專利名稱：太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與iv檢測一體化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種可應(yīng)用于太陽能電池片的EL缺陷檢測和IV檢測的一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
EL檢測系統(tǒng)，是根據(jù)電致發(fā)光原理，采集太陽能電池熒光信號并影攝成像，通過影攝圖像來檢測太陽能電池缺陷，判斷電池片的質(zhì)量，能檢測出太陽能電池片的裂紋、黑芯、 污染等缺陷。IV檢測系統(tǒng)，是通過太陽光模擬器發(fā)出的光照在電池片上，使電池片產(chǎn)生電流電壓等信號，然后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理，能檢測出太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率、 填充因子、并聯(lián)電阻、短路電流以及開路電壓等重要的光電性能參數(shù)，從而為做發(fā)電組件提供依據(jù)。IV檢測系統(tǒng)需要用探針夾住太陽能電池片的主柵線以便采集所需信號，EL檢測系統(tǒng)也需要用探針夾住太陽能電池片的主柵線，以向電池片加電。探針在夾住太陽能電池片的過程中，會對電池片產(chǎn)生一定程度的損壞，增加了破損率。而且現(xiàn)有的太陽能電池片檢測設(shè)備，都是分別進行IV檢測和EL缺陷檢測，這樣需要用探針對電池片夾兩次，這就會對電池片產(chǎn)生更大的損傷，檢測的效率也會很低。在接觸式檢測過程中，被檢測樣品的破損率是衡量一個檢測系統(tǒng)的最重要的指標之一，盡量降低被檢測樣品的破損率，是檢測系統(tǒng)必須具備的品質(zhì)。在EL檢測和IV檢測過程中，減少探針的夾片次數(shù)，無疑會在一定程度上減小破損率，也能提高電池片的質(zhì)量。圖1為現(xiàn)有的IV光電性能檢測系統(tǒng)，包括太陽光模擬器1，探針架5和IV數(shù)據(jù)處理器8。其中，探針通過導(dǎo)線7與IV數(shù)據(jù)處理器8相連，檢測時，探針6上下夾住電池片4 的主柵線，由脈沖氙燈2發(fā)出模擬太陽光束3，照到電池片電池片4的表面上，電池片4產(chǎn)生的電信號通過探針6以及導(dǎo)線7傳輸?shù)絀V數(shù)據(jù)處理器8中，由處理器8得到電池片4的相關(guān)光電性能參數(shù)。圖2為現(xiàn)有的EL缺陷檢測系統(tǒng)，包括C⑶相機9，可編程電源10，圖像處理單元17 和探針架5。檢測時，探針6上下夾住電池片4的主柵線，可編程電源通過導(dǎo)線7給電池片 4加電，由CXD相機9收集電池片4發(fā)出的光束11然后成像，與CXD相機9相連的圖像處理單元17可以得到電池片4的各種缺陷，如黑芯、黑邊和裂紋等。圖3A是探針架的主視圖，圖:3B是探針架的俯視圖，太陽能電池片4 一般是很薄、 很脆弱，很容易發(fā)生破損或者碎片。從圖3A可以看出，探針每夾一次電池片4，必然給電池片4帶來一定的受力，使得電池片4產(chǎn)生一定程度的破損。所以一個電池片4經(jīng)過圖1所示的IV檢測，再經(jīng)過圖2所示的EL檢測，探針夾兩次電池片4，增加了電池片4破損的風
1 O
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與 IV檢測一體化系統(tǒng)，其將EL檢測和IV檢測整合起來，這種檢測系統(tǒng)只需要用探針夾一次電池片，減少了太陽能電池片的破損率，而且為了提高生產(chǎn)效率，減少IV檢測和EL檢測的時間，并且實現(xiàn)了快速的檢測轉(zhuǎn)換。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，包括用于固定電池片的探針夾持機構(gòu)；IV檢測系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機構(gòu)上方、用于IV檢測的照明系統(tǒng)，與探針夾持機構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機構(gòu)連接，用于切換IV檢測系統(tǒng)和EL檢測系統(tǒng)。進一步，所述電路轉(zhuǎn)換裝置包括設(shè)于所述探針夾持機構(gòu)和IV數(shù)據(jù)處理器之間的第一繼電器開關(guān)，以及設(shè)于所述探針夾持機構(gòu)和上述電源之間的第二繼電器開關(guān)。