[发明专利]一种太阳能电池激光划刻线的缺陷检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种太阳能电池激光划线的缺陷检测系统及方法，主要应用于基于CIGS、CZTS、CdTe等的薄膜太阳能电池组件，属于太阳能电池激光划刻线的缺陷检测技术领域。

背景技术

通常，太阳能电池组件，诸如薄膜太阳能电池组件是通过使用机械/激光划刻单片互连的电池形成。如图1、2所示，为现有技术中用于CIGS太阳能电池的常规划刻工艺，总共存在三条划线，即P1、P2和P3线；由于浪费了太阳能辐射，所以P1到P3线的区域被称为死区；如果对P2和P3线机械地划线，则整个死区通常约为0.2-0.3mm；如果通过使用全激光划刻技术对它们进行划线，则整个死区可以减小到0.2mm（0.14-0.2mm）以内。

然而激光划刻中除了需要死区面积小之外，更重要的一点是保证三条划刻线之间的相互平行或者不交叉。太阳能电池在生产过程中，由于划刻线产生形变会造成线条交叉，另一方面，由于工艺或者其他硬件缺陷，部分划刻线可能存在漏线断线等缺陷，一旦划刻线交叉或者存在漏线断线等缺陷就会造成电池组件效率降低、甚至整片组件报废；故在组件封装之前需要检查划刻线的缺陷。

传统流水线上人工肉眼检测效率慢，且误检率高，稍不注意就导致将不良品流入到下一工序或直接到达客户手中，给下一工序的加工人员带来相当大的工作量，有可能会导致比较大的返工费用，工作效率也无法提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供的一种系统组成合理、简单，效率高，能够快速准确的识别和判断划刻线的情况，基于此可以进行下一步组件封装的太阳能电池激光划刻线的缺陷检测系统及方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种太阳能电池激光划刻线的缺陷检测系统，所述的缺陷检测系统包括：送料装置、检测装置、标记装置，其中：

所述的送料装置用于输运定位待检测太阳能电池激光划刻线样品；包含输送单元和定位单元，所述的输送单元用于输运和卸载待检测太阳能电池激光划刻线样品；所述的定位单元用于跟踪定位待检测太阳能电池激光划刻线样品的位置；

所述的检测装置用于抓取捕获并处理待检测太阳能电池激光划刻线样品；包括：一用于固定待检测太阳能电池激光划刻线样品、减少抖动造成的识别误差的固定单元；一用于采集待检测太阳能电池激光划刻线样品图像的图像采集单元；一用于图像采集时补充亮度、提高图像清晰度及识别精度的照明单元；所述的图像处理单元将获取的扫描图像进行拼接并进行预处理，去除杂散光或其他杂点的影响；一数据处理单元通过数字图像处理技术比较已经完成图像处理的P1/P2/P3线的图像，计算出每条线的位置信息，与数据库对比，判断3条线的趋势；一数据输出单元用于根据数据处理单元给出的数据输出检测结果。

所述的标记装置用于根据所述处理结果在所述位置进行标记；它包含有打标单元，且打标单元与检测装置固定在一起。

作为优选：所述的缺陷检测系统还包含有由X轴单元及Y轴运动单元构成的运动装置，所述的检测装置及标记装置被固定于X轴单元的X轴上，且可沿X轴方向运动；所述的检测装置及标记装置在X-Y方向的平移运动是通过X-Y轴的平移来保证；

待检测太阳能电池激光划刻线样品进入检测系统先由固定单元进行固定，然后由图像采集单元进行拍照录取图像；所述的图像采集单元由面阵相机及相机镜头组成；图像采集单元录取的图像会输入至电脑端进行图像处理、数据处理及数据输出。

作为优选：所述图像采集单元的面阵相机、相机镜头与LED光源及激光打标装置均固定在同一块挂板上，且挂板固定在一线性导轨X轴上；线性导轨X轴在y轴方向的移动是通过线性导轨Y轴完成，从而保证面阵相机及激光打标装置在X-Y方向的平移；所述的检测装置和标记装置配置有将检测装置及标记装置罩住、用于遮挡外来光影响的防尘罩；所述的固定单元是一种吸附面板或平压机构。

作为优选：所述的图像采集单元为一CCD系统，包含高速面阵相机或线扫相机及镜头；所述照明单元为高亮度LED光源；打标单元是一种激光打标装置或喷码打标装置。

一种利用所述缺陷检测系统用于太阳能电池激光划刻线的缺陷检测方法，所述缺陷检测方法包含如下步骤：

a：输运单元输送待检测样品；

b：待检测样品到位之后，固定单元固定住待检测样品；

c：照明单元开启照明；

d：图像采集单元对待检测样品进行扫描取图；

e：图像处理单元将获取的扫描图像进行预处理，去除杂散光或其他杂点的影响；