[发明专利]一种线扫描探测器检测太阳能电池片缺陷的系统

说明书

技术领域

本发明属于检测系统技术领域，具体的说，涉及一种线扫描探测器检测太阳能电池片缺陷的系统，应用于太阳能电池片的PL缺陷检测。

背景技术

由于光伏产业在清洁能源中扮演着越来越重要的角色，太阳能电池的制造商正在花大力提高生产效率，在增大产能的同时降低生产成本。这样，在生产过程中的检测系统就变得至关重要。太阳能电池的原始电池片在生产过程中就存在黑芯，裂纹等问题，由于它非常脆弱，在生产过程中，很容易造成肉眼无法察觉的破损，所以尽早发现不合格的电池片，避免它流入下一道工艺，不仅可以减少浪费，还可以尽早发现工艺中存在的问题。

检测系统的基本性能由两个关键指标衡量：检测速度和检测灵敏度，随着生产技术的进步，制造速度不断加快，对产品质量要求的提高，需检测的缺陷越来越小，因此对检测系统的速度和灵敏度的要求也在不断提高。

现在使用的PL检测系统，是根据光致发光原理，采集太阳能电池片荧光信号并用CCD成像，通过图像分析来检测太阳能电池的裂纹、黑芯、污染等缺陷，判断电池片的质量。由于太阳能电池片荧光的波长在近红外波段，而硅CCD在此波段的转换效率很低，如要提高检测速度，必须使用InGaAs相机，而InGaAs材料非常昂贵，为了提高检测灵敏度，不可避免要增加像素数量，从而增加感光材料面积，使成本越来越高；另一种提高检测速度的方法是增加激光的强度，而高功率激光的电源和冷却系统非常庞大复杂，它的匀光系统成本也非常高。总之，迫切需要一种效率高，速度快的检测设备用于太阳能电池生产线的高分辨率检测。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种线扫描探测器检测太阳能电池片缺陷的系统，使用线扫描探测器可以将激光光斑聚焦在一条很窄的线上，大大提高了功率密度，从而提高了检测速度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种线扫描探测器检测太阳能电池片缺陷的系统，包括照明系统和成像系统，所述照明系统为线性光源，所述成像系统包括线扫描探测器以及与之匹配的成像镜头。

进一步，所述扫描探测器为线性InGaAs探测器。

进一步，还包括太阳能电池片移动机构和对应的编码器。

进一步，所述线性光源为线性激光。

进一步，所述线性激光为线性水平叠阵激光器。

进一步，所述线性激光为线性半导体激光器。

进一步，所述照明系统为线性近红外LED光源。

进一步，所述照明系统为线性LED光源，所述线扫描探测器为线性硅探测器。

进一步，所述成像镜头前设有滤光片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用线性光源和线扫描探测器，大大提高了光源的功率密度，从而提高了检测速度，而且线扫描探测器可以在太阳能电池片移动的时候取像，减少了太阳能电池片移动机构加速、减速和静止的时间，不仅提高了速度，还简化了系统整体设计。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的光学系统示意图；

图2是现有的垂直叠阵激光器示意图；

图3是本发明的水平叠阵激光器示意图；

图4是具有不同检测功能的光学模块组合系统示意图。

具体实施方式

本发明所述线扫描探测器检测太阳能电池片缺陷的系统，包括上料区，用于将太阳能电池片放置在太阳能电池片输送装置上；曝光区，设有位于太阳能电池片上方的检测成像系统；分拣区，用于将不同质量的太阳能电池片放到对应的收料盒中。

曝光区包括照明系统和成像系统，采用光致荧光原理对太阳能电池片实行曝光、成像，所述照明系统为线性光源，所述成像系统包括线性InGaAs探测器1以及与之匹配的成像镜头。

如图1所示，线性光源为线性半导体激光器2，通过光学整形成一条细光斑，投射到太阳能电池片3表面，成像镜头将太阳能电池片3表面的像聚焦于线性InGaAs探测器1上，成像镜头前设有滤光片(图中未示出)，当太阳能电池片3表面和成像系统产生相对运动时，线性InGaAs探测器1就可获得太阳能电池片3表面的图像。