進一步，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方的相機和反射鏡。進一步，所述成像系統(tǒng)包括相機以及和相機連接的機械推桿裝置。進一步，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方的相機，所述探針夾持機構(gòu)為可旋轉(zhuǎn)設(shè)置。進一步，所述探針夾持機構(gòu)以一端為支點旋轉(zhuǎn)。進一步，所述探針夾持機構(gòu)和照明系統(tǒng)之間設(shè)有低通濾光片，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方、對應(yīng)所述低通濾光片設(shè)置的相機。進一步，所述照明系統(tǒng)為太陽光模擬器。進一步，所述太陽光模擬器包括脈沖氙燈。進一步，所述電源為可編程電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過一電路轉(zhuǎn)換裝置將EL缺陷檢測和IV檢測整合成一個系統(tǒng)，減少了探針夾電池片的次數(shù)，具有檢測效率高和破損率低的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是現(xiàn)有的IV檢測系統(tǒng)示意圖；圖2是現(xiàn)有的EL缺陷檢測系統(tǒng)示意圖；圖3A是探針架的主視圖；圖;3B是探針架的俯視圖；圖4是電路轉(zhuǎn)換裝置視圖；圖5是本發(fā)明的IV檢測和EL整合系統(tǒng)示意圖；圖6是本發(fā)明增加反射鏡后的示意圖；圖7是本發(fā)明增加機械推桿裝置的示意圖；圖8是本發(fā)明探針夾持機構(gòu)為可旋轉(zhuǎn)型的示意圖；圖9A是本發(fā)明增加低通濾光片，IV檢測時的示意圖9B是本發(fā)明增加低通濾光片，EL檢測時的示意圖。
具體實施例方式如圖4、5所示，本發(fā)明所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，參閱圖3A、3B，探針6裝在探針架5上，探針架5通過導(dǎo)線7和第一繼電器開關(guān)15與IV 數(shù)據(jù)處理器8相連，探針架5與用于EL檢測的可編程電源10之間也通過第二繼電器開關(guān)16 和導(dǎo)線7相連。第一繼電器開關(guān)15和第二繼電器開關(guān)16是高速的，可以保證檢測的效率。 在進行IV檢測時，連通電池片4和IV數(shù)據(jù)處理器8，切斷探針6和EL加電平臺的聯(lián)系，脈沖氙燈2發(fā)出光束3，照在電池片4上，電池片4產(chǎn)生電壓和電流信號通過閉合著的第一繼電器開關(guān)15傳輸?shù)絀V數(shù)據(jù)處理器8，這個過程中第二繼電器開關(guān)16是斷開的，可以防止電信號從可編程電源10 —端漏出，也防止可編程電源10給電池片4施加干擾信號，保證檢測的精度。進行EL缺陷檢測時，第二繼電器開關(guān)16閉合，可編程電源10給電池片4加電，電池片4由于電致發(fā)光效應(yīng)發(fā)出光束11，CXD相機9通過接收光束11對電池片4成像，這個過程中第一繼電器開關(guān)15是斷開的，可以防止電池片4上的電荷流向IV檢測系統(tǒng)的IV數(shù)據(jù)處理器8。為了視圖的簡潔明了，圖示中隱藏了探針6，電路部分和圖像處理單元。由此， EL缺陷檢測和IV光學檢測可以在一個系統(tǒng)里完成，只需要探針夾一次電池片4，降低了電池片4的破損風險?？偟膩碚f，進行IV檢測時，第二繼電器開關(guān)16是斷開的，第一繼電器開關(guān)15是連通的；而進行EL檢測時，第二繼電器開關(guān)16是連通的，第一繼電器開關(guān)15是斷開的。但是，電池片4被加電后，有成像系統(tǒng)對電池片4產(chǎn)生的熒光進行捕捉成像，成像系統(tǒng)不能擋住太陽光模擬器1發(fā)出的光，所以必須放在電池片4的斜上方，即太陽光模擬器 1的外沿部分。這樣，由于存在傾斜角13，所以EL檢測的成像會產(chǎn)生畸變，對圖像處理帶來了 一定的難度。本發(fā)明提出了 4種實施方式來解決這個問題。實施例1，如圖6所示，其在圖5的基礎(chǔ)上增加了一塊反射鏡12，對比圖5和圖6， 改良后的光束11傾斜角14要小于改之前的傾斜角13，所以改良后的CCD相機9成像質(zhì)量好于改良前的。另外通過反射鏡12，光路上的空間就更開闊，CCD相機9的鏡頭選擇就更具靈活性。實施例2，如圖7所示，對比圖5，本實施例在原有的基礎(chǔ)上增加了機械推桿裝置， 該機械推桿裝置包括一支撐架18和機械推桿19，CCD相機9可以通過機械推桿19往返運動。