專利名稱：太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與iv檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池片的EL缺陷檢測(cè)和IV檢測(cè)的一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
EL檢測(cè)系統(tǒng)，是根據(jù)電致發(fā)光原理，采集太陽(yáng)能電池?zé)晒庑盘?hào)并影攝成像，通過(guò)影攝圖像來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)能電池缺陷，判斷電池片的質(zhì)量，能檢測(cè)出太陽(yáng)能電池片的裂紋、黑芯、 污染等缺陷。IV檢測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)太陽(yáng)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(hào)，然后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，能檢測(cè)出太陽(yáng)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(kāi)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(cè)系統(tǒng)需要用探針夾住太陽(yáng)能電池片的主柵線以便采集所需信號(hào)，EL檢測(cè)系統(tǒng)也需要用探針夾住太陽(yáng)能電池片的主柵線，以向電池片加電。探針在夾住太陽(yáng)能電池片的過(guò)程中，會(huì)對(duì)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(yáng)能電池片檢測(cè)設(shè)備，都是分別進(jìn)行IV檢測(cè)和EL缺陷檢測(cè)，這樣需要用探針對(duì)電池片夾兩次，這就會(huì)對(duì)電池片產(chǎn)生更大的損傷，檢測(cè)的效率也會(huì)很低。在接觸式檢測(cè)過(guò)程中，被檢測(cè)樣品的破損率是衡量一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的最重要的指標(biāo)之一，盡量降低被檢測(cè)樣品的破損率，是檢測(cè)系統(tǒng)必須具備的品質(zhì)。在EL檢測(cè)和IV檢測(cè)過(guò)程中，減少探針的夾片次數(shù)，無(wú)疑會(huì)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(cè)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)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(guò)導(dǎo)線7與IV數(shù)據(jù)處理器8相連，檢測(cè)時(shí)，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(yáng)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(hào)通過(guò)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(cè)系統(tǒng)，包括C⑶相機(jī)9，可編程電源10，圖像處理單元17 和探針架5。檢測(cè)時(shí)，探針6上下夾住電池片4的主柵線，可編程電源通過(guò)導(dǎo)線7給電池片 4加電，由CXD相機(jī)9收集電池片4發(fā)出的光束11然后成像，與CXD相機(jī)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(yáng)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(lái)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(gè)電池片4經(jīng)過(guò)圖1所示的IV檢測(cè)，再經(jīng)過(guò)圖2所示的EL檢測(cè)，探針夾兩次電池片4，增加了電池片4破損的風(fēng)
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(diǎn)，提供了一種太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與 IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)，其將EL檢測(cè)和IV檢測(cè)整合起來(lái)，這種檢測(cè)系統(tǒng)只需要用探針夾一次電池片，減少了太陽(yáng)能電池片的破損率，而且為了提高生產(chǎn)效率，減少I(mǎi)V檢測(cè)和EL檢測(cè)的時(shí)間，并且實(shí)現(xiàn)了快速的檢測(cè)轉(zhuǎn)換。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)，包括用于固定電池片的探針夾持機(jī)構(gòu)；IV檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機(jī)構(gòu)上方、用于IV檢測(cè)的照明系統(tǒng)，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測(cè)系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接，用于切換IV檢測(cè)系統(tǒng)和EL檢測(cè)系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述電路轉(zhuǎn)換裝置包括設(shè)于所述探針夾持機(jī)構(gòu)和IV數(shù)據(jù)處理器之間的第一繼電器開(kāi)關(guān)，以及設(shè)于所述探針夾持機(jī)構(gòu)和上述電源之間的第二繼電器開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機(jī)構(gòu)側(cè)上方的相機(jī)和反射鏡。進(jìn)一步，所述成像系統(tǒng)包括相機(jī)以及和相機(jī)連接的機(jī)械推桿裝置。進(jìn)一步，所述成像系統(tǒng)包括位于探針夾持機(jī)構(gòu)側(cè)上方的相機(jī)，所述探針夾持機(jī)構(gòu)為可旋轉(zhuǎn)設(shè)置。進(jìn)一步，所述探針夾持機(jī)構(gòu)以一端為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述探針夾持機(jī)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(jī)構(gòu)側(cè)上方、對(duì)應(yīng)所述低通濾光片設(shè)置的相機(jī)。進(jìn)一步，所述照明系統(tǒng)為太陽(yáng)光模擬器。進(jìn)一步，所述太陽(yáng)光模擬器包括脈沖氙燈。進(jìn)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(guò)一電路轉(zhuǎn)換裝置將EL缺陷檢測(cè)和IV檢測(cè)整合成一個(gè)系統(tǒng)，減少了探針夾電池片的次數(shù)，具有檢測(cè)效率高和破損率低的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有的IV檢測(cè)系統(tǒng)示意圖；圖2是現(xiàn)有的EL缺陷檢測(cè)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(cè)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(jī)械推桿裝置的示意圖；圖8是本發(fā)明探針夾持機(jī)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(cè)時(shí)的示意圖9B是本發(fā)明增加低通濾光片，EL檢測(cè)時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖4、5所示，本發(fā)明所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(guò)導(dǎo)線7和第一繼電器開(kāi)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(cè)的可編程電源10之間也通過(guò)第二繼電器開(kāi)關(guān)16 和導(dǎo)線7相連。第一繼電器開(kāi)關(guān)15和第二繼電器開(kāi)關(guān)16是高速的，可以保證檢測(cè)的效率。 在進(jìn)行IV檢測(cè)時(shí)，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(tái)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(hào)通過(guò)閉合著的第一繼電器開(kāi)關(guān)15傳輸?shù)絀V數(shù)據(jù)處理器8，這個(gè)過(guò)程中第二繼電器開(kāi)關(guān)16是斷開(kāi)的，可以防止電信號(hào)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(hào)，保證檢測(cè)的精度。