CN102023235A - 太阳能电池板检测系统的对位检测设备及对位检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备及对位检测方法，其中对位检测设备包含一图像撷取装置及一组可偏转的探测装置，当检测系统上的一输送平台将一待检测的太阳能电池板移载至一检测区域时，通过图像撷取装置撷取电池板上的电极线的图像，藉以与正确的电极线数据进行比对，进而计算出一偏移数据，最后，藉由计算出的偏移数据控制探测装置进行补正，令探测装置于上下压合，检测电池板的电压与电流效率时，能够正确的对准并接触电池板上的电极线，提高电池板检测结果的准确性。

Description

太阳能电池板检测系统的对位检测设备及对位检测方法

技术领域

本发明有关于太阳能电池板，尤其更有关于太阳能电池板的检测设备及检测方法。

背景技术

太阳能发电是一种相当环保的发电方式，其于发电过程中不会产生如二氧化碳之类的温室气体。因此，在温室效应及环保议题备受瞩目的现今，太阳能早已成为未来最值得期待的天然能源之一，而运用太阳能发电的太阳能电池，也已经开始的被运用在日常生活中。

太阳能电池的价值，绝大部份取决于太阳能电池的光/电转换效率，因此，所制造的每一片太阳能电池板，皆需经过转换效率的检验。若于检验过程中，发现太阳能电池板的光/电转换效率低于标准值，或是具有异常现象，则该些太阳能电池板将会被视为不良产品。

如图1A及图1B所示，目前常见的太阳能电池板(下面简称为电池板)，主要使用一种自动化的检测系统中的一检测设备10来检测一电池板2的转换效率。通过一输送平台11的托承与循环转动，自动将该待检测的电池板2输送到一预定检测区域中。接着，通过至少一组的探针排或探针卡12，上下压合并接触该电池板2表面的多个电极线。藉以于该电池板2发电导通后，输出该电池板2的电压及电流，进而通过计算，测得该电池板2的效率。而其中，该电池板2的发电，则通过该检测设备10上的一太阳能仿真器(图未标示)发出高强度的模拟太阳光，垂直照射于该电池板2的受光面，藉以令该电池板2得以因受光照而发电。

然而，太阳能电池板2的主要构成部份为硅芯片，而硅芯片非常的轻薄而且脆弱。容易在输送过程中，因输送的速度，或与该输送平台11接触的摩擦力等可能的因素，使该电池板2偏离原本放置的位置。如此一来，该电池板2被输送至该预定检测区域后，该探针卡12于压合时即无法正确地接触该太阳能电池板2的电极线，而所测得的电压及电流也将与实际输出情况不符，如此一来，将令该电池板2被该检测设备10误判为不良产品。

因此，有鉴于上述缺憾，即有人提出如图2A及图2B所示的检测设备10’。如图所示，主要于该预定检测区域两侧，设置一接触式调整装置13，用以调整该电池板2于该预定检测区域中的摆放角度。当该输送平台11将该电池板2输送至该预定检测区域中时，通过设置于两侧的该调整装置13，向内伸出并碰触该电池板2的两侧边缘。藉由接触式的调整来校准该电池板2的摆放位置与摆放角度，令该电池板2上的电极线的位置，能够对准该探针卡12的上、下方。藉以，当该探针卡12上下压合时，可精确地接触该电池板2上的电极线。

但，上面提到太阳能电池板2非常的脆弱，故于检测过程中，实应避免多余的接触动作。但于该探针卡12上下压合，与该电池板2上的电极线接触导通时，该调整装置13亦同时碰触该电池板2的边缘，令该电池板2得以固定不动，如此一来，实有造成该电池板2边缘破损之虞。再者，上述的该检测设备10’，仅可通过该接触式调整装置13来调整该电池板2的摆放位置及角度，主要是以该电池板2去配合该检测设备10’上的该探针卡12的位置。因此，该种检测设备10’对于印刷具有误差的电池板，不但不具有任何帮助，反而可能造成不必要的误判，详细说明如下。

