CN111829952A - 硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缺陷探伤检测装置，尤其是一种硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，属于硅太阳能电池缺陷检测的技术领域。其通过图像采集器采集检测光源发射的每个波段光线的光致发光图像，且将所采集的光致发光图像传输至检测操作平台，检测控制平台将所需光致发光图像处理后得到硅太阳能电池不同断面的检测图像，以根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池的断面缺陷检测，能有效实现对硅太阳能电池的断面探测，对于存在缺陷的硅太阳能电池，能明确所述缺陷所在的断面位置，提高硅太阳能电池生产的效率，降低生产成本，安全可靠。

Description

硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置

技术领域

本发明涉及一种缺陷探伤检测装置，尤其是一种硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，属于硅太阳能电池缺陷检测的技术领域。

背景技术

由于硅太阳能电池表面钝化技术的不断完善，晶体硅太阳能电池的转换效率不断得到提升。目前，含有正面、背面双层钝化膜的晶体硅太阳能电池（PERC）已经得到商业化量产，而单晶PERC电池的平均量产转换效率已经突破22%，多晶PERC电池的量产效率也接近或超过20%。

由于表面钝化技术的日趋完善，同时晶体硅太阳能电池体材料性质日益提高，使得器件的光电转换效率不断提高。但是在各方面技术和性能不断完善的情况下，稍有某一个方面漏洞就会严重影响器件性能。因此，对于器件各方面的检测技术要求就不断提高，一旦出现问题就希望能够非常精确快速地找到问题点并妥善解决。

当对硅太阳能电池施加适当的外部能量时，硅太阳能电池中处于基态的电子会吸收光子能量跃迁到处于亚稳态的激发态，因而在短时间内电子就会回到基态的同时释放出能量，而这部分释放的能量主要表现为以1150nm为波峰的红外光。因此，可以利用红外相机捕获硅太阳能电池的图像，而图像的亮度和电池片或硅片的质量有关。如果某个区域存在缺陷，那么被激发的电子就会被缺陷捕获，因此，将无法发出波长为1150nm的红外光。从图像上看，即是缺陷区域相对其他区域偏暗，呈现灰或黑色的点、线、斑。由此，通过图像的明暗可以判别电池性能的好坏。

对硅片能量的注入可以施加电压，也可以施以光照。施加电压的情况称之为电致发光，但是必须在器件完全制备完成具备电极后，因此，电致发光的方式无法在硅太阳能电池的制备过程中进行检测。

利用光提供能量的方式称之为光致发光，由于是非接触式的，因此，可以适用于太阳能电池制备过程中的各个阶段。当太阳能电池或者硅片受到一定光辐照后，基底吸收光子，由于与外界无电学接触，经过短暂时间（通常为微秒级别）最终基底（所述基底即为太阳能电池或硅片，下同）将会把能量放出，能量将以某一个波长光子（视基底材料而定，如晶体硅为1050nm的光）的形式放出。如果基底材料缺陷少的话，释放出的光子相对就多，利用相机拍摄，未有缺陷的位置显示的亮度就高。如果基底材料缺陷多的话，释放出的光子相对就少，利用相机拍摄，有缺陷显示的亮度就低。由此通过图像的明暗程度就可以定性地知道基底内部缺陷情况。

目前，无论是电致发光还是光致发光检测，给出的电池的红外图像都是整体的。如果出现黑斑、黑点、黑线等缺陷，无法很快确定缺陷所在断面，如前表面、PN结附近、硅片体内，还是电池背表面。这些缺陷位置的判定还需要通过经验或者大量排查实验进行确认，从而无法为生产或研发的异常问题的快速解决提供大致方向。特别是PERC太阳能电池的推广，由于太阳能电池的前、背面都存在介质钝化层，因而就更加希望能够快速判别光致发光的黑斑是出现在前面钝化还是背面钝化。

