专利名称：一种太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型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。
发明内容本实用新型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。本实用新型设有太阳能电池板、导热平台、稳压电源、控温加热器、850nm滤波片、 制冷式CCD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°C。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。
3[0009]本实用新型的突出技术效果如下本实用新型在施加正向偏压下本实用新型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实用新型能快速 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。本实用新型能快速地对太阳能电池电致发光进行成像，成像时间不到ls，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。

图1是本实用新型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CXD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
以下结合附图和实施例对实用新型明仪器进一步说明。如图1所示，被检测的太阳能电池板1放置在一耐高温导热平台2上，可提供正负 偏压的晶体管稳压电源3正负极与太阳能电池板1相应的正负极相连接，导热平台(可采 用耐高温导热平台)2和调节支架7安装在底座10上，控温加热器4紧贴在耐高温导热平 台2下面，制冷式CXD相机6安放在调节支架7上，图像采集卡8将制冷式CXD相机6与电 脑9连接起来。将晶体管稳压电源3输出电压及控温加热器4调温档调至最低档，然后接 通晶体管稳压电源3、控温加热器4、制冷式CCD相机6、电脑9的电源，之后从电脑9上打开 图像采集卡软件，这时能在电脑9上观察到太阳能电池的图像，再调整调节支架7的位置及 制冷式CCD相机6的焦距，使得制冷式CCD相机6能清晰对焦太阳能电池板1中央，然后将 850nm滤波片5安装在制冷式CCD相机6镜头前面。此时慢慢调节晶体管稳压电源3输出 电压，当施加到一定程度正向或反向电压时，能在电脑9屏幕上观察到太阳能电池板1的电 致发光图像并可以对当前图像进行保存。然后慢慢调节控温加热器4温度档，加热到一定 温度时，能观察到太阳能电池板1电致发光强度的变化，并对图像进行保存，然后与未加热 时的电致发光图像进行对比分析，进一步辨别缺陷的类型，在正向偏压下内在缺陷处电致 发光强度随温度的升高而增强，而外在缺陷处电致发光强度几乎不受温度的影响。调节支架7采用可上下左右前后调节的调节支架。
权利要求一种太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪，其特征在于设有太阳能电池板、导热平台、稳压电源、控温加热器、850nm滤波片、制冷式CCD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。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪，其特征在于所述稳 压电源为晶体管稳压电源。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪，其特征在于所述调 节支架为可上下左右前后调节的调节支架。
专利摘要一种太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪，涉及一种太阳能电池检测仪。提供一种快速有效的太阳能电池电致发光成像缺陷检测仪。设有太阳能电池板、导热平台、稳压电源、控温加热器、850nm滤波片、制冷式CCD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。
文档编号G01N21/88GK201673125SQ201020197159
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者何发林, 庞爱锁, 李艳华, 杨倩, 武智平, 潘淼, 罗学涛, 郑兰花, 陈朝 申请人:厦门大学