如图3A所示，一般太阳能电池板2上的多个电极线21，主要是通过网印制程印刷于该电池板2的表面，且一般而言正面为n极而背面为p极。当该电池板2接受光照而发电时，即可通过与表面电极线21的接触导通，输出电压及电流。然而于网印制程中，可能产生印刷电极线21与该电池板2的几何外形具有微小偏差的现象，如此一来，即会产生如图3B所示的另一实施例的太阳能电池板2’。图3B中的该电池板2’与正常的该电池板2相比，可发现该电池板2’上的多个电极线21’较为歪斜。如此一来，于检测过程中，即使通过上述该检测设备10’上的该接触式调整装置13来校准，亦无法使该电池板2’上的该多个电极线21’对准该探针卡12的上、下方，因而，所测得的效率将会低于该电池板2’实际可产生的效率。然而，该电池板2’上的该多个电极线21’虽然具有印刷上的误差，但其效率实与一般正常的该电池板2相同，并非为不良产品。所以，如果无法避免此误判情形而将此种电池板2’全数淘汰，实会为制造厂商带来不小的损失。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备及对位检测方法，可依太阳能电池板上的电极线的图像来控制探测装置进行补正，藉以对应至电极线的位置与角度，使得于上下压合时，探测装置上的探针排能够完全接触到电池板上的电极线，进而提高检测结果的正确性。

为达上述目的，本发明主要提供一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备，设置于该检测系统的一检测区域上，用以检测由一输送平台移载过来的一太阳能电池板，该检测设备包括：

一图像撷取装置，设置于该检测区域的一侧，并沿该输送平台的移载路线朝向该检测区域内，藉以撷取该太阳能电池板上的多个电极线的图像；

一处理单元，电性连接至该图像撷取装置，该处理单元内设有一内存，储存有一位置与角度皆正确的电极线数据，藉以与该图像撷取装置所撷取的图像进行比对，并产生一偏移数据；及

一组可偏转的探测装置，设置于该太阳能电池板的上方及下方，根据该偏移数据进行偏转补正，并接触该太阳能电池板以进行压合检测。

如上所述，其中更包括一驱动单元，电性连接至该处理单元及该探测装置，接收该偏移数据，藉以驱动该探测装置进行偏转补正及压合检测，该驱动单元以马达螺杆驱动、马达凸轮驱动或气压缸驱动方式来驱动该探测装置。

如上所述，其中该探测装置，通过该驱动单元的驱动，进行水平方向的补正，藉以令该探测装置上的多个探针对应至该多个电极线的位置与角度，并且，透过该驱动单元的驱动，进行垂直方向的上下压合动作，令该探测装置上的多个探针接触该太阳能电池板正面与背面的该多个电极线，藉以于导通后输出该太阳能电池板的电压与电流。

如上所述，其中该图像撷取装置设置于该太阳能电池板上方的该探测装置的一侧，并沿该输送平台的移载路线，朝向该检测区域内撷取图像。

为达上述目的，本发明主要提供一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备所使用的对位检测方法，该检测设备设置于该检测系统的一检测区域上，并由该检测系统上的一输送平台，移载一待检测的太阳能电池板至该检测设备中进行检测，该方法包括：

a、依该检测设备上的一图像撷取装置，撷取该太阳能电池板上的多个电极线的图像；

b、依据所撷取的该图像产生一偏移数据；

c、依该偏移数据控制该检测设备上的一可偏转的探测装置进行补正；

d、步骤c之后，该探测装置接触该多个电极线，藉以于导通后输出该太阳能电池板的电压及电流；

e、该探测装置取消补正，回复预设位置。

如上所述，其中该步骤b中，将所撷取的该图像传送至一处理单元，与该处理单元中的一内存内所储存的一位置与角度皆正确的电极线数据进行比对后，产生该偏移数据。

如上所述，其中该图像撷取装置设置于该检测区域的一侧，并沿该输送平台的移载路线，朝向该检测区域内撷取图像。

如上所述，其中该步骤c中，由该检测设备上的一驱动单元接收该偏移数据，藉以驱动该探测装置进行水平方向的补正，令该探测装置上的多个探针对应至该多个电极线的位置与角度。

如上所述，其中该探测装置设置于该太阳能电池板的上方及下方，且于该步骤d中，由该驱动单元驱动该探测装置进行垂直方向的上下压合动作，藉以令该多个探针接触该太阳能电池板正面与背面的该多个电极线。

如上所述，其中该探测装置的压合动作为异步式压合动作，先由设置于该太阳能电池板上方的该可偏转的探测装置向下进行压合，再由设置于该检测设备下方的该可偏转的探测装置向上进行压合。