综上，市场急需能实现对硅太阳能电池的断面分层探测的技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其能有效实现对硅太阳能电池的断面探测，对于存在缺陷的硅太阳能电池，能明确所述缺陷所在的断面位置，提高硅太阳能电池生产的效率，降低生产成本，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，包括用于隔绝外部杂散光的检测隔离室、检测用的检测光源图像机构、用于检测过程控制的检测操作平台以及用于输送硅太阳能电池的电池检测输送机构，检测光源图像机构、电池检测输送机构均与检测操作平台电连接，通过电池检测输送机构能将待检测的硅太阳能电池输送至检测隔离室正下方的检测位置，且能将检测后的硅太阳能电池输送至物料收纳盒内；

检测光源图像机构包括若干能发射不同波段光线的检测光源以及用于采集检测中硅太阳能电池光致发光图像的图像采集器；检测操作平台能控制所需的检测光源发射不同波段的光线，检测光源发射的光线经检测隔离室内的光线准直机构准直后能垂直入射到所述检测隔离室正下方检测位置的硅太阳能电池上；

通过图像采集器采集检测光源发射的每个波段光线的光致发光图像，且将所采集的光致发光图像传输至检测操作平台，检测控制平台将所需光致发光图像处理后得到硅太阳能电池不同断面的检测图像，以根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池的断面缺陷检测。

所述检测光源为LED光源、激光光源或使用不同滤光片滤光的光源；所述检测光源能发射光线的波段包括紫光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、红光波段、近红外光波段、红外光波段；

在对硅太阳能电池进行检测时，检测操作平台能使得检测光源依次发射紫光波段的光线、蓝光波段的光线、绿光波段的光线、黄光波段的光线、红光波段的光线、近红外光波段的光线、红外光波段的光线；通过图像采集器依次采集每个波段光线下硅太阳能电池的光致发光图像。

所述检测光源为多个相互独立的发光光源，所述发光光源以及图像采集器均安装于光源图像基板上，所述光源图像基板与能控制光源图像基板位置状态的基板运动控制机构适配连接，通过基板运动控制机构控制光源图像基板运动时，能使得光图像基板上所需发光光源所发射的光线均能通过光线准直机构后垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池上，且通过图像采集器能采集当前发光光源作用下的光致发光图像。

所述电池检测输送机构包括能输送硅太阳能电池的传送带以及能将硅太阳能电池放置在传送带上的电池上料机构，所述电池上料机构、物料收纳盒分别与所述传送带的两端对应；

在检测隔离室的下端部设置能对传送带上的硅太阳能电池检测的电池定位器，通过电池定位器对硅太阳能电池的检测，检测操作平台根据检测定位信号能控制传送带的输送状态，以能使得待检测的硅太阳能电池能稳定停留在检测位置。

所述物料收纳盒位于传送带的一端部外；所述电池上料机构包括伸缩臂以及与所述伸缩臂适配连接的的真空吸盘机构，所述伸缩臂、真空吸盘机构均与检测操作平台电连接。

所述检测隔离室位于检测壳体内，在检测壳体内还设置隔板，所述隔板位于检测隔离室的上方，在所述隔板上设置能提供检测操作平台、电池检测输送机构、检测光源图像机构所需工作电源的检测电源。

本发明的优点：通过图像采集器采集检测光源发射的每个波段光线的光致发光图像，且将所采集的光致发光图像传输至检测操作平台，检测控制平台将所需光致发光图像处理后得到硅太阳能电池不同断面的检测图像，以根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池的断面缺陷检测，能有效实现对硅太阳能电池的断面探测，对于存在缺陷的硅太阳能电池，能明确所述缺陷所在的断面位置，提高硅太阳能电池生产的效率，降低生产成本，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明检测光源图像机构与检测隔离室配合的示意图。

图3为本发明传送带与检测控制器以及检测电源配合的示意图。

图4为本发明电池检测输送机构与检测操作平台以及检测控制器配合的示意图。

图5为本发明利用多波段的光线对硅太阳能电池进行检测的示意图。

附图标记说明：1-检测壳体、2-检测电源、3-检测隔离室、4-硅太阳能电池、5-传送带、6-物料收纳盒、7-光线准直机构、8-图像采集器、9-电机、10-检测光源、11-万向轮、12-真空吸盘机构、13-伸缩臂、14-检测操作平台、15-隔板、16-连接线缆、17-检测控制器、18-电池定位器以及19-光源图像基板。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了能有效实现对硅太阳能电池4的断面探测，对于存在缺陷的硅太阳能电池4，能明确所述缺陷所在的断面位置，提高硅太阳能电池4生产的效率，降低生产成本，本发明包括用于隔绝外部杂散光的检测隔离室3、检测用的检测光源图像机构、用于检测过程控制的检测操作平台14以及用于输送硅太阳能电池4的电池检测输送机构，检测光源图像机构、电池检测输送机构均与检测操作平台14电连接，通过电池检测输送机构能将待检测的硅太阳能电池4输送至检测隔离室3正下方的检测位置，且能将检测后的硅太阳能电池4输送至物料收纳盒6内；