進行IV檢測時，C⑶相機9處于光束3的外沿處的初始位置，不能擋住光束3，這樣就不會影響IV檢測的結(jié)果；IV檢測完成后，機械推桿19將CXD相機9推到電池片4正上方進行EL檢測，此時光束11與CCD相機9的成像傾斜角為零，可以得到最佳的成像質(zhì)量。實施例3，如圖8所示，將原有的探針夾持機構(gòu)改成可旋轉(zhuǎn)型的，進行IV檢測時，電池片4處于水平位置；IV檢測完成后，進行EL檢測時，夾持機構(gòu)以一端為支點旋轉(zhuǎn)，使電池片4從水平方向旋轉(zhuǎn)到與CCD相機9成像方向垂直，光束11與CCD相機9的成像傾斜角為零，EL檢測完成后，夾持機構(gòu)回到水平位置等待IV檢測，也能消除成像畸變的缺點。實施例4，如圖9A、圖9B所示，在原有方案圖5的基礎(chǔ)上增加了低通濾光片21，使波長小于900nm的光能全部透過，而大于950nm的光全反射，并且反射光11與CXD相機9的成像傾斜角為零，也可以提高成像質(zhì)量。 本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，其特征在于包括用于固定電池片的探針夾持機構(gòu)；IV檢測系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機構(gòu)上方、用于IV檢測的照明系統(tǒng)，與探針夾持機構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機構(gòu)連接，用于切換IV檢測系統(tǒng)和EL檢測系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，其特征在于所述電路轉(zhuǎn)換裝置包括設(shè)于所述探針夾持機構(gòu)和IV數(shù)據(jù)處理器之間的第一繼電器開關(guān)，以及設(shè)于所述探針夾持機構(gòu)和上述電源之間的第二繼電器開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方的相機和反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述成像系統(tǒng)包括相機以及和相機連接的機械推桿裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方的相機，所述探針夾持機構(gòu)為可旋轉(zhuǎn)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，其特征在于所述探針夾持機構(gòu)以一端為支點旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述探針夾持機構(gòu)和照明系統(tǒng)之間設(shè)有低通濾光片，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機構(gòu)側(cè)上方、對應(yīng)所述低通濾光片設(shè)置的相機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述照明系統(tǒng)為太陽光模擬器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，其特征在于所述太陽光模擬器包括脈沖氙燈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片電致發(fā)光缺陷檢測與IV檢測一體化系統(tǒng)，其特征在于所述電源為可編程電源。
全文摘要
本發(fā)明屬于檢測系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種可應(yīng)用于太陽能電池片的EL缺陷檢測和IV檢測的一體化系統(tǒng)，包括用于固定電池片的探針夾持機構(gòu)；IV檢測系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機構(gòu)上方、用于IV檢測的照明系統(tǒng)，與探針夾持機構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機構(gòu)連接，用于切換IV檢測系統(tǒng)和EL檢測系統(tǒng)，本發(fā)明通過一電路轉(zhuǎn)換裝置將EL缺陷檢測和IV檢測整合成一個系統(tǒng)，減少了探針夾電池片的次數(shù)，具有檢測效率高和破損率低的優(yōu)點。
文檔編號G01M11/02GK102253046SQ20111010482
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者劉長清, 楊廣, 梅書剛, 裴世鈾, 譚華強 申請人:3i系統(tǒng)公司