本发明对照现有技术所带来的功效在于，以非接触方式进行定位，得以避免因碰触太阳能电池板的边缘来校正电池板的位置时，产生电池板边缘破损的情况，且对于电极线印刷歪斜的太阳能电池板，可对探测装置进行补正，使探测装置于对应至电极线的位置与角度后再进行压合接触，不会因电极线的印刷歪斜而测得错误的转换效率，进而错把效率正常的电池板误判为不良产品。

附图说明

图1A为现有技术的检测设备结构俯视图；

图1B为现有技术的检测设备结构侧视图；

图2A为具有接触式调整装置的检测设备结构俯视图；

图2B为具有接触式调整装置的检测设备结构侧视图；

图3A为太阳能电池板的一具体实施例的示意图；

图3B为太阳能电池板的另一具体实施例的示意图；

图4A为本发明的一较佳具体实施例的结构俯视图；

图4B为本发明的一较佳具体实施例的结构侧视图；

图5为本发明的一较佳具体实施例的流程图；

图6为本发明的检测设备的第一作动示意图；

图7为本发明的检测设备的第二作动示意图；

图8为本发明的检测设备的第三作动示意图；

图9为本发明的检测设备的第四作动示意图；

图10为本发明的检测设备的第五作动示意图；

图11为本发明的检测设备的第六作动示意图；

图12为本发明的检测设备的第七作动示意图。

其中，附图标记：

10、10’…检测设备      11…输送平台

12…探针卡              13…接触式调整装置

2、2’…太阳能电池板    21、21’…电极线

31…输送平台            4…检测设备

41…图像撷取装置        42…处理单元

421…内存               43…驱动单元

44…可偏转的探测装置    441…探针

45…机座                46…球阀

5…太阳能电池板         S50～S68…步骤

具体实施方式

现就本发明的一较佳实施例，配合附图，详细说明如后。

请参阅图4A及图4B，为本发明的一较佳具体实施例的检测设备俯视图及侧视图。本发明的检测设备4，设置于一太阳能电池板检测系统(图未标示)的一检测区域上，并通过检测系统上的一输送平台31连续水平地移载一待检测的太阳能电池板5(以下简称该电池板5)，并可间断式地停止，令该电池板5停留于该检测设备4中，接受该检测设备4的检测。该检测设备4主要包括一图像撷取装置41、一处理单元42、一驱动单元43及一组可朝图中Y轴(水平方向)及Z轴(垂直方向)作动的可偏转的探测装置44(以下简称该探测装置44)。该图像撷取装置41可撷取该电池板5上的多个电极线的图像，并传送至与该图像撷取装置41电性连接的该处理单元42，与该处理单元42中的一内存421内所储存的一位置及角度皆正确的电极线数据进行比对，藉以发出一偏移数据。其中，因该电池板5通过该输送平台31进行水平的移载，且该电池板5的受光面，需接收一太阳能仿真器(图未标示)所发出的模拟太阳光的垂直照射，故该图像撷取装置41无法设置于该太阳能仿真器的光照路线，以及该输送平台31的移载路线。如图4B中所示，该图像撷取装置41可设于该检测区域的一侧，并沿着该输送平台31的移载路线，朝向该检测区域内，图中设置于该检测区域的右侧，并逆着该输送平台31的移载路线，朝向该检测区域内，但不可以此为限。再者，图中主要以一个该图像撷取装置41为例，来加以简单说明。但实可就图像精准度的考虑，设置一组以上(多个)的该图像撷取装置41来做互动使用，不可加以限制。

该探测装置44，设置于停留在该检测设备4中的该太阳能电池板5的上方及下方，呈ㄇ字型且其ㄇ字型中间外侧对应至该检测设备4上的一机座45，并通过一球阀46枢接于该机座45的顶端及底端，由上下共同构成一组该探测装置44。当该处理单元42进行完比对之后，若需要进行补正，即将该偏移数据传送至该驱动单元43。该驱动单元43电性连接至该处理单元42及该探测装置44，根据所接收的该偏移数据，驱动该探测装置44以进行偏转的补正动作。藉以，令该探测装置44上的多个探针441，得以对应至该电池板5上的多个电极线的位置与角度。其中，上述该图像撷取装置41更可设于该太阳能电池板上方的该探测装置44的一侧，并沿该输送平台31的移载路线，朝向该检测区域内撷取图像。

