[发明专利]太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池检测仪，尤其是涉及一种能将太阳能电池的内在缺陷和外在缺陷辨别出来的太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪。

背景技术

太阳能电池生产过程中可能会产生各种各样的缺陷，例如硅材料本身的位错、断层以及PN结存在杂质等内在缺陷，还有硅材料在制作成太阳能电池过程中产生的电极断线、电极脱落、电池微裂等外在缺陷。这些缺陷都严重影响了太阳能电池的工作效率，因此如何快速有效地检测出这些缺陷，对太阳能电池品质控制有着十分重要的意义。

中国专利ZL200820007299.3公开了一种基于太阳能电池在偏压下的微光成像来检测太阳能电池隐性缺陷的检测装置。由于太阳能电池内在缺陷和外在缺陷处在正向偏压下产生的电致发光光强极其微弱甚至不产生电致发光现象，这些缺陷区域在该装置成像图片的对应区域都显示出灰度级极弱的图像。因此该装置只能有效地检测出太阳能电池隐性缺陷的位置，但是未能有效地区分出缺陷的类型。太阳能电池的一些内在缺陷如硅材料本身的位错、断层、晶界等是在硅片加工成太阳能电池生产过程中无法控制的，而太阳能电池的一些外在缺陷如电极断线、电极脱落、电池微裂往往是在硅片加工成太阳能电池的生产过程中所造成的，这些外在缺陷是可以通过找出其相应的生产工艺并加以优化而避免的。该装置也没有提供反向偏压装置，太阳能电池PN结完整的区域在反偏下是不产生电致发光现象的，而一些较为明显的PN结杂质缺陷，在反向偏压下存在电致发光现象。例如太阳能电池在制作完铝背电场后如果未切边或者切边不干净这样就导致电池周边PN结存在一定杂质缺陷，而这些缺陷在高反偏下会产生电致发光现象，利用这点可以在高反偏下的电池电致成像检测出是否切边干净以及PN结杂质区域，因此提供反偏电压在太阳能电池缺陷检测中是非常有价值的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速有效的太阳能电池电致发光(EL)成像缺陷检测仪。

本发明设有太阳能电池板、导热平台、稳压电源、控温加热器、滤波片、相机、调节支架、图像采集卡、电脑和底座，太阳能电池板设在导热平台上，导热平台和调节支架安装在底座上，控温加热器设于导热平台下，控温加热器与太阳能电池板连接，控温加热器对设在导热平台上的太阳能电池板进行温度控制，滤波片安装在相机的镜头前，相机设在调节支架上，相机处在太阳能电池板上方，相机经图像采集卡与电脑连接。

所述温度控制的范围可为25～300℃。

所述滤波片可采用850nm滤波片。所述相机可采用制冷式CCD相机。

所述稳压电源可采用晶体管稳压电源。

所述调节支架可采用可上下左右前后调节的调节支架。

本发明的突出技术效果如下：

本发明在施加正向偏压下本发明能快速有效检测出太阳能电池存在外在缺陷，如电极缺陷、微裂；内在缺陷，如位错、层错等缺陷的位置，并通过温度对内在和外在缺陷处电致发光强度的影响来辨别缺陷类型。同时在施加反向偏压下本发明能快速有效检测出太阳能电池PN结杂质缺陷。解决了晶体硅太阳能电池微光图像检测仪未能有效分辨出缺陷类型以及未施加反向偏压而检测出PN结杂质缺陷的问题。

本发明能快速地对太阳能电池电致发光进行成像，成像时间不到1s，并且利用在正反偏压下成像以及温度对缺陷处电致发光强度的影响辨别出太阳能电池缺陷的类型，可广泛应用于太阳能电池生产过程的检测，及时有效地辨别出缺陷类型然后对造成太阳能电池缺陷相应的工艺缺陷进行及时优化。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

在图1中，1是太阳能电池板，2是导热平台，3是可提供正负偏压的晶体管稳压电源，4是控温加热器，5是850nm滤波片，6是制冷式CCD相机，7是调节支架，8是图像采集卡，9是电脑，10是底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型明仪器进一步说明。