進(jìn)行EL缺陷檢測(cè)時(shí)，第二繼電器開(kāi)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(jī)9通過(guò)接收光束11對(duì)電池片4成像，這個(gè)過(guò)程中第一繼電器開(kāi)關(guān)15是斷開(kāi)的，可以防止電池片4上的電荷流向IV檢測(cè)系統(tǒng)的IV數(shù)據(jù)處理器8。為了視圖的簡(jiǎn)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(cè)和IV光學(xué)檢測(cè)可以在一個(gè)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(fēng)險(xiǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，進(jìn)行IV檢測(cè)時(shí)，第二繼電器開(kāi)關(guān)16是斷開(kāi)的，第一繼電器開(kāi)關(guān)15是連通的；而進(jìn)行EL檢測(cè)時(shí)，第二繼電器開(kāi)關(guān)16是連通的，第一繼電器開(kāi)關(guān)15是斷開(kāi)的。但是，電池片4被加電后，有成像系統(tǒng)對(duì)電池片4產(chǎn)生的熒光進(jìn)行捕捉成像，成像系統(tǒng)不能擋住太陽(yáng)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(yáng)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(cè)的成像會(huì)產(chǎn)生畸變，對(duì)圖像處理帶來(lái)了 一定的難度。本發(fā)明提出了 4種實(shí)施方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。實(shí)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(duì)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(jī)9成像質(zhì)量好于改良前的。另外通過(guò)反射鏡12，光路上的空間就更開(kāi)闊，CCD相機(jī)9的鏡頭選擇就更具靈活性。實(shí)施例2，如圖7所示，對(duì)比圖5，本實(shí)施例在原有的基礎(chǔ)上增加了機(jī)械推桿裝置， 該機(jī)械推桿裝置包括一支撐架18和機(jī)械推桿19，CCD相機(jī)9可以通過(guò)機(jī)械推桿19往返運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行IV檢測(cè)時(shí)，C⑶相機(jī)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(huì)影響IV檢測(cè)的結(jié)果；IV檢測(cè)完成后，機(jī)械推桿19將CXD相機(jī)9推到電池片4正上方進(jìn)行EL檢測(cè)，此時(shí)光束11與CCD相機(jī)9的成像傾斜角為零，可以得到最佳的成像質(zhì)量。實(shí)施例3，如圖8所示，將原有的探針夾持機(jī)構(gòu)改成可旋轉(zhuǎn)型的，進(jìn)行IV檢測(cè)時(shí)，電池片4處于水平位置；IV檢測(cè)完成后，進(jìn)行EL檢測(cè)時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)以一端為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使電池片4從水平方向旋轉(zhuǎn)到與CCD相機(jī)9成像方向垂直，光束11與CCD相機(jī)9的成像傾斜角為零，EL檢測(cè)完成后，夾持機(jī)構(gòu)回到水平位置等待IV檢測(cè)，也能消除成像畸變的缺點(diǎn)。實(shí)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(zhǎng)小于900nm的光能全部透過(guò)，而大于950nm的光全反射，并且反射光11與CXD相機(jī)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(shí)施方式，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)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(dòng)和變形。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(jī)構(gòu)；IV檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機(jī)構(gòu)上方、用于IV檢測(cè)的照明系統(tǒng)，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測(cè)系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接，用于切換IV檢測(cè)系統(tǒng)和EL檢測(cè)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(jī)構(gòu)和IV數(shù)據(jù)處理器之間的第一繼電器開(kāi)關(guān)，以及設(shè)于所述探針夾持機(jī)構(gòu)和上述電源之間的第二繼電器開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(jī)構(gòu)側(cè)上方的相機(jī)和反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述成像系統(tǒng)包括相機(jī)以及和相機(jī)連接的機(jī)械推桿裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(jī)構(gòu)側(cè)上方的相機(jī)，所述探針夾持機(jī)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(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)，其特征在于所述探針夾持機(jī)構(gòu)以一端為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述探針夾持機(jī)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(jī)構(gòu)側(cè)上方、對(duì)應(yīng)所述低通濾光片設(shè)置的相機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)， 其特征在于所述照明系統(tǒng)為太陽(yáng)光模擬器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)一體化系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)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(yáng)能電池片電致發(fā)光缺陷檢測(cè)與IV檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池片的EL缺陷檢測(cè)和IV檢測(cè)的一體化系統(tǒng)，包括用于固定電池片的探針夾持機(jī)構(gòu)；IV檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于探針夾持機(jī)構(gòu)上方、用于IV檢測(cè)的照明系統(tǒng)，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的IV數(shù)據(jù)處理器；EL檢測(cè)系統(tǒng)，包括成像系統(tǒng)以及與探針夾持機(jī)構(gòu)連接的電源；電路轉(zhuǎn)換裝置，與探針夾持機(jī)構(gòu)連接，用于切換IV檢測(cè)系統(tǒng)和EL檢測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)一電路轉(zhuǎn)換裝置將EL缺陷檢測(cè)和IV檢測(cè)整合成一個(gè)系統(tǒng)，減少了探針夾電池片的次數(shù)，具有檢測(cè)效率高和破損率低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102253046SQ20111010482
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)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(zhǎng)清, 楊廣, 梅書(shū)剛, 裴世鈾, 譚華強(qiáng) 申請(qǐng)人:3i系統(tǒng)公司