该探测装置44可于上下压合(朝图4B中的Z轴方向)后，令该多个探针441接触印刷于该电池板5正面与背面的该多个电极线，藉以于导通后输出并测得该电池板5的电压与电流效率。而若该电池板5上的该多个电极线的印刷歪斜时，即可通过上述该偏移数据及该驱动单元43，驱动该探测装置44进行位置与角度的补正。即令该探测装置44朝图4A中的Y轴方向作动，偏转对应至该偏移数据的θ角之后，再进行Z轴方向的上下压合动作。如此一来，该多个探针441即可于压合时准确地接触该电池板5上的该多个电极线，不致因该些电极线的印刷歪斜而使测得的数据错误。而其中，该探测装置44的补正及压合动作通过该驱动单元43来驱动，而该驱动单元43则可通过马达螺杆驱动、马达凸轮驱动或气压缸驱动等来加以实现。且该探测装置44及该多个探针441的数量实可依据该电池板5上的该多个电极线的多寡而定，不可加以限制。

接着请参阅图5，为本发明的一较佳具体实施例的流程图，并请同时对照图6至图12的作动示意图来加以参考。首先如图6所示，通过该输送平台31将待检测的该电池板5移载至该检测区域中，即，移载至该检测设备4上(步骤S50)。接着参阅图7，该检测设备4通过该图像撷取装置41，撷取该电池板5上的该多个电极线的图像(步骤S52)。当该检测设备4通过该图像撷取装置41取得该电池板5上的该多个电极线的图像后，随即传送至该处理单元42，与该内存421中所储存的该电极线数据进行比对，进而依比对的结果产生该偏移数据(步骤S54)。而，若该检测设备4设置有一组以上的该图像撷取装置41，则可通过不同方向所撷取的该多个电极线的图像，进行多次的比对，藉以更加精细的确认该多个电极线的角度。

接着，如图8所示，该处理单元42将该偏移数据传送至该驱动单元43，并通过该驱动单元43驱动该探测装置44，令该探测装置44进行位置与角度的补正(步骤S56)。主要朝水平方向作动，并偏转对应至该偏移数据的θ角。而于进行补正之后，该探测装置44上的该多个探针441即能够对准该电池板5上的该多个电极线的位置与角度。例如，若该检测设备4通过该图像撷取装置41所撷取的图像，发现该电池板5上的该多个电极线与正确的电极线数据相比，朝顺时针方向歪斜10度时，即通过该驱动单元43，驱动该探测装置44朝水平方向顺时针偏转10度角(θ＝10°)，藉以对应至该电池板5上的该多个电极线。而于此一状况中，有可能是因外力而影响该电池板5摆放于该输送平台31上的位置及角度；或是该电池板5上的该多个电极线的印刷有偏差，再者，亦可能前述两者皆备，而最后造成10度角的歪斜。但无论是上述的哪一种状况，本发明所提供的设备及方法皆可成功地进行补正，不会令该探测装置44上的该多个探针441因为无法对准该电池板5上的该多个电极线，而使检测的结果存在不应出现的误差。

于该步骤S56之后，该探测装置44上的该多个探针441已正确地对准该电池板5上的该多个电极线。接着，即如图9中所示，该探测装置44受该驱动单元43的驱动，朝垂直方向进行上下压合的动作，令该多个探针441接触该电池板5上的该多个电极线(步骤S58)。然而值得一提的是，该探测装置44的压合动作，可为同步式或异步式的压合动作。例如，可先由置于该太阳能电池板上方的该探测装置44向下进行压合，令该多个探针441接触该电池板5正面的该多个电极线，接着再由置于该检测设备4下方的探测装置44向上进行压合，令该多个探针441接触该电池板5背面的该多个电极线，反之亦然；或者，亦可由置于该检测设备4上、下方的该探测装置44同时进行垂直压合，但此仅为本发明的一较佳实施例，不应以此为限。

接着，通过该检测设备4中的该太阳能仿真器(图未标示)，模拟太阳光并垂直照射于该电池板5的受光面上，令该电池板5得以因受光照发电导通(步骤S60)。如此一来，即可藉由与该探测装置44上的该多个探针441的接触，输出该电池板5所产生的电压与电流，令该检测设备4得以测量该电池板5所产生的电压效率与电流效率(步骤S62)。而于该步骤S62的测量动作结束后，即如图10所示，该多个探针441离开该电池板5的表面，该探测装置44结束压合动作(步骤S64)。并且，于该探测装置44结束压合动作之后，如图11所示，该检测设备4取消该偏移数据的补正，令该探测装置44回复到一开始的预设位置(步骤S66)。最后，如图12所示，通过该输送平台31，将完成检测的该电池板5移载离开该检测设备4(步骤S68)，进行后续的处理动作。同时，移载下一个待检测的太阳能电池板到该检测设备4上。