检测光源图像机构包括若干能发射不同波段光线的检测光源10以及用于采集检测中硅太阳能电池4光致发光图像的图像采集器8；检测操作平台14能控制所需的检测光源10发射不同波段的光线，检测光源10发射的光线经检测隔离室3内的光线准直机构7准直后能垂直入射到所述检测隔离室3正下方检测位置的硅太阳能电池4上；

通过图像采集器8采集检测光源10发射的每个波段光线的光致发光图像，且将所采集的光致发光图像传输至检测操作平台14，检测控制平台14将所需光致发光图像处理后得到硅太阳能电池4不同断面的检测图像，以根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池4的断面缺陷检测。

具体地，通过检测隔离室3能遮挡外部杂散光，从而确保所需波段的光线能作用在硅太阳能电池4上，以实现所需的光致发光的目的，提高检测的准确性。检测隔离室3内的下部设置光线准直机构7，光线准直机构7能将检测光源10的光线准直，以使得检测光源10的光线能垂直入射到硅太阳能电池4上。光线准直机构7可以采用现有准直物镜，具体实现形式可以根据需要进行选择，只要能实现将检测光源10的光线准直后垂直入射到硅太阳能电池4上均可，此处不再赘述。此外，经光线准直机构7准直后的光线辐照面积一般不小于硅太阳能电池4的面积，从而能使得整个硅太阳能电池4均能受激产生特定的红外光，所述特定的红外光是指受激产生红外光的波长为1150nm。

通过电池检测输送机构能实现对硅太阳能电池4的输送，对硅太阳能电池4的输送包括将硅太阳能电池4运输至检测隔离室3正下方的检测位置，且将检测后的硅太阳能电池4输送至物料收纳盒6内。检测隔离室3正下方的检测位置一般为光线准直机构7相对应的下方位置，硅太阳能电池4置于检测位置时，检测光源10的光线经过光线准直机构7准直后能垂直入射到硅太阳能电池4上。

本发明实施例中，检测操作平台14可以采用计算机等硬件设备实现，检测操作平台14与电池检测输送机构以及检测光源图像机构电连接，即检测操作平台14能控制电池检测输送机构以及检测光源图像机构的工作状态。

具体实施时，检测光源10能发射不同波段的光线，通过图像采集器8能采集硅太阳能电池4的光致发光图像，图像采集器8可以采用现有能采集光致发光图像或电致发光图像的相机，具体类型可以根据需要进行选择，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

在对硅太阳能电池4进行缺陷检测时，利用检测光源10的不同波段的光线照射在硅太阳能电池4上，以使得硅太阳能电池4处于光致发光状态。在硅太阳能电池4处于光致发光状态时，利用图像采集器8采集当前波段下的光致发光图像，图像采集器8采集的不同波段下的光致发光图像均传输至检测操作平台14内。由于硅太阳能电池4对波段不同的光线吸收不同，从而不同波段下的光致发光图像有所不同，检测操作平台14对所有波段下采集的光致发光图像进行处理后，即得到硅太阳能电池4不同断面的检测图像，从而根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池4的断面缺陷检测。

进一步地，所述检测光源10为LED光源、激光光源或使用不同滤光片滤光的光源；所述检测光源10能发射光线的波段包括紫光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、红光波段、近红外光波段、红外光波段；

在对硅太阳能电池4进行检测时，检测操作平台14能使得检测光源10依次发射紫光波段的光线、蓝光波段的光线、绿光波段的光线、黄光波段的光线、红光波段的光线、近红外光波段的光线、红外光波段的光线；通过图像采集器8依次采集每个波段光线下硅太阳能电池4的光致发光图像。

