CN111323431A - 一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置及其使用方法，属于太阳能电池片技术领域，本方案过控制气缸使得硅片持续处于拉伸‑压缩‑拉伸的变化状态，使得LED灯照射的光穿过裂纹后被光电传感器接收，并使得活动板在第一通孔内左右平移，使得环形囊被反复挤压，使得内气囊内的摩擦球腔之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔受热后膨胀，并使得透明液囊内的汞膨胀，使得透明液囊具有一定的反光效果，通过半导体制冷片产生热量，使得检测设备主体上侧的温度和压强提高，加速第二安装框内的冰渣融化，产生的水滴滴落到硅片上，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围，方便对裂纹的位置进行标记。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片技术领域，更具体地说，涉及一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置及其使用方法。
背景技术
太阳能，是一种可再生能源，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源，自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等，在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展，太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源，广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。
目前在太阳能电池片的加工方法中包括硅片检测，现有技术中在对硅片是否有裂纹进行检测时，通常是通过对硅片进行光照射，从而通过观察是否透光来检测硅片是否有裂纹，但是现有技术中，可能会出现硅片裂纹较小，因此可能使得光线无法穿过裂纹的现象，从而容易使得具有裂纹的硅片被当成合格产品，从而可能使得硅片制成的太阳能电池片的能量转换效率降低。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置及其使用方法，它可以实现在对硅片进行检测时，使得照射的灯光可以穿过硅片之间的裂缝，从而减少具有裂纹的硅片被当成合格产品的可能性，提高了太阳能电池片的产品质量。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，包括检测设备主体，所述检测设备主体左右内壁均安装有气缸，两个所述气缸的输出端均固定连接有夹持设备，两个所述夹持设备之间设有硅片，所述检测设备主体内底端安装有光电传感器，所述检测设备主体上内壁安装有LED灯，所述检测设备主体右内壁安装有电源，所述检测设备主体左内壁安装有控制器，两个所述夹持设备相互远离的一端均固定连接有活动板，所述夹持设备与检测设备主体内壁之间固定连接有环形囊，所述环形囊位于活动板外侧，通过控制气缸的输出端处于反复伸长缩短，使得硅片持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，从而使得硅片表面的横向裂纹在硅片被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片被拉伸时扩张，并在LED灯照射的光穿过裂纹后被光电传感器接收，可以实现在对硅片进行检测时，使得照射的灯光可以穿过硅片之间的裂缝，从而减少具有裂纹的硅片被当成合格产品的可能性，提高了太阳能电池片的产品质量。
进一步的，所述环形囊包括透明液囊，所述透明液囊内固定连接有内气囊，所述内气囊内设有多个均匀分布的摩擦球腔，所述摩擦球腔内设有细沙，所述检测设备主体左右内壁均开凿有一对与活动板相匹配的第一通孔，所述第一通孔上下内壁均开凿有多个均匀分布的球形槽，所述球形槽内壁转动连接有铜制滚珠，在对硅片反复拉伸-压缩的过程中，会使得活动板在第一通孔内左右平移，从而使得环形囊被反复挤压，使得活动板和铜制滚珠相互摩擦，同时使得内气囊内的摩擦球腔之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔受热后膨胀，并使得透明液囊内的汞膨胀，从而使得透明液囊具有一定的反光效果，使得LED灯光照效果加强。
进一步的，所述检测设备主体左右两端均固定连接有第一安装框，所述第一安装框内安装有半导体制冷片，所述检测设备主体上内壁固定连接有一对第二安装框，所述第二安装框底端固定连接有多个均匀分布的分流孔，所述第二安装框内填充有冰渣，启动半导体制冷片使得半导体制冷片产生热量，从而通过活动板和环形囊将热量传递，使得检测设备主体上侧的温度升高，压强增加，同时加速第二安装框内的冰渣融化，使得产生的水滴滴落到硅片上，并在拉伸或压缩硅片的过程中，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围。