以上所述仅为本发明的较佳具体实例，非以此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备，设置于该检测系统的一检测区域上，用以检测由一输送平台移载过来的一太阳能电池板，其特征在于，该检测设备包括：

一图像撷取装置，设置于该检测区域的一侧，并沿该输送平台的移载路线朝向该检测区域内，藉以撷取该太阳能电池板上的多个电极线的图像；

一处理单元，电性连接至该图像撷取装置，该处理单元内设有一内存，储存有一位置与角度皆正确的电极线数据，藉以与该图像撷取装置所撷取的图像进行比对，并产生一偏移数据；及

一组可偏转的探测装置，设置于该太阳能电池板的上方及下方，根据该偏移数据进行偏转补正，并接触该太阳能电池板以进行压合检测。

2.如权利要求1所述的对位检测设备，其特征在于，还包括一驱动单元，电性连接至该处理单元及该探测装置，接收该偏移数据，藉以驱动该探测装置进行偏转补正及压合检测。

3.如权利要求2所述的对位检测设备，其特征在于，该驱动单元，以马达螺杆驱动、马达凸轮驱动或气压缸驱动方式来驱动该探测装置。

4.如权利要求3所述的对位检测设备，其特征在于，该探测装置，通过该驱动单元的驱动，进行水平方向的补正，藉以令该探测装置上的多个探针对应至该多个电极线的位置与角度。

5.如权利要求3所述的对位检测设备，其特征在于，该探测装置，通过该驱动单元的驱动，进行垂直方向的上下压合动作，令该探测装置上的多个探针接触该太阳能电池板正面与背面的该多个电极线，藉以于导通后输出该太阳能电池板的电压与电流。

6.如权利要求1所述的对位检测设备，其特征在于，该图像撷取装置设置于该太阳能电池板上方的该探测装置的一侧，并沿该输送平台的移载路线，朝向该检测区域内撷取图像。

7.一种太阳能电池板检测系统的对位检测设备所使用的对位检测方法，该检测设备设置于该检测系统的一检测区域上，并由该检测系统上的一输送平台，移载一待检测的太阳能电池板至该检测设备中进行检测，其特征在于，该方法包括：

a、依该检测设备上的一图像撷取装置，撷取该太阳能电池板上的多个电极线的图像；

b、依据所撷取的该图像产生一偏移数据；

c、依该偏移数据控制该检测设备上的一可偏转的探测装置进行补正；

d、步骤c之后，该探测装置接触该多个电极线，藉以于导通后输出该太阳能电池板的电压及电流。

8.如权利要求7所述的对位检测方法，其特征在于，该步骤d之后，还包括一步骤e，该探测装置取消补正，回复预设位置。

9.如权利要求8所述的对位检测方法，其特征在于，该步骤b中，将所撷取的该图像传送至一处理单元，与该处理单元中的一内存内所储存的一位置与角度皆正确的电极线数据进行比对后，产生该偏移数据。

10.如权利要求9所述的对位检测方法，其特征在于，该图像撷取装置设置于该检测区域的一侧，并沿该输送平台的移载路线，朝向该检测区域内撷取图像。

11.如权利要求9所述的对位检测方法，其特征在于，该步骤c中，由该检测设备上的一驱动单元接收该偏移数据，藉以驱动该探测装置进行水平方向的补正，令该探测装置上的多个探针对应至该多个电极线的位置与角度。

12.如权利要求11所述的对位检测方法，其特征在于，该探测装置设置于该太阳能电池板的上方及下方，且于该步骤d中，由该驱动单元驱动该探测装置进行垂直方向的上下压合动作，藉以令该多个探针接触该太阳能电池板正面与背面的该多个电极线。

13.如权利要求12所述的对位检测方法，其特征在于，该探测装置的压合动作为异步式压合动作，先由设置于该太阳能电池板上方的该可偏转的探测装置向下进行压合，再由设置于该检测设备下方的该可偏转的探测装置向上进行压合。

Images