[实用新型]测量PERC太阳电池局域接触空洞的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳电池的测试设备，尤其涉及一种测量PERC太阳电池局域接触空洞的装置，属于太阳电池测试技术领域。

背景技术

钝化发射极和背面(Passivated Emitter Rear Cell, PERC)技术是晶硅太阳电池行业近年最具性价比的提高效率手段。PERC技术与常规电池生产线兼容性高，只需增加钝化、激光、背部抛光等设备，用较低的产线改造投资，就能将单晶和多晶电池转换效率分别提升1%和0.5%左右。

现有技术中，PERC太阳电池背面采用介质膜钝化，并采用激光开膜或化学刻蚀开膜的方式形成局域接触窗口。然后丝网印刷Al层，并经过高温烧结形成局域铝背场接触。由于Al原子和Si原子的扩散系数不同，往往会在局域接触的地方形成空洞。观察接触空洞的方法通常采用超声波探伤设备进行探测，需要将硅片泡在水中测试。然而，超声波探伤设备昂贵，大面积测试空洞较为耗时。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中，PERC太阳电池局域接触空洞的检测过程繁琐、耗时等技术问题，提供一种测量PERC太阳电池局域接触空洞的装置，使测试过程操作简单，测试速度快。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种测量PERC太阳电池局域接触空洞的装置，其特征在于，包括：

吸附台，吸附台通过真空泵产生负压从而吸附太阳电池；

设置于吸附台上方的刮刀，刮刀的刮头可在第一动力装置的作用下下压抵靠在太阳电池片的表面的铝层上，刮头同时可在第二动力装置的作用下在水平方向往复移动；

固定设置于刮头两侧的吸尘装置，吸尘装置的吸尘头与真空泵连接，在刮头工作过程中产生负压将刮头刮下来的碎屑吸走；以及，

图像扫描仪和硅片寻边系统，图像扫描仪的扫描头和硅片寻边系统设置于吸附台上方，并可在第三动力装置的作用下在水平方向往复移动；

所述的第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置以及图像扫描头和硅片寻边系统与一计算机连接；计算机输出控制信号控制第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置以及图像扫描头和硅片寻边系统的动作，同时接收图像扫描头和硅片寻边系统输入的信息，经处理后，输出和显示结果。

进一步地，所述刮头下压对电池片的压强范围为1- 100 Pa，刮头水平方向移动的速度为0.001-2 m/s。

进一步地，所述吸尘头安置于刮刀两侧，两侧的吸尘头同时工作，吸力范围为10-1000 mbar，进风量为102 m³/h 到5000 m³/h，所述图像扫描仪的精度为300 DPI – 4800 DPI。

使用本实用新型的装置进行测量PERC太阳电池局域接触空洞的方法，步骤如下：

S1：在计算机系统内设置各项参数；

S2：将PERC太阳电池吸附于吸附台上，电池背面铝层朝上；

S3：通过图像扫描仪的扫描头扫描刮开的区域；

S4：采用图像处理方法计算接触空洞区的长度和面积，计算出接触空洞的比例，形成报告。

作为一种优选，在步骤S2和S3之间，还包括如下步骤：

S2-1：采用硅片寻变系统寻找硅片的四边，开启与吸尘装置的吸尘头相连的真空泵；

S2-2：在计算机控制下，使刮刀下压，采用刮刀将PERC太阳电池背面的铝层刮除，并通过吸尘头吸走刮下来的铝粉，裸露出局域接触形貌；

在步骤S1中，所述参数包括真空泵的负压参数、刮刀下压的距离和力度、刮刀和吸尘头移动的运动行程、刮除铝层的面积、扫描头移动轨迹。

在步骤S2-2中，所述机械刮除法去除铝层，刮刀下压对电池片的压强范围为1- 100 Pa，刮除速度为0.001-2 m/s。

在步骤S2-2中，所述吸尘装置安置于刮刀两侧，两侧的吸尘装置同时工作，吸力范围为10-1000 mbar，进风量为102 m³/h 到5000 m³/h。

在步骤S3中，所述图像扫描仪的精度为300 DPI – 4800 DPI。

在步骤S4中，所述图像处理方法包括识别图像的明暗、对比度，自动识别局域接触区、自动识别接触空洞区，计算接触空洞的比例。