进一步的，所述气缸、光电传感器、LED灯、控制器、半导体制冷片均与电源电性连接，所述控制器与半导体制冷片电性连接，通过将气缸、光电传感器、LED灯、控制器、半导体制冷片与电源电性连接，可以通过电源为气缸、光电传感器、LED灯、控制器和半导体制冷片工作提供能量。
进一步的，所述夹持设备包括C形框，所述C形框与气缸的输出端固定连接，所述C形框上下两端均开凿有螺纹孔，所述螺纹孔内转动连接有螺钉，所述螺钉底端设有夹持板，通过设置夹持板可以方便对硅片进行夹持，减少对硅片夹持时出现脱落的可能性。
进一步的，所述夹持板上端开凿有转动槽，所述转动槽内转动连接有转动块，所述转动块与螺钉固定连接，通过设置相互匹配的转动槽和转动块，可以使得夹持板不易跟随螺钉转动。
进一步的，所述转动块靠近C形框的一端固定连接有橡胶垫，所述橡胶垫表面设有防磨层，通过设置橡胶垫，可以减少夹持板在移动的过程中出现磨损的可能性。
进一步的，两个所述夹持设备相互远离的一端均固定连接有限位板，所述检测设备主体内壁开凿有与限位板相匹配的第二通孔，通过设置相互匹配的限位板和第二通孔可以减少在使用的过程中，使得环形囊不易向下膨胀。
一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、启动气缸、光电传感器和LED灯，使得气缸的输出端处于反复伸长缩短，从而使得硅片持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，使得硅片表面的横向裂纹在硅片被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片被拉伸时扩张，使得LED灯照射的光穿过裂纹后被光电传感器接收；
S2、在对硅片反复拉伸-压缩的过程中，会使得活动板在第一通孔内左右平移，从而使得环形囊被反复挤压，使得活动板和铜制滚珠相互摩擦，同时使得内气囊内的摩擦球腔之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔受热后膨胀，并使得透明液囊内的汞膨胀，从而使得透明液囊具有一定的反光效果，使得LED灯光照效果加强；
S3、通过启动半导体制冷片使得半导体制冷片产生热量，从而通过活动板和环形囊将热量传递，使得检测设备主体上侧的温度升高，压强增加，同时加速第二安装框内的冰渣融化，使得产生的水滴滴落到硅片上，并在拉伸或压缩硅片的过程中，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案过控制气缸使得硅片持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，从而使得硅片表面的横向裂纹在硅片被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片被拉伸时扩张，使得LED灯照射的光穿过裂纹后被光电传感器接收，并使得活动板在第一通孔内左右平移，使得环形囊被反复挤压，使得内气囊内的摩擦球腔之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔受热后膨胀，并使得透明液囊内的汞膨胀，使得透明液囊具有一定的反光效果，通过半导体制冷片产生热量，使得检测设备主体上侧的温度和压强提高，加速第二安装框内的冰渣融化，产生的水滴滴落到硅片上，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围，方便对裂纹的位置进行标记。
附图说明
图1为本发明的整体的剖面图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为图1中B处的结构示意图；
图4为图1中C处的结构示意图；
图5为本发明的环形囊部分的剖面图；
图6为本发明的硅片部分的俯视图。
图中标号说明：
1检测设备主体、2气缸、4夹持设备、5硅片、6光电传感器、7LED灯、8电源、9控制器、10活动板、11环形囊、12透明液囊、13内气囊、14摩擦球腔、15细沙、17第一通孔、18球形槽、19铜制滚珠、20第一安装框、21半导体制冷片、22第二安装框、24分流孔、25C形框、26螺纹孔、27螺钉、28夹持板、29转动槽、30转动块、31橡胶垫、32限位板、33第二通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，包括检测设备主体1，检测设备主体1左右内壁均安装有气缸2，两个气缸2的输出端均固定连接有夹持设备4，两个夹持设备4之间设有硅片5，检测设备主体1内底端安装有光电传感器6，检测设备主体1上内壁安装有LED灯7，检测设备主体1右内壁安装有电源8，检测设备主体1左内壁安装有控制器9