CN102235980B - 一种用于在线检测光伏电池组件的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于在线检测光伏电池组件的装置，该装置包括一个检测箱体，所述检测箱体包括前壁、后壁、连接所述前壁和后壁的侧壁；在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口；在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口相对应的位置上有水平方向的光伏电池组件传送带出口；在所述检测箱体内安装有图像捕捉装置；在所述检测箱体外部设置有与所述图像捕捉装置连接的图像输出端。工作时，所述检测箱体放置于光伏电池组件层压后的传输线上，组件依次穿过所述光伏电池组件传送带进口和所述光伏电池组件传送带出口，在检测箱体内部，组件两端被施加电压而发光，所述图像捕捉装置拍摄组件的发光图像并将其传到图像输出端。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池组件制造领域，更具体地说，涉及一种在线检测光伏电池组件的装置。
背景技术
太阳能光伏电池，简称光伏电池，用于将太阳的光能直接转化为电能。光伏电池是一种绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，光伏电池是一种有广阔发展前途的新型能源。
在现有技术下，光伏电池板的制造过程包括如下工艺流程：正面焊接→背面串接→层压敷设→组件层压→修边→装框→焊接接线盒→高压测试。具体为，生产出以硅为主要成分的光伏电池片后，在正面焊接工序中，将汇流带焊接到电池正面的主栅线上，然后在背面焊接中，将多个光伏电池片串接在一起形成电池串。背面串接并检验合格后，将电池串、玻璃、EVA、背板按照一定的层次敷设好形成电池组件，再将所述电池组件放入层压机内，通过抽真空将电池组件内的空气抽出，加热后使EVA熔化以将电池串、玻璃和背板粘接在一起，最后冷却取出组件。层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，因此需要进行修边处理；修边后，在装框工序中，分别在光伏电池组件的四个边上装上铝边框，然后再将铝边框组框组角固接在一起；装框工序后，在光伏电池组件的背面引线处焊接接线盒，并进行高压测试，最后得到成品光伏电池。
光伏电池组件层压过程是组件生产过程中的关键一步。组件层压过程中常会出现许多问题。例如，由于抽真空或加热的不当、前续步骤中出现错误、操作人员失误、环境气候等的原因，造成组件产生各种质量缺陷，如隐性裂纹、崩边缺角、断栅、黑斑、碎片、缺焊、低效率片等。对于这些有质量缺陷的组件，靠人工肉眼只能挑选出一些外观质量，如崩边缺角，其他带有隐性裂纹、断栅、黑斑、碎片、缺焊或低效率片等质量缺陷的组件无法用肉眼检查，只能等组件装框后才能进行测试，测试结果显示有质量缺陷就得拆框返修，造成拆边框损失现象，增加了组件封装成本，降低了组件封装质量。
现有技术中固定台式红外检测设备可以用来检测层压后的组件是否有质量缺陷，但是此设备为固定台式红外检测，层压后的组件需要拿到固定的仪器上进行检测，然后再进行后续的修边、装框步骤，这样就会造成生产效率低，不适合大批量的生产需要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种在线检测光伏电池组件的装置，以实现在层压后的传输线上对光伏电池组件直接进行在线检测，从而提高生产效率，适于大批量的生产需要。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于在线检测光伏电池组件的装置，其特征在于，包括一个检测箱体，所述检测箱体包括前壁、后壁、连接所述前壁和后壁的侧壁；
在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口；
在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口相对应的位置上有水平方向的光伏电池组件传送带出口；
在所述检测箱体内安装有用于捕捉光伏电池组件的发光图像的图像捕捉装置；
在所述检测箱体外部设置有与所述图像捕捉装置连接的图像输出端。
