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2020-06-05 19:01:18 26

在了解检测原理之前,先了解下电池片发电原理:电池片发电是利用半导体pn结( pn junction)的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能池(solarcell)。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成了大面积的太阳电池组件(module),再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少量地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。

 光伏发电是根据光生伏恃效应原理,当P-N结受光照时,样品对光子的本征服收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴,N区产生的光生电子属多子,都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对(少子)扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拒向N区,光生空穴被拉向P区,即电子空穴对被内建电场分离。

 这导致在N区边界附近有光生电子积累,在P区边界附近高光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场,真方向由P 区指向N区。此电场使势垒降低,其减小量既光主电势差, P端正,N端负。于是高结电流由P区流向N区,其方向与光电流相反。如果此时分别在P型层和N型层焊上金属导线,接通负载,则外电路便电流通过,如此形成的一个个电池元件,把它们串联、并联起来,就能产生一定的电压和电流,输出功率。

 电池片的分类:工业上生产的硅电池片规格一般为单晶硅、多晶E圭直径125mm和l56mm四种。其中,单晶硅电池片通常有倒角和绒面,多晶硅片表面常伴有冰花状花纹,单晶硅片则是细小的颗粒。另外,单晶硅片一般呈现黑色,多昂硅片偏蓝色。

目前电池片检测通常所采用的方法如下图所示:


基于电致发光的太阳能电池片视觉检测(EL检测)

原理:

EL ( Electroluminescence,电致发光)电池片的核心部分是半导体PN结,在没有其它激励(例如光照、电压、温度)的条件下,其内部处于一个动态平衡状态,电子和空穴的数量相对保持稳定。如果施加压力,半导体中的内部电场将被削弱,N区的电子将会被推向P区,与P区的空穴复合(也可理解为P区的空穴被推向N区,与N区的电子复合),复合之后以光的形式辅射出去,即电致发光。当被施加正向偏压之后,晶体硅电池就会发光,波长1100nm左右,属于红外波段,肉眼观测不到。激发出的光子越多,所测得的EL图像也就越亮;如果有的区域EL图像比较暗,说明该处产生的电子和空穴数量较少,代表该处存在缺陷。因此,在进行EL测试时,需利用CCD相机辅助捕捉这些光子,然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。


工作条件:

1、在暗箱中成像。

2、摄像头前加红外虑镜。

3、正向加电的探针夹具。

检测项目:隐裂、裂绞、碎片、断栅


基于光致发光的太阳能电池片视觉检测(PL检测)

     原理:

光致发光( Photoluminescence,简称PL)是指物质吸收光子(或电磁波)后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态,同时放出光子是光致发光光子的过程。光致发光是多种形式的荧光( Fluorescence)中的一种。光致发光是和一种探测材料电子结构的方法,它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上,被材料吸收并将多余能量传递给材料,这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光普结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。


工作条件:

1、在暗箱中成像。

2、摄像头前加红外虑镜。

3、电池片到固定位置时打开激光器。

检测项目:隐裂、裂纹、黑芯


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