晶体硅太阳电池的缺陷检测

1、晶体硅太阳电池缺陷检测技术内容提要一、红外热成像检测 1. 1 红外成像检测技术简介 1. 2 本单位的红外检测系统 1. 3 红外热成像测试实例分析二、光诱导电流（LBIC）检测 2.1 光诱导电流测试简介 2.2 测试实例分析 一、红外成像检测 激发样品内部产生载流子，载流子复合发光，同时也产生热量红外 相机激光源电源+-图 1-1 红外成像检测示意图图1-2 市场上的EL设备1. 1 红外成像检测技术简介1.1 红外成像检测技术简介激励源测试 对象红外 相机处理 系统恒压/恒流电源、周期性电源激光源硅片电池组件工作波段；制冷方式；工作像素；成像方式直接图象；锁相处理；标示异常区；诊断软件

2、系统构成及差别1.1 红外成像检测技术简介应用市场硅片、电池、组件生产全过程检测图1-3 硅片和电池的PL图象图1-4 组件EL测试设备及图像原料检测工艺优化产品把关系统设计理念及结构1. 2 本单位自制的红外热成像测试系统检测电池漏电等缺陷操作简便，速度快对异常区能准确定位成本低4PT斯蒂芬玻尔兹曼定律图1-5 系统结构图系统硬件介绍1.2 本单位自制的红外热成像测试系统红外热像仪支架载物台稳压电源系统总电源操作按钮测试室气动门全遮光测试室系统硬件特点1.2 本单位自制的红外热成像测试系统1 采用进口640*480像素非制冷式红外热像仪 测温灵敏度高于0.040C2 自动加载电极接触，自动加

3、载电压，准确快速。3 精确定位装置，可调的电极接触 快速调整适合不同规格的电池。4 测试室采用气动门，一键式操作5 数据的快速传输与处理系统软件介绍1. 2 本单位自制的红外热成像测试系统图1-7 红外热像图载入及处理图1-8 人工确定热点坐标数据图1-9 自动确定热点坐标数据1.2 本单位自制的红外热成像测试系统系统发展方向 采用自动化的电池片装载系统，朝在线式发展 提高设备的数据传输和处理速度 总结各种缺陷的图像特征，增加软件的诊断功能 加入短波红外相机及激光激励源部件等， 建成多功能测试系统1.3 红外热成像测试实例分析正常片硅片微裂纹主栅击穿正面沾染铝浆颗粒图1-10 各种缺陷电池的红

4、外热像图二、光诱导电流（LBIC）扫描成像测试 2.1 测试原理及设备Light Beam Induced Current，LBIC图2-1 光诱导电流 测试原理图图2-2 Semilab WT-2000 测试仪图2-3 国产光束诱导电流检测系统2.1 测试原理及设备Semilab WT -2000 LBIC 测试性能扫描区域：最大 210210 mm 测试电流范围：1 uA 1 mA 光源波长：407，662，852， 973 nm 光斑直径： 100m扫描步长: 0.25，0.5，1，2，4，8，16mm扫描速度: 50 points/s可进行单点或连续扫描(mapping)测试测试结果包

5、括：光诱导电流、反射率、量子效率、少子扩散长度图2-4 电池样品的LBIC扫面图象2.1 测试原理及设备LBIC与红外成像的区别与红外成像的区别光诱导电流LBIC红外成像激励源多波长激光激光、电源检测对象电流、反射光红外辐射测量方式逐点扫描整体成像检测结果光诱导电流、反射率、IQE、少子扩散长度红外图像精确度精确的电池性能数值红外辐射的数值时间时间长快速应用实验室、电池检测实验室、产线、用途多2.2 测试实例分析图2-5 一个电池不同波长的LBIC图像左：973nm；右：407nm图2-6 一个表面有周期性高反射率条纹的电池样品左：LBIC图；中：反射率图；右：IQE图LBIC用于检测隔离效果

6、图2-7 电池边缘隔离示意图(Daniel Kray et al，2007)2.2 测试实例分析光照点扩散层细栅主栅测试电路LBIC测试电流收集途径图2-8 激光隔离实验样品区域的LBIC图象左：隔离效果差；右：隔离成功逐点扫描的优势！单位：顺德中山大学太阳能研究院姓名：王学孟邮箱：内容提要一、红外热成像检测 1. 1 红外成像检测技术简介 1. 2 本单位的红外检测系统 1. 3 红外热成像测试实例分析二、光诱导电流（LBIC）检测 2.1 光诱导电流测试简介 2.2 测试实例分析 2.1 测试原理及设备LBIC与红外成像的区别与红外成像的区别光诱导电流LBIC红外成像激励源多波长激光激光、电源检测对象电