，两个夹持设备4相互远离的一端均固定连接有活动板10，夹持设备4与检测设备主体1内壁之间固定连接有环形囊11，环形囊11位于活动板10外侧，通过控制气缸2的输出端处于反复伸长缩短，使得硅片5持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，从而使得硅片5表面的横向裂纹在硅片5被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片5被拉伸时扩张，并在LED灯7照射的光穿过裂纹后被光电传感器6接收，可以实现在对硅片进行检测时，使得照射的灯光可以穿过硅片之间的裂缝，从而减少具有裂纹的硅片被当成合格产品的可能性，提高了太阳能电池片的产品质量。
请参阅图2-5，环形囊11包括透明液囊12，透明液囊12内固定连接有内气囊13，透明液囊12和内气囊13之间填充有汞，内气囊13内设有多个均匀分布的摩擦球腔14，摩擦球腔14内设有细沙15，检测设备主体1左右内壁均开凿有一对与活动板10相匹配的第一通孔17，第一通孔17上下内壁均开凿有多个均匀分布的球形槽18，球形槽18内壁转动连接有铜制滚珠19，铜制滚珠19和活动板10均由铜材质制成，在对硅片5反复拉伸-压缩的过程中，会使得活动板10在第一通孔17内左右平移，从而使得环形囊11被反复挤压，使得活动板10和铜制滚珠19相互摩擦，同时使得内气囊13内的摩擦球腔14之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔14受热后膨胀，并使得透明液囊12内的汞膨胀，从而使得透明液囊12具有一定的反光效果，使得LED灯7光照效果加强。
请参阅图1-3，检测设备主体1左右两端均固定连接有第一安装框20，第一安装框20内安装有半导体制冷片21，检测设备主体1上内壁固定连接有一对第二安装框22，第二安装框22底端固定连接有多个均匀分布的分流孔24，第二安装框22内填充有冰渣，启动半导体制冷片21使得半导体制冷片21产生热量，从而通过活动板10和环形囊11将热量传递，使得检测设备主体1上侧的温度升高，压强增加，同时加速第二安装框22内的冰渣融化，使得产生的水滴滴落到硅片5上，并在拉伸或压缩硅片5的过程中，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围。
请参阅图1-4，气缸2、光电传感器6、LED灯7、控制器9、半导体制冷片21均与电源8电性连接，控制器9与半导体制冷片21电性连接，通过将气缸2、光电传感器6、LED灯7、控制器9、半导体制冷片21与电源8电性连接，可以通过电源8为气缸2、光电传感器6、LED灯7、控制器9和半导体制冷片21工作提供能量，夹持设备4包括C形框25，C形框25与气缸2的输出端固定连接，C形框25上下两端均开凿有螺纹孔26，螺纹孔26内转动连接有螺钉27，螺钉27底端设有夹持板28，通过设置夹持板28可以方便对硅片5进行夹持，减少对硅片5夹持时出现脱落的可能性，夹持板28上端开凿有转动槽29，转动槽29内转动连接有转动块30，转动块30与螺钉27固定连接，通过设置相互匹配的转动槽29和转动块30，可以使得夹持板28不易跟随螺钉27转动。
请参阅图1和图4，转动块30靠近C形框25的一端固定连接有橡胶垫31，橡胶垫31表面设有防磨层，通过设置橡胶垫31，可以减少夹持板28在移动的过程中出现磨损的可能性，两个夹持设备4相互远离的一端均固定连接有限位板32，检测设备主体1内壁开凿有与限位板32相匹配的第二通孔33，通过设置相互匹配的限位板32和第二通孔33可以减少在使用的过程中，使得环形囊11不易向下膨胀。
一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、启动气缸2、光电传感器6和LED灯7，使得气缸2的输出端处于反复伸长缩短，从而使得硅片5持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，使得硅片5表面的横向裂纹在硅片5被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片5被拉伸时扩张，使得LED灯7照射的光穿过裂纹后被光电传感器6接收；
S2、在对硅片5反复拉伸-压缩的过程中，会使得活动板10在第一通孔17内左右平移，从而使得环形囊11被反复挤压，使得活动板10和铜制滚珠19相互摩擦，同时使得内气囊13内的摩擦球腔14之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔14受热后膨胀，并使得透明液囊12内的汞膨胀，从而使得透明液囊12具有一定的反光效果，使得LED灯7光照效果加强；