本发明实施例中，紫光波段的波长为400nm~450nm，蓝光波段的波长为450nm~480nm，绿光波段的波长为500nm~560nm，黄光波段的波长为580nm~595nm，红光波段的波长为605nm~780nm，近红外光波段的波长为780nm~900nm，红外光波段的波长为900nm~1200nm。检测光源10可以选择LED光源、激光光源或使用不同滤光片绿光的光源，具体类型可以根据需要进行选择，只要能满足产生上述波段的光线即可，此处不再赘述。

具体实施时，对硅太阳能电池4的断面分层缺陷探伤检测时，光源发射光线的波段依次从短波（紫光）开启，直至长波（红外光）辐照完毕，各个波段的光线均单独进行辐照。在对硅太阳能电池4进行辐照时，不同波段的光线的强度均需满足硅太阳能电池4的光致发光的条件，从而利用硅太阳能电池4对不同波段色光的吸收特性，使得不同波段的色光能透射到硅太阳能电池内部的不同深度位置，如图5所示。

图5中，不同波段的光源被硅太阳能电池4吸收的程度不同，因此，其光子能入射进入硅太阳能电池4的深度也不同。短波能在近表面就能被吸收，随着波长变长，吸收后光子抵达的深度也会增加。图5中的n即为波段光源的数量，如上述波段包括紫光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、红光波段、近红外光波段、红外光波段时，则n为7，其他的情况类似，此处不再赘述。

如图2所示，所述检测光源10为多个相互独立的发光光源，所述发光光源以及图像采集器8均安装于光源图像基板19上，所述光源图像基板19与能控制光源图像基板19位置状态的基板运动控制机构适配连接，通过基板运动控制机构控制光源图像基板19运动时，能使得光图像基板19上所需发光光源所发射的光线均能通过光线准直机构7后垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池4上，且通过图像采集器8能采集当前发光光源作用下的光致发光图像。

本发明实施例中，检测光源10为多个相互独立的发光光源，发光光源可以为LED光源或激光光源，通过不同的发光光源能得到发射不同波段的光线，具体光源的数量不低于上述检测光源10产生光线波段的数量。光源图像基板19可以采用现有的形式，如采用铝基板等，发光光源在光源图像基板19上可以按照需要的方式排布，如可以圆形排布，即多个发光光源在光源图像基板19上呈圆形，图像采集器8可以位于所围合成圆形的中心。当多个发光光源在光源图像基板19上呈圆形时，基板运动控制控制控制光源图像基板19的运动状态为转动，当光源图像基板19转动时，能使得不同的发光光源的光线经过光线准直机构7能垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池4上。光源图像基板19的转动，具体可以为光源图像基板19绕所述光源图像基板19的中心圆周转动，图像采集器8一般位于光源图像基板19的中心区，从而不同发光光源的光线过光线准直机构7能垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池4上时，图像采集器8始终能位于光源图像基板19的中心，一般地，图像采集器8位于光线准直机构7的正上方，即位于检测位置的硅太阳能电池4的正上方。

此外，多个发光光源在光源图像基板19上为其他的分布时，基板运动控制机构对光源图像基板19的运动需要与发光光源的分布相对应，即需要使得每个发光光源独立工作时，其产生的光线需要经过光线准直机构7能垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池4上。一般地，基板运动控制机构包括电机9，即通过电机9能驱动光源图像基板19进行所需的运动。当然，多个发光光源设置在光源图像基板19上后，也位于保持光源图像基板19的稳定，只要能使得每个发光光源在工作时，其所发射的光线经过光线准直机构7能垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池4上即可，当然，此时，也要保证图像采集器8能满足对检测位置上硅太阳能电池4的光致发光图像的采集条件，此处不再赘述。图2中，光源图像基板19位于检测隔离室3的上部，当然，光源图像基板19也可以位于检测隔离室3内，具体位置可以根据需要进行选择，以不影响对硅太阳能电池4的检测为准。

如图3和图4所示，所述电池检测输送机构包括能输送硅太阳能电池4的传送带5以及能将硅太阳能电池4放置在传送带5上的电池上料机构，所述电池上料机构、物料收纳盒6分别与所述传送带5的两端对应；

