[发明专利]太阳能电池检测方法及相关装置

说明书

技术领域

本发明有关于一种太阳能电池检测方法及相关装置，尤指一种应用电致发光(electroluminescence，EL)之物理现象的太阳能电池检测方法及相关装置。

背景技术

由于太阳能电池(solar cell)是一种相对较为干净的电力来源，一般预期，其普及率在可见的未来皆会持续攀升。

然而，太阳能电池的制造过程其实相当繁复，且难免会导致电池上存在一些缺陷，例如微裂缝(micro crack)或其它缺陷，这些缺陷常会影响电池的光电转换效率及电池寿命，而降低电池的质量。

因此，太阳能电池的制造商皆致力于改进生产技术，以减少缺陷的产生。此外，制造商还必需在出货前，对制造完的太阳能电池进行检测，以确保电池的质量、降低日后的保固及维修成本、并提升使用者的满意度。

少数载子扩散长度(minority carrier diffusion length)及少数载子生命周期(minority carrier lifetime)是太阳能电池两个重要的参数，这两个参数的关系为：DL＝(D×τ)^1/2，亦即τ＝DL²/D，其中，DL是扩散长度，D是扩散参数(diffusion coefficient或diffusivity)，τ是生命周期。若太阳能电池上的某些点具有相对较低的扩散长度DL，代表这些点的质量较差，可能有无法用肉眼观察出的缺陷，除了可能无法正常贡献电流以外，这些点将来破裂的风险也相对较高。因此，检测太阳能电池上各点的扩散长度，是判断电池质量的一种方式。

电子束诱导电流(electron beam induced current，EBIC)及激光束诱导电流(laser beam induced current，LBIC)这两种物理现象皆可应用来检测太阳能电池各点的扩散长度的变化，以判断电池的质量。然而，这类检测方法的成本高、检测速度慢、且检测机台体积大，故不太适合实际的应用。此外，其它以电致发光(electroluminescence，EL)为理论基础的太阳能电池检测方法则无法检测出扩散长度小幅度的变化，故有鉴别度过低的问题。

发明内容

有鉴于此，具有相对较高鉴别度、较简单架构、及较低检测成本的太阳能电池检测方法及装置，对太阳能电池这个产业是非常有价值的。

本说明书提供了一种太阳能电池检测方法的实施例，包含有以下步骤：充电太阳能电池的扩散电容；在充电扩散电容后，放电扩散电容；以及感测太阳能电池在放电步骤中所发射出的光。

本说明书提供了一种太阳能电池检测方法的实施例，包含有以下步骤：对太阳能电池施加顺向直流偏压；结束施加顺向直流偏压后，对太阳能电池施加逆向直流偏压；以及感测太阳能电池在被施加逆向直流偏压的时段中所发射出的光。

本说明书提供了一种太阳能电池检测装置的实施例，包含有充放电模块及光感测模块。充放电模块用来先充电再放电太阳能电池的扩散电容。光感测模块用来感测充放电模块放电扩散电容时太阳能电池所发射出的光。

相较于以电子束诱导电流或激光束诱导电流为理论基础的检测方法，以上实施例的成本低、检测速度快、检测机台体积小，且检测鉴别度高，故较适合实际的应用。相较于其它以电致发光为理论基础的检测方法，以上实施例可达到较高的鉴别度，故可以更精确地检测出太阳能电池中的缺陷。

附图说明

图1为本发明太阳能电池检测装置的一实施例示意图。

图2为图1之充放电模块的一实施例示意图。

图3为本发明太阳能电池检测方法的一实施例时序图。

图4为本发明太阳能电池检测方法的另一实施例时序图。

具体实施方式

请参阅图1，其绘示了本发明太阳能电池检测装置一的实施例示意图。检测装置100用来对一太阳能电池180进行检测，其中，太阳能电池180可以是单一的太阳能电池单元，也可以是由多个太阳能电池单元所组成的太阳能电池模块。等效上，太阳能电池180包含有虚线所示的扩散电容(diffusion capacitance)C_D及其它未绘示于图中的等效组件(例如等效电阻)。检测装置100包含有一充放电模块120及一光感测模块140。充放电模块120用来对太阳能电池180的扩散电容C_D先充电再放电。光感测模块140用来感测充放电模块120放电扩散电容C_D时太阳能电池180所发射出的光。