S3、通过启动半导体制冷片21使得半导体制冷片21产生热量，从而通过活动板10和环形囊11将热量传递，使得检测设备主体1上侧的温度升高，压强增加，同时加速第二安装框22内的冰渣融化，使得产生的水滴滴落到硅片5上，并在拉伸或压缩硅片5的过程中，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，包括检测设备主体(1)，其特征在于：所述检测设备主体(1)左右内壁均安装有气缸(2)，两个所述气缸(2)的输出端均固定连接有夹持设备(4)，两个所述夹持设备(4)之间设有硅片(5)，所述检测设备主体(1)内底端安装有光电传感器(6)，所述检测设备主体(1)上内壁安装有LED灯(7)，所述检测设备主体(1)右内壁安装有电源(8)，所述检测设备主体(1)左内壁安装有控制器(9)，两个所述夹持设备(4)相互远离的一端均固定连接有活动板(10)，所述夹持设备(4)与检测设备主体(1)内壁之间固定连接有环形囊(11)，所述环形囊(11)位于活动板(10)外侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述环形囊(11)包括透明液囊(12)，所述透明液囊(12)内固定连接有内气囊(13)，所述内气囊(13)内设有多个均匀分布的摩擦球腔(14)，所述摩擦球腔(14)内设有细沙(15)，所述检测设备主体(1)左右内壁均开凿有一对与活动板(10)相匹配的第一通孔(17)，所述第一通孔(17)上下内壁均开凿有多个均匀分布的球形槽(18)，所述球形槽(18)内壁转动连接有铜制滚珠(19)。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述检测设备主体(1)左右两端均固定连接有第一安装框(20)，所述第一安装框(20)内安装有半导体制冷片(21)，所述检测设备主体(1)上内壁固定连接有一对第二安装框(22)，所述第二安装框(22)底端固定连接有多个均匀分布的分流孔(24)，所述第二安装框(22)内填充有冰渣。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述气缸(2)、光电传感器(6)、LED灯(7)、控制器(9)、半导体制冷片(21)均与电源(8)电性连接，所述控制器(9)与半导体制冷片(21)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述夹持设备(4)包括C形框(25)，所述C形框(25)与气缸(2)的输出端固定连接，所述C形框(25)上下两端均开凿有螺纹孔(26)，所述螺纹孔(26)内转动连接有螺钉(27)，所述螺钉(27)底端设有夹持板(28)。
6.根据权利要求5所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述夹持板(28)上端开凿有转动槽(29)，所述转动槽(29)内转动连接有转动块(30)，所述转动块(30)与螺钉(27)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：所述转动块(30)靠近C形框(25)的一端固定连接有橡胶垫(31)，所述橡胶垫(31)表面设有防磨层。
8.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置，其特征在于：两个所述夹持设备(4)相互远离的一端均固定连接有限位板(32)，所述检测设备主体(1)内壁开凿有与限位板(32)相匹配的第二通孔(33)。
9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的基于太阳能电池片硅片微裂纹检测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、启动气缸(2)、光电传感器(6)和LED灯(7)，使得气缸(2)的输出端处于反复伸长缩短，从而使得硅片(5)持续处于拉伸-压缩-拉伸的变化状态，使得硅片(5)表面的横向裂纹在硅片(5)被压缩时扩张，纵向裂纹在硅片(5)被拉伸时扩张，使得LED灯(7)照射的光穿过裂纹后被光电传感器(6)接收；
S2、在对硅片(5)反复拉伸-压缩的过程中，会使得活动板(10)在第一通孔(17)内左右平移，从而使得环形囊(11)被反复挤压，使得活动板(10)和铜制滚珠(19)相互摩擦，同时使得内气囊(13)内的摩擦球腔(14)之间相互摩擦，从而使得摩擦球腔(14)受热后膨胀，并使得透明液囊(12)内的汞膨胀，从而使得透明液囊(12)具有一定的反光效果，使得LED灯(7)光照效果加强；
S3、通过启动半导体制冷片(21)使得半导体制冷片(21)产生热量，从而通过活动板(10)和环形囊(11)将热量传递，使得检测设备主体(1)上侧的温度升高，压强增加，同时加速第二安装框(22)内的冰渣融化，使得产生的水滴滴落到硅片(5)上，并在拉伸或压缩硅片(5)的过程中，使得水滴伴随着气流穿过裂纹，并使得水滴附着于下侧表面的裂纹周围。
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