优选的，所述侧壁包括水平上壁、水平下壁、连接所述水平上壁和所述水平下壁的两个竖直壁，所述图像捕捉装置安装在所述两个竖直壁中的一个竖直壁上。
优选的，所述图像捕捉装置通过纵向导轨安装在所述竖直壁上，所述图像捕捉装置相对所述纵向导轨可上下运动。
优选的，所述侧壁包括水平上壁、水平下壁、连接所述水平上壁和所述水平下壁的两个竖直壁，所述图像捕捉装置与所述水平上壁连接。
优选的，所述水平上壁上设置有横梁，所述横梁上安装有可相对于所述横梁水平运动的套筒。
优选的，所述图像捕捉装置通过纵向导轨安装在所述套筒上，所述图像捕捉装置相对所述套筒可上下运动。
优选的，所述横梁方向与光伏电池组件的传送方向垂直。
优选的，所述光伏电池组件传送带进口和所述光伏电池组件传送带出口处分别设置有自动门帘。
优选的，所述检测箱体为长方体形状。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的用于在线检测光伏电池组件的装置包括一个检测箱体，该检测箱体放置于层压后的光伏电池组件传输线上，层压后的光伏电池组件经光伏电池组件传送带进口进入检测箱体，在组件两端加一定的电压致使组件发光，所述图像捕捉装置捕捉组件的发光图像后，将该图像传入图像输出端，检测完的组件经光伏电池组件传送带出口被送出。组件中有裂纹等质量缺陷的信息反映到图像中去，人们根据各图像辨别筛选出有质量缺陷的组件，实现光伏电池组件的在线检测，解决了现有技术中固定台式红外检测装置的低效率问题，适于大批量的生产应用。
附图说明
图1为实施例一提供的用于在线检测光伏电池组件的装置示意图。
图2为实施例二提供的用于在线检测光伏电池组件的装置示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种在线检测光伏电池组件的装置，该装置放置于层压后的光伏电池组件传输线上，可对光伏电池组件进行在线检测。
下面结合附图对本发明进行详细阐述。
实施例一
请参见图1，为本发明实施例一提供的一种在线检测光伏电池组件的装置。所述装置包括一个检测箱体1，在本实施方式中，该检测箱体1为长方体形状。所述检测箱体1包括两个相对的前壁和后壁、连接所述前壁和所述后壁的水平上壁、水平下壁和两个竖直壁。在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口2，通过该光伏电池组件传送带进口2，可以将放置在光伏电池组件传送带上的光伏电池组件送入检测箱体内；在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口相对应的位置上有水平方向的光伏电池组件传送带出口3，可通过该光伏电池组件传送带出口3送出光伏电池组件；在检测箱体1内的所述两个侧壁中的其中一个竖直上安装有红外相机4；在所述检测箱体1外部设置有与所述红外相机4连接的图像输出端。所述检测箱体1放置于层压后的传输线上，光伏电池组件传送带依次穿过所述光伏电池组件传送带进口2和光伏电池组件传送带出口3，这样可带动层压后的组件6能够通过传送带7依次穿过所述光伏电池组件传送带进口2和光伏电池组件传送带出口3。所述传送带7由两条平行的板链组成。此处，所述红外相机4也可以替换为红外摄影机等有相同功效的装置。
在本实施方式中，还分别在所述光伏电池组件传送带进口2和所述光伏电池组件传送带出口3处设置自动门帘(未示出)，在光伏电池组件6即将进入检测箱体1时，所述光伏电池组件传送带进口2处的自动门帘自动打开，光伏电池组件6进入检测箱体1后该门帘自动关闭，然后组件6停留在检测箱内，在完成对组件6的检测后，所述光伏电池组件传送带出口3处的自动门帘自动打开，待组件6被送出检测箱体1后该门帘自动关闭。具体运作过程中可以在所述光伏电池组件传送带进口2和所述光伏电池组件传送带出口3处分别设置组件传感器，使得光伏电池组件6即将进入检测箱体1和即将被送出检测箱体1时能够被感知，以便打开自动门帘让组件6顺利通过，随之关闭自动门帘。
本实施例中，所述红外相机4通过纵向导轨安装在检测箱体1内的所述竖直壁上，所述红外相机4沿着所述纵向导轨可以上下运动。通过对红外相机4上下方位的调动，可以拍摄出大范围内的组件6的发光图像，实现大面积组件6的完全检测。本实施例中对组件6检测的有效测试面积为2000mm×1600mm，有效测试时间为1ms～2000ms之间，可以由操作人员任意设定。