在检测隔离室3的下端部设置能对传送带5上的硅太阳能电池4检测的电池定位器18，通过电池定位器18对硅太阳能电池4的检测，检测操作平台14根据检测定位信号能控制传送带5的输送状态，以能使得待检测的硅太阳能电池4能稳定停留在检测位置。

本发明实施例中，传送带5可以采用现有的形式，通过传送带5能实现对硅太阳能电池4的输送，并最终将检测后的硅太阳能电池4输送至物料收纳盒6内。电池上料机构能将存放的硅太阳能电池4放置到传送带5上，在传送带5对硅太阳能电池4输送过程中，硅太阳能电池4能留置在检测位置，便于进行检测。

为了能确保硅太阳能电池4能准确停留在检测位置，在检测隔离室3的下端设置电池定位器18，电池定位器18可以采用红外定位器、接近开关等形式，具体可以根据实际需要进行选择，只要能实现对硅太阳能电池4进行有效定位，确保硅太阳能电池4处于检测位置均可。当任一硅太阳能电池4位于检测位置户，传送带5需要停止运动，使得处于检测位置的硅太阳能电池4能有足够的时间进行检测。当传送带5停止到设定的时间后，传送带5需要将检测后的硅太阳能电池4输送至物流收纳盒6内，同时，将后续待检测的硅太阳能电池4再次输送至检测位置，如此往复循环，能实现对硅太阳能电池4的自动检测，提高检测的效率。

进一步地，所述物料收纳盒6位于传送带5的一端部外；所述电池上料机构包括伸缩臂13以及与所述伸缩臂13适配连接的的真空吸盘机构12，所述伸缩臂13、真空吸盘机构12均与检测操作平台14电连接。

本发明实施例中，物料收纳盒6位于传送带5的端部外，物料收纳盒6可以采用现有常用收纳形式，只要能实现对硅太阳能电池4的收纳均可，此处不再赘述。伸缩臂13以及真空吸盘机构12均可以采用现有常用的形式，伸缩臂13能实现臂长的变化，真空吸盘机构12一般包括吸盘以及真空泵，当然，也可以采用其他的实现形式，通过真空吸盘机构12以及伸缩臂13配合，能实现将硅太阳能电池4吸附后置于传送带5上，真空吸盘机构12以及伸缩臂12配合实现拿持硅太阳能电池4的机械手的作用。

进一步地，所述检测隔离室3位于检测壳体1内，在检测壳体1内还设置隔板15，所述隔板15位于检测隔离室3的上方，在所述隔板15上设置能提供检测操作平台14、电池检测输送机构、检测光源图像机构所需工作电源的检测电源2。

本发明实施例中，检测壳体1位于传送带5的上方，且不会影响传送带5的运行，检测隔离室3位于检测壳体1内。隔板15可以与传送带5平行，传送带5机架的底部设置万向轮11，通过万向轮11能实现传动带5的运动。通过隔板15能将检测壳体1分隔形成上下两部分，其中，检测电源2位于隔板15上方，检测电源2可以采用现有常用的形式，只要满足对检测操作平台14、电池检测输送机构、检测光源图像机构的供电需要即可。

此外，在隔板15上方还设置检测控制器17，检测控制器17可以采用现有常用的控制形式，检测控制器17与检测操作平台14配合能实现对硅太阳能电池4的检测过程的控制，即检测操作平台14通过检测控制器17与检测光源图像机构、电池检测传送输送机构电连接配合。检测控制器17通过连接线缆16与检测操作平台14电连接。

具体工作时，通过检测操作平台14控制处于初始状态，传送带5按照设置的参数运行，以等待接收硅太阳能电池4。检测控制器17复位，自动校准图像采集器8的参数，确认检测光源10以及图像采集器8的角度。伸缩臂13带动真空吸盘机构12自动停放至传送带5的左侧上料端，真空泵开启，使真空吸盘机构12具有吸力吸附硅太阳能电池4。

通过检测操作平台14匹配合理的传送带5运行参数，设置硅片在光线准直机构7下方停留的时间，处理时间为0.1s到600s之间，以便通过图像采集器8获取充足的图像数据。

