundärmessergebnisse 125 werden dann verwendet, um das Primärmessverfahren und/oder das Primärmessergebnis 115 regelmäßig zu kalibrieren, was in der Fig. 2 mittels eines gestrichelten Pfeils 133 angedeutet wird.

Ein Ablaufdiagramm eines Solarzellenproduktionsvorgangs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Fig. 3 gezeigt. Hier werden zunächst Solarzellen hergestellt 100, welche dann alle einer Primärmessung 110 unterzogen werden. Eine erste Teilmenge 11 der Solarzellen wird unmittelbar einer Sortierung 150 zugeführt, während an einer zweiten Teilmenge 12 eine Sekundärmessung 120 durchgeführt wird. Bei der Sekundärmessung 120 erfolgt auch eine Auswertung 130 der Primärmessergebnisse und der Sekundärmessergebnisse für die Solarzellen aus der zweiten Teilmenge 12. Als Reaktion auf das Ergebnis dieser Auswertung erfolgt eine Kalibrierung 133 des Primärmessverfahrens. Unter bestimmten Umständen kann auf die Kalibrierung verzichtet werden, beispielsweise ist eine Kalibrierung dann nicht erforderlich, wenn die Primärmessung bereits genau das richtige Ergebnis gebracht hat oder wenn vorgesehen ist, dass nicht sofort bei der ersten nicht zur Primärmessung korrelierenden Sekundärmessung die Primärmessung neu kalibriert wird.

Der in der Fig. 4 gezeigte Solarzellenproduktionsvorgang unterscheidet sich dadurch von dem in der Fig. 3 gezeigten, dass hier drei Primärmessungen 110 parallel erfolgen, um den Durchsatz an Solarzellen zu steigern. Auch hier erfolgt die Primärmessung 110 an allen Solarzellen 11 , 12, während die Sekundärmessung 120 nur an einer Teilmenge 12 der Solarzellen durchgeführt wird. Allerdings werden die hergestellten Solarzellen 11 , 12 in drei Gruppen aufgeteilt, welche parallel den Primärmessungen 110 unterzogen werden. Während der in Fig. 3 dargestellte Vorgang dann besonders vorteilhaft ist, wenn die Primärmessung 110 weitaus schneller erfolgt, als die Sekundärmessung 120, ist der Vorgang gemäß Fig. 4 insbesondere dann von Vorteil, wenn die Primärmessung 110 bzw. die Primärmessvorrichtung 110 besonders preiswert im Vergleich zu der Sekundärmessung 120 ist. Im letzteren Fall können dann preiswert mehrere Primärmessvorrichtungen 110 installiert werden, welche eine weitere Durchsatzsteigerung bewirken.

Die Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Solarzellenproduktionsvorgangs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Der Vorteil bei dieser Ausführungsform ist eine ggfs. einfachere Zuordnung der Solarzellen zu ihren Produktionslinien und die spezifische Kalibration der Primärmessung jeder Produktionslinie im Vergleich zu einer globalen Kalibration über alle Primärmessstationen.

Wie vorangehend erläutert, können die Elemente in den Diagrammen der Fig. 2-5 entsprechend ihrer Funktion Vorrichtungen oder Verfahrensschritte darstellen. Wenn sie Verfahrensschritte darstellen, dann können die mit den Pfeilen dargestellten Solarzellenströme derart interpretiert werden, dass die zugehörigen Solarzellen die dargestellten Verfahrensschritte erfahren oder nicht erfahren. Mit anderen Worten können die Solarzellen eine Vorrichtung auch passieren, ohne den mit dieser Vorrichtung ausgeführten Verfahrensschritt zu erfahren. Konkret bedeutet dies insbesondere, dass gemäß einer Ausgestaltung zwar alle hergestellten Solarzellen sowohl die Primärmessvorrichtung als auch die Sekundärmessvorrichtung passieren, dass dann aber die Sekundärmessvorrichtung nur an der besagten Teilmenge an Solarzellen die Sekundärmessung durchführt. Nachfolgend wird das Kalibrieren der Primärmessung mittels der Sekundärmessung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Dieses Kalibrierverfahren ist angelehnt an ein aus der Veröffentlichung Y. Buratti et al., “End-of-Line Binning of Full and Half-Cut Cells using Deep Learning on Electroluminescence Images”, in 2020 47th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Juni 2020, No. 1 , Seiten 133-138, bekanntes Verfahren und kann in vier Schritte unterteilt werden, wobei sich die nachfolgenden Verweise auf Verfahrensschritte „Step 1“, „Step 2“ und „Step 3“ auf die Fig. 1 in dieser Veröffentlichung beziehen: a) Zunächst erfolgt eine Bestimmung einer optischen Konstante als Ergebnis der Primärmessung, indem eine Korrelation von den offenen Klemmspannung und der Signalstärke der Primärmessung durch die Sekundärmessung (z.B. für eine PL-Messung mittels der Formel