在检测箱体1外部设置有与所述红外相机4连接的图像输出端，用于存储并输出红外相机4拍摄到的图像。一般计算机即可完成上述功能。基于计算机内部安装的相应的图像处理软件，可以对拍摄到的图像作进一步的处理，以利于人眼的观察。并同时将图像和测量信息存储到数据库中，实现查询、报表、打印等功能。
所述检测箱体1外部连接电源系统，用于在进入检测箱体1内部的光伏电池组件6两端施加一定的电压，以使得组件6在电压的作用下产生发光现象(太阳能电池具有电致发光现象，即加在组件6两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子级的跃迁、变化、复合导致发光的现象)。所述红外相机4拍摄组件6的发光图像，并传入外部所连的计算机并保存下来。
所述检测箱体1外面设置操作控制面板5，用于控制所述红外相机4的拍照过程。还可以在所述操作控制面板5上增加其它控制功能，例如：设置电源按钮，给组件6两端加电压；设置启动和关闭自动门帘按钮，实现自动门帘的打开和关闭；设置启动和关闭传送带7按钮，实现传送带7的运行和停止。
所述检测箱体1放置于组件6层压后的传输线上，以使得层压后的组件6能够直接方便地进入检测箱体1内部进行红外检测。检测出有质量缺陷的组件6被操作人员辨别挑选出来，无质量缺陷的组件6可以顺利进入后续的修边、装框步骤，实现组件6的在线红外检测，提高了生产效率，适于大批量组件6的生产应用。
下面对在线检测光伏电池组件的过程进行详细说明。
本发明中提供的用于在线检测光伏电池组件的检测箱体1放置于层压后的传输线上，层压后的组件6在传送带7的带动下经由所述光伏电池组件传送带进口2进入检测箱体1。可以由操作人员控制自动门帘的按钮打开自动门帘，由传送带7将组件6送入检测箱体1内，然后关闭自动门帘。也可以设置一个组件传感器，待组件6到达并接触检测箱体1时，自动门帘自动打开，传送带7将组件6送入检测箱体1内，自动门帘自动关闭。
组件6进入检测箱体1内，自动门帘自动闭合。待组件6被传送到适合被检测的位置时，使传送带7停止传送，此时，检测箱体1外部的电源系统在组件6两端施加一定的电压，本例中电压可在0～100V范围内连续可调。组件6两端有了电压，该电压进而会在组件6两端产生电场，电场激发电子碰击，引起电子级之间的跃迁、复合，从而产生发光现象(太阳能电池的电致发光现象)。
所述红外相机4沿着所述纵向导轨移动可以实现上下运动。调整所述红外相机4的上下位置，拍摄整个组件6的发光图像，进而将所述图像传入计算机。然后启动传送带7，检测完的组件6在传送带7的带动下运动至所述光伏电池组件传送带出口3处，在操作人员的控制下或组件传感器的感知下，自动门帘自动打开，组件6顺利通过，自动门帘关闭。
所述红外相机4拍摄的图像来源于光伏电池组件6的电致发光现象，所以组件6内部的微结构信息也会反映到图像中去。所述带有组件6微结构信息的图像被传送到计算机上，经过计算机内部软件的数字图像处理，进而由操作人员辨别挑选出有质量缺陷的组件6。对挑选出的带质量缺陷的组件6进行分类，并准备重新返修。这一步骤中分类也可以由计算机中的软件实现并保存。
对于质量完好的组件6可以直接由所述光伏电池组件传送带出口3处出来进入下一步的修边、装框步骤，故而可以在此红外检测装置后面根据生产线上的实际需要设置装卸组件6装置，以实现后续的步骤，使得一切生产自动化，实现完全在线检测而不妨碍生产制造，适合大面积的生产需要，而且提高了组件6质量管理水平，降低了组件6封装成本。
实施例二
为了避免重复，下面简单说明本发明的另一实施例，对于相同的部分不再过多地描述。
请参见图2，为本发明提供的另一种在线检测光伏电池组件的装置。本实施例中，所述装置包括一个检测箱体1，该检测箱体为长方体形状。所述检测箱包括两个相对的前壁和后壁、连接所述前壁和所述后壁的水平上壁、水平下壁和两个竖直壁。在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口2；在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口2相对应的位置上有水平方向的光伏电池组件传送带出口3；在所述检测箱体1内部的水平上壁上连接红外相机4；在所述检测箱体1外部设置有与所述红外相机4连接的图像输出端。
