[发明专利]一种太阳能电池片的质量检测方法及其检测装置

说明书

本发明提供了一种太阳能电池片的质量检测方法及其检测装置，该方法利用检测装置对待测电池片进行扫描，得到电池片的OCT三维图像；然后对所得OCT三维图像进行观察或处理得到电池片的外观特征、缺陷位置、厚度、栅线电极尺寸以及电池片陷光能力等信息，可实现对太阳能电池片的无接触、无损伤在线实时检测。本发明检测更加全面，只靠单一检测方法和装置就能实现多项参数的检测，大大降低了检测成本，同时可检测生产线各阶段的半成品质量，为各工艺流程生产提供参考指标。

技术领域

本发明涉及光伏领域，具体涉及一种太阳能电池片的质量检测方法及其检测装置。

背景技术

随着化石能源的不断减少和环境恶化的不断加剧，以太阳能为代表的可再生能源的发展受到越来越多的重视。太阳能电池是一种基于光伏效应，将太阳能转化成电能的器件，它具有可靠性高、寿命长、无污染等优点，可做人造卫星、航标灯、晶体管收音机等的电源。以使用材料的不同，太阳能电池可分为硅太阳电池、化合物太阳电池、染料敏化电池和有机薄膜电池等。其中，硅太阳电池是发展较快且更为成熟的一类太阳电池，在目前的产业化太阳电池中，晶硅太阳电池所占比例近90%。

太阳能电池的生产需要相当多的工序, 为了得到更高效率和更长使用寿命的太阳电池，对太阳电池的检测又是其中必不可少的一道工序。随着全球光伏产业的快速成长，对太阳能电池的质量检测也提出了更高的要求，其质量检测主要可分为电性能测试与表面质量检测。目前，绝大多数的太阳能电池生产厂家还是采用人工的方式进行表面质量检测，依赖作业人员的视觉判断，因此也带来了许多检测问题，同时产品质量很难得到保证。此外，人工检测时间短、对缺陷判定上易落入主观看法而无法建立标准。

目前，对太阳电池检测方法的研究很多，主要包括电镜扫描（SEM）、光致发光扫描（PL）、电致发光扫描（EL）、反射率测量、I-V特性测试。其中，I-V特性测试主要检测电池片的电学性能，电镜扫描（SEM）、光致发光扫描（PL）和电致发光扫描（EL）用于电池片的缺陷检测，可检测出电池片的隐裂、断栅等情况，但上述方法不能得到深层次的结构信息，也无法检测栅线电极的尺寸和电池片陷光能力等参数，通常需要配合反射率等其他检测方法来进行电池片质量评价且很难实现在线实时检测。电致发光扫描（EL）为接触性检测，易对电池片造成损伤，如专利文件（申请号 CN201110104821.6）中公开了一种太阳能电池片电致发光缺陷检测与IV检测一体化系统，主要包括用于固定电池片的探针夹持机构、IV检测系统、EL检测系统以及电路转换装置等机构，结构较为复杂，虽改进为只需用探针夹电池片一次，但仍会对电池片造成损伤且无法实现较为全面的检测。专利文件（申请号201410265102.6）公开了一种太阳电池片在线质量检测方法，其应用多个光源、多个成像单元以及翻转机构来实现在线检测，结构相对复杂，且在检测时需将电池片翻转，不能检测除缺陷外的其他参数。此外，电镜扫描（SEM）检测时需对电池片样品进行处理，且检测成本较高，不适于工业化应用。由于硅太阳能电池易碎，因此更适合采用非接触检测，目前尚没有一种较为全面的非接触检测方法。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种太阳能电池片的质量检测方法，以解决现有检测方法对电池片具有破坏性、高成本或者不能得到深度方向信息的问题。

本发明的目的之二就是提供一种太阳能电池片的质量检测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种太阳能电池片的质量检测方法，包括以下步骤：

一、利用检测装置对待测电池片进行扫描，得到电池片的OCT三维图像；所述检测装置包括OCT检测系统，所述OCT检测系统采用硅片不能吸收的近红外光源；

二、对所得OCT三维图像进行观察或处理得到电池片的质量参数：

（a）获得电池片的缺陷、杂质参数：纯净的晶体硅在图像中是透明的，但缺陷和杂质会引起散射或吸收而呈现为亮斑或亮线，通过直接观察获得电池片的缺陷、杂质参数；