Voc = kT/q * ln(C * IPL), wobei C die optische Kalibrierkonstante ist. b) Dann wird ein CNN angelernt. Dies kann automatisch oder durch einen Menschen (z.B. einen Qualitätsingenieur) erfolgen. Für das Anlernen des CNN werden Defektstrukturen in Primärmessergebnissen (z.B. in PL- und/oder EL- Bi Idem) erkannt, markiert und typisiert. Das CNN lernt dadurch auf unbekannten Bildern ähnliche Defektstrukturen automatisch zu erkennen und zu typisieren.

Gleichzeitig lernt das CNN auch die Definition eines defektfreien Primärmessergebnisses. Zusätzlich kann es durch die vorhandene quantitative Signalkalibrierung (Faktor C, siehe Schritt a)) feststellen, ob das Absolutsignal der defektfreien Solarzelle sich geändert hat (Step 1 ) c) Als nächstes erfolgt eine Korrelation des Primärmessergebnisses (Vektor von Informationen Signalstärke, Defektliste) von Solarzellen und der Sekundärmessung (z.B. STC-Leistungsmessung) hinzu. Diese Datenkorrelation wird genutzt, um eine hochdimensionale Regression durchzuführen (Maschinen-Modell), welches erkannten Defekten und Signalstärken möglichst eindeutig einen Leistungswert zuordnet (Step 2). d) Die Schritte a) bis c) werden durchgeführt, bis die Primärmessung die Sekundärmessung zu einer definierten Präzision und Genauigkeit in Bezug auf die Sortierparameter (Isc, Voc, FF, Wirkungsgrad) Vorhersagen kann. Damit ist die Kalibrierung der Primärmessung abgeschlossen.

Nachfolgend wird ein fraktionaler Rekalibrierungsprozess gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine Nachkalibrierung, welche regelmäßig oder sporadisch im Regelbetrieb durchgeführt wird. Sie kann die folgenden Schritte aufweisen: a. Ein bestimmter Prozentsatz der Solarzellen wird immer, also unabhängig von den Primärmessergebnissen, in die Sekundärmessung geleitet. Dadurch ist eine fraktionelle zeitnahe Überprüfung der Vorhersage sichergestellt. b. Wenn die Überprüfung eine erhöhte Streuung, d.h. schlechte Präzision, oder einen Drift, d.h. eine zu hohe Abweichung im mittleren Messwert, z.B. in Isc, Voc, FF oder Wirkungsgrad, feststellt, verursacht z.B. durch eine Änderung der optischen Konstante in der Primärmessung, wird das Vorhersagemodell nachgelernt/nachkalibriert. Bei sehr großen Abweichungen ist eine Neukalibrierung möglich (z.B. bei neuem Rohwafermaterial, anderer Beschichtung, anderer Textur etc.)

Nachfolgend wird ein selektiver Rekalibrierungsprozess gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine Nachkalibrierung, welche im Regelbetrieb durchgeführt wird, wenn die Primärmessergebnisse dies begründen. Sie kann den folgenden Schritt aufweisen: a. Wenn das CNN der Primärmessung keine ausreichende Präzision in der Erkennung der Defekte, oder in der Vorsage des Maschinen-Modells, erreicht, oder Anomalien erkannt werden, wird die Sekundärmessung automatisch aktiviert und das CNN oder das ML-Modell nachgelernt (automatisch oder bei Markierungsbedarf mit Unterstützung durch einen Qualitätssicherungstechniker). Die Präzision des CNN ist hier allerdings nicht als Streuweite der Leistungsparameter definiert, sondern als Wert zwischen 0 und 1 , wobei die Häufigkeit der richtigen Vorhersage eines Defektes und seines Typs im Verhältnis zu der Zahl der Defekte dieses

Typs vorliegt.

Bezugszeichenliste:

11 erste Teilmenge an Solarzellen

12 zweite Teilmenge an Solarzellen

100 Schritt der Herstellung von Solarzellen, Herstellungsabschnitt der Produktionsvorrichtung

102 Standardmessung, Standardmessvorrichtung

110 Primärmessung, Primärmessvorrichtung

115 Primärmessergebnis

120 Sekundärmessung, Sekundärmessvorrichtung

125 Sekundärmessergebnis

130 Auswertemodul

133 Kalibrierung

137 Sortiersteuerung

140 Solarzellenauswahl

150 Sortierung, Sortierbehälter