在本实施例中，在所述光伏电池组件传送带进口2和所述光伏电池组件传送带出口3处分别设置自动门帘，自动门帘可在组件6即将进入或即将离开检测箱体1时自动打开，在组件6进入或离开检测箱体1时自动关闭。
本实施例中，所述水平上壁上设置有横梁8，所述横梁8上安装有套筒9，所述套筒9通过所述横梁8可以水平运动。本例中所述横梁8方向与组件6的传送方向垂直。所述红外相机4通过纵向导轨安装在所述套筒9上，所述红外相机4沿着所述纵向导轨相对所述套筒9可以上下运动。保持所述红外相机4位置不动，通过水平移动所述套筒9可以实现所述红外相机4的水平移动；保持所述套筒9不动，通过上下移动所述红外相机4可以实现所述红外相机4的上下移动；同时上下移动所述红外相机4和左右移动所述套筒9可以实现所述红外相机4的上下左右方位的移动。这样就可对所述红外相机4进行上下左右方位的调整，以便拍摄出更广范围内的组件6的发光图像。
该检测箱体1放置于层压后的传输线上，以实现在线检测光伏电池组件6。具体的检测过程和实施例一大致相同，只是在所述红外相机4对发光组件6进行拍照时，通过上下移动所述红外相机4和左右移动所述套筒9可以实现所述红外相机4的上下左右方位的移动，能够方便地拍摄出大面积的组件6的发光图像。
本说明书提供的为优选的技术方案，除此之外，检测箱体1可以设置为立方体、球体、椭球体等形状，所述光伏电池组件传送带进口2和所述光伏电池组件传送带出口3处可以设置有抽拉式挡板，也可以不设置任何东西。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于在线检测光伏电池组件的装置，其特征在于，包括一个检测箱体，所述检测箱体包括前壁、后壁、连接所述前壁和后壁的侧壁；
在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口；
在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口相对应的位置上，有水平方向的光伏电池组件传送带出口；
在所述检测箱体内安装有用于捕捉光伏电池组件的发光图像的红外图像捕捉装置；
在所述检测箱体外部设置有与所述图像捕捉装置连接的图像输出端；
在所述检测箱体外部设置有可在光伏电池组件两端施加电压的电源系统；
所述侧壁包括水平上壁、水平下壁、连接所述水平上壁和所述水平下壁的两个竖直壁，所述图像捕捉装置与所述水平上壁连接；
所述水平上壁上设置有横梁，所述横梁上安装有可相对于所述横梁水平运动的套筒；
所述图像捕捉装置通过纵向导轨安装在所述套筒上，所述图像捕捉装置相对所述套筒可上下运动；
所述横梁方向与光伏电池组件的传送方向垂直。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光伏电池组件传送带进口和所述光伏电池组件传送带出口处分别设置有自动门帘。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述检测箱体为长方体形状。
4.一种用于在线检测光伏电池组件的装置，其特征在于，包括一个检测箱体，所述检测箱体包括前壁、后壁、连接所述前壁和后壁的侧壁；
在所述前壁上有水平方向的光伏电池组件传送带进口；
在所述后壁上与所述光伏电池组件传送带进口相对应的位置上，有水平方向的光伏电池组件传送带出口；
在所述检测箱体内安装有用于捕捉光伏电池组件的发光图像的红外图像捕捉装置；
在所述检测箱体外部设置有与所述图像捕捉装置连接的图像输出端；
在所述检测箱体外部设置有可在光伏电池组件两端施加电压的电源系统；
所述侧壁包括水平上壁、水平下壁、连接所述水平上壁和所述水平下壁的两个竖直壁，所述图像捕捉装置安装在所述两个竖直壁中的一个竖直壁上；
所述图像捕捉装置通过纵向导轨安装在所述竖直壁上，所述图像捕捉装置相对所述纵向导轨可上下运动。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光伏电池组件传送带进口和所述光伏电池组件传送带出口处分别设置有自动门帘。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述检测箱体为长方体形状。
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