太阳电池电致发光Word格式.docx

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1、太阳电池的工作原理

在光辐照下，太阳电池内的电子空穴对分离到正负极，在电池正负极产生压降，形成回路后即产生电流。

2、太阳电池电致发光测试系统工作原理

利用光生伏打效应的逆过程，给太阳电池通电，电子在太阳电池内部与空穴复合复合过程发射光子，即电致发光。

太阳电池电致发光的波长范围在800nm---1300nm。

利用近红外成像系统将太阳电池发射的光成像并发送到计算机软件，经过处理后将太阳电池的EL图像显示在屏幕上。

太阳电池的电致发光亮度正比于少子扩散长度，正比于电流密度。

通过ＥＬ图像的分析可以有效地发现硅片、电池片和组件生产各个环节可能存在的问题，对改进工艺、提高效率和稳定生产都有重要的作用，因而太阳组件缺陷测试仪太阳电池电致发光测试仪被认为是太阳电池生产线的“X-ray”。

二、EL测试仪配置

根据光伏应用的需求，我们开发了多种规格的EL测试仪太阳组件缺陷测试仪太阳能组件隐裂测试议用于电池以及组件的应用。

EL测试设备有分为组件测试和电池片测试。

电池片EL测试的结构十分类似于太阳电池IV特性测试仪，测试平台式在暗室内。

组件EL测试设备又分为立式和卧式两种。

立式测试，摄像机镜头直接对准组件表面。

而卧式测试，为了缩小设备尺寸，在光路中增加了一组反射镜，通过反射镜将组件EL图像传送到摄像机中。

目前使用比较多的是卧式。

卧式设备便于在线生产使用。

下面是EL测试仪的技术说明。

其中分辨率指标中有2的代表2个摄像机。

三、EL测试仪软件说明软件说明

目前市场上红外检测产品所配备的软件，大部分都非供应商自己开发，因此功能单一，升级缓慢，多数为通用软件，不适合光伏检测的专业要求，对操作人员的专业素质要求极高。

可操作性差，操作繁琐，导致操作的失误率增大，不利于客户生产和研究的需要。

苏州博安机械科技有限公司拥有自己的软件开发团队，软件设计经验丰富，技术实力雄厚。

完全自主开发的电致发光（EL）红外检测设备自动识别软件拥有自己的知识产权，软件功能强大，专用于EL红外检测设备，与硬件的契合度高。

该款EL测试仪软件可实现多种功能：

太阳组件缺陷测试仪太阳能组件隐裂测试议

a）能自动判别，自动筛选缺陷电池组件，快速获取缺陷信息；

b）灵活设置合格判据等功能，并可设置黑心、断栅、裂片等缺陷的程度和数量；

通过软件升级能提供更多的判据以满足自动化生产的要求；

c）软件具有图形放大显示功能，显示细微特征，方便分析判断；

d）曝光测试时间参数设定及显示；

e）程控电源的电流、电压参数设定及显示；

f）保存路径设置及显示；

g）条形码输入窗口；

h）自动扫描条形码编号，以编号名称作为文件名进行保存，同时保留手动扫描功能及编码的手动录入；

i）图像可存档、查询与打印、分类保存、自动数据统计。

j）实时监控相机制冷效果；

四、自动化自动化

目前国内厂商生产的EL红外检测设备多为离线式，只适用于抽检，很难满足光伏生产企业日益严苛的市场要求。

因此在线式检测方案被越来越多的厂商所重视。

自动化检测是对厂商综合设计能力的一次重大考验，在实施过程中的难点很多，例如困扰很多红外厂商的层压前在线检测，需克服流水线对成像的遮挡问题，以及大尺寸组件的变形问题等等。

经过苏州博安技术人员的不懈努力以及实践总结，以及和多个客户的成功合作，目前已经解决了所有的在线式难题。

五、制冷

制冷对图像效果的影响：

太阳电池及组件红外缺陷检测使用的是硅CCD成像器件，该器件在工作过程中会存在许多噪声，有：

光子噪声、散粒噪声、肥零噪声、转移噪声和暗电流噪声。

其中暗电流噪声的存在对组件检测的影响最大，严重限制了CCD的灵敏度和动态范围。

暗电流噪声是由于材料分子的热运动产生的，与温度的关系极为密切，研究显示温度每增加5~6℃，CCD暗电流将增加到原来的两倍，在加上它还与电荷包在势阱中存储时间的长短有关，检测时间越长，暗电流噪声越大。

在层压后组件的检测中，组件温度高提升了相机的工作温度，而且组件的低发光效率（0.01%量级）使得成像时间延长到3-5s，使得检测图中出现许多噪点，降低了检测效果。

苏州博安采用的是加拿大进口的CCD相机，和相同等级的日本产的相机比较，具有相机制冷效果好，精度高，无结雾，并提供制冷反馈系统，制冷效果可视化，集成在软件界面中，可以实时监控相机制冷情况等优点。