通过检测操作平台14设置供电电源2，以对应于不同波段光源的工作参数，使不同波段光源进行工作时，能输出相匹配的电流与电压。可任意调节发光强度在0-50个标准日光强度之间，从而能使得硅太阳能电池4能受激发产生红外光，从而利用图像采集器8采集光致发光图像。

通过检测操作平台14设置图像采集器8的参数、检测光源10的角度和电源输出，通过检测控制器17进行调节校准，并配合检测操作平台14显示界面，以获得清晰准确的图像画面。

通过检测控制器17，当位于右侧的电池定位器18检测到太阳电池片后，传送带会自动停留，并会自动向检测控制器17发送请求开启检测光源10及图像采集器8的信号，进入测试。

当第一个波段的光线辐照结束，并通过图像采集器8完成光致发光图像数据采集后，检测控制器17会开启下一个发射下一个波段光线进行新一次的辐照，具体地，依次从短波（紫光）开启，直至长波（红外光）辐照完毕，各个波段的光线均单独进行辐照。

当所有光源结束辐照后，传送带5会自动运行，输送完成测试的硅太阳电池离开，并重新输送新的待测硅太阳能电池4的到来，重复进行测试。

对于图像采集器8采集每个波段光线的光致发光图像信息处理，具体如下：检测光源10辐照的波段依次从短波（紫光）开启，直至长波（红外光）辐照完毕，各个波段光线均单独进行辐照。因此，第一幅图像就是第一个短波光线辐照后的光致发光图像，即第一光致发光图像，对第一光致发光图像进行处理得到相对应的灰度图像，所述灰度图像即为第一断面图像，利用第一断面图像能反映硅太阳能电池4的前表面状态。

拍摄第二个波段光线辐照后得到第二光致发光图像，之后将第二光致发光图像进行灰度处理，且将第二光致发光图像的灰度值减去第一光致发光图像的灰度值后，以能得到第二光致发光图像对应点的灰度值差值，利用每个像素点灰度值的差值能重新组合成新的图片，即为第二断面图像，利用第二断面图像反映更深位置断面的状态。

拍摄第三个波段光线辐照后光致发光的图像，即得到第三光致发光图像，对第三光致发光图像进行灰度处理，之后将第三光致发光图像的像素点的灰度值减去第二光致发光图像的灰度值，以得到第三光致发光图像对应像素点的灰度差值，将第三光致发光图像上每个像素点差值赋予新的图片，即为第三断面图像。依次类推，每次将切换不同波长的光线后，重新拍摄的硅太阳能电池4的光致发光图像的像素值减去前一个波长光线辐照后得到光致发光图像的对应点灰度值，将相减后得到的结果重新组合成新的图片，即为新的断面图像。

由背景技术说明可知，在得到不同的断面图像后，能根据断面图像的可以进行直观地判断缺陷情况。在对光致发光图像进行处理时，每一个像素点都以灰度显示，灰度显示可以是0-255的编码，0表示全黑，255表示全白，或者也可以采用更高的编码形式，如0-511等形式，具体灰度处理的方式可以根据实际需要进行选择，此处不再赘述。

自动处理过程中，真空吸盘机构12通过伸缩臂13在水平及垂直方向的运动从放置区吸取硅太阳能电池4，并按照设置好的间隔放在传送带5上。硅太阳能电池4释放完后，伸缩臂13带动真空吸盘机构12退回到左侧上料端，等待继续取片。传送带5运行设定距离后，伸缩臂13和真空吸盘机构12再重复上诉步骤放置新的硅太阳能电池4，直至所有硅太阳能电池4处理完毕为止。

在图像采集及处理过程中，首先在隔离外界环境的杂散光的检测隔离室3内，通过供电电源2驱动及控制检测光源10依次产生不同波段的光线，即依次从短波段至长波段对硅太阳能电池4进行辐照，使得硅太阳能电池4在相对应的波段下受激产生光致发光。再利用图像采集器8采集硅太阳能电池4光致发光图像，通过检测控制器17调节图像采集器8的曝光时间、对比度等参数对硅太阳能电池4光致发光图像进行采集。然后通过检测操作平台14对不同波段光线辐照后产生的硅太阳能电池4光致发光图像进行处理，得到能单独表现出硅太阳能电池4某一个断面的光致发光图像。最后，在检测操作平台14界面上显示和存储硅太阳能电池4各断面的检测图像信息。本技术领域人员，根据硅太阳能以电池4相对应的断面的检测图像信息，能实现对硅太阳能电池4的断面缺陷进行直接判断。

Claims (6)

1.一种硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：包括用于隔绝外部杂散光的检测隔离室（3）、检测用的检测光源图像机构、用于检测过程控制的检测操作平台（14）以及用于输送硅太阳能电池（4）的电池检测输送机构，检测光源图像机构、电池检测输送机构均与检测操作平台（14）电连接，通过电池检测输送机构能将待检测的硅太阳能电池（4）输送至检测隔离室（3）正下方的检测位置，且能将检测后的硅太阳能电池（4）输送至物料收纳盒（6）内；

检测光源图像机构包括若干能发射不同波段光线的检测光源（10）以及用于采集检测中硅太阳能电池（4）光致发光图像的图像采集器（8）；检测操作平台（14）能控制所需的检测光源（10）发射不同波段的光线，检测光源（10）发射的光线经检测隔离室（3）内的光线准直机构（7）准直后能垂直入射到所述检测隔离室（3）正下方检测位置的硅太阳能电池（4）上；

通过图像采集器（8）采集检测光源（10）发射的每个波段光线的光致发光图像，且将所采集的光致发光图像传输至检测操作平台（14），检测控制平台（14）将所需光致发光图像处理后得到硅太阳能电池（4）不同断面的检测图像，以根据所得到的断面检测图像能对所述硅太阳能电池（4）的断面缺陷检测。

2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：所述检测光源（10）为LED光源、激光光源或使用不同滤光片滤光的光源；所述检测光源（10）能发射光线的波段包括紫光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、红光波段、近红外光波段、红外光波段；

在对硅太阳能电池（4）进行检测时，检测操作平台（14）能使得检测光源（10）依次发射紫光波段的光线、蓝光波段的光线、绿光波段的光线、黄光波段的光线、红光波段的光线、近红外光波段的光线、红外光波段的光线；通过图像采集器（8）依次采集每个波段光线下硅太阳能电池（4）的光致发光图像。

3.根据权利要求2所述的硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：所述检测光源（10）为多个相互独立的发光光源，所述发光光源以及图像采集器（8）均安装于光源图像基板上，所述光源图像基板与能控制光源图像基板位置状态的基板运动控制机构适配连接，通过基板运动控制机构控制光源图像基板运动时，能使得光图像基板上所需发光光源所发射的光线均能通过光线准直机构（7）后垂直入射到检测位置上的硅太阳能电池（4）上，且通过图像采集器（8）能采集当前发光光源作用下的光致发光图像。

4.根据权利要求1所述的硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：所述电池检测输送机构包括能输送硅太阳能电池（4）的传送带（5）以及能将硅太阳能电池（4）放置在传送带（5）上的电池上料机构，所述电池上料机构、物料收纳盒（6）分别与所述传送带（5）的两端对应；

在检测隔离室（3）的下端部设置能对传送带（5）上的硅太阳能电池（4）检测的电池定位器（18），通过电池定位器（18）对硅太阳能电池（4）的检测，检测操作平台（14）根据检测定位信号能控制传送带（5）的输送状态，以能使得待检测的硅太阳能电池（4）能稳定停留在检测位置。

5.根据权利要求4所述的硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：所述物料收纳盒（6）位于传送带（5）的一端部外；所述电池上料机构包括伸缩臂（13）以及与所述伸缩臂（13）适配连接的的真空吸盘机构（12），所述伸缩臂（13）、真空吸盘机构（12）均与检测操作平台（14）电连接。

6.根据权利要求1所述的硅太阳能电池的断面分层缺陷探伤检测装置，其特征是：所述检测隔离室（3）位于检测壳体（1）内，在检测壳体（1）内还设置隔板（15），所述隔板（15）位于检测隔离室（3）的上方，在所述隔板（15）上设置能提供检测操作平台（14）、电池检测输送机构、检测光源图像机构所需工作电源的检测电源（2）。

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