CN112701186A - 用于热敏相机位置检测的标片制作方法、标片及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于热敏相机位置检测的标片的制作方法、标片及检测方法，以第一方法和第二方法制备标片，第一方法制备标片：对硅片进行制绒和扩散处理后，对其进行丝网印刷和烧结处理，制备得到的电池片为标片，标片的边缘漏电；第二方法制备标片：对硅片依次进行制绒、扩散、边缘刻蚀、镀膜、丝网印刷处理后，电池片再进行涂浆处理，然后将涂浆后的电池片进行烧结，烧结后制备得到的电池片为标片，标片边缘的涂浆处形成导电层，使得标片的边缘漏电。本发明提供的标片制作方法，操作简单，成本低，便于大规模生产；标片的四个边缘都有边缘漏电现象，边缘与正常电池片重合，能在轨道上正常传输，可准确判定热敏相机的检测位置是否符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池领域，尤其涉及一种用于热敏相机位置检测的标片制作方法、标片及检测方法。
背景技术
太阳能电池片由于本身硅缺陷和在生产过程中产生的工艺缺陷和污染都有可能出现漏电现象，漏电的危害众所周知，为了消除这种隐患，电池片分选会检测漏电流，将漏电流大的电池片归为不合格片，但仅仅采用漏电流区分不能完全排除漏电导致的组件热斑危害。采用热敏相机抓拍反向电压下的电池片漏电热效应可进一步排除漏电危害，减小组件热斑隐患。热敏相机是否实现判定有非常多的影响因素，其中最直接的就是抓拍图像的完整性。由于机械抖动，软件更换，相机更换，都可能导致抓拍图像不完整，从而导致电池片热斑检测失效。
为了消除上述影响，需要定期对抓拍图像的完整性进行确认，厂家提供的标片是一块铜板，4个角上有小的热敏电阻，可通过小的发热点位置来判定图像是否完整，如果四个热斑点出现在视野内，则判定图像完整，相机位置正常；否则判定图像不完整，需要调整相机位置。但铜板有3个弊端：1)发热点位置小，不利于观察，参见图5；2)铜板面积与电池片有差异，不能准确反应电池片位置；3)需要人工将铜板放置在检测工位，铜板无法在轨道上传输，则不能准确反应电池片的位置。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于热敏相机位置检测的标片制作方法、标片及检测方法，所述技术方案如下：
本发明提供一种用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，以第一方法和第二方法制备标片，包括如下步骤：
(1)第一方法制备标片：对硅片进行制绒和扩散处理后，直接对其进行丝网印刷和烧结处理，制备得到的电池片为标片，所述标片的边缘漏电；
(2)第二方法制备标片：对硅片依次进行制绒、扩散、边缘刻蚀、镀膜、丝网印刷处理后，对制备得到的电池片再进行涂浆处理，然后将涂浆后的电池片进行烧结，烧结后制备得到的电池片为标片，所述标片边缘的涂浆处形成导电层，使得所述标片的边缘漏电，其中，所述涂浆处理的具体过程如下：在电池片的四个边缘均涂敷预设厚度的导电浆液。
进一步地，所述导电浆液为银浆、铝浆或银铝混合浆。
进一步地，第二方法中，所述标片上四个边缘的导电浆液的宽度范围均为0.1-2mm，其厚度大于0.1mm。
进一步地，所述导电层为长条形结构。
进一步地，以第一种方法制备的标片的漏电流为5-10A，以第二种方法制备的标片的漏电流为5-9A。
进一步地，所述涂浆处理步骤中，常温下在电池片的四个边缘均涂敷导电浆液。
进一步地，第二方法中，丝网印刷处理后通过涂浆刮刀在电池片边缘涂敷导电浆液。
本发明还提供一种所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法制备得到的标片，所述标片的四个边缘导电。
本发明又提供一种热敏相机位置检测方法，将所述的标片放置在传输轨道上，所述标片与正常电池片随传输轨道移动而移动，直至一一到达检测工位，测试系统提供反向电压，热敏相机对位于检测工位的标片拍照得到照片，若照片中标片的四个边缘均可见，则判断热敏相机的拍摄位置正常，否则判断热敏相机的拍摄位置不正常，其中所述热敏相机用于检测电池片的热斑效应。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a、本发明提供的用于热敏相机位置检测的标片制作方法，操作简单，成本低，便于大规模生产；
b、本发明提供的标片的四个边缘都有边缘漏电现象，存在非常明显的热斑效应，且边缘与正常电池片重合，能在轨道上正常传输，可准确判定热敏相机的检测位置是否符合要求；
c、本发明提供的热敏相机位置检测方法，可准确判定热敏相机的检测位置是否正常，且可实现自动化工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的标片的俯视图；
图2是本发明实施例提供的第一方法制备的标片的照片；
图3是本发明实施例提供的第二方法制备的标片的照片；
图4是现有铜板标片的照片；
图5是现有铜板的标片的照片。
其中，附图标记包括：1-标片，2-导电层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，热敏相机用于检测电池片的热斑，以减小电池片热斑隐患，如果没有检测出有此类缺陷的电池片，待电池片做成光伏组件以后，热斑效应将在光伏组件上体现出来。电池片的缺陷在反向电压的作用下，会产生热量，热量以热辐射的形式往外散发，通过热敏相机捕捉热辐射的红外光，来呈现缺陷程度和位置。热敏相机以80Hz的频率采集波长在8到12um的波段范围的红外光图像。
本发明提供的第一方法或第二方法制备的新的标片1为边缘漏电(导电)的电池片，在反向电压的作用下，会产生明显热斑效应，通过热敏相机抓拍图像的完整性来判断热敏相机的拍摄位置是否正常：如果视野内能看到4条边，则图像完整，热敏相机的拍摄位置正常；若4条边不完整，否则判定图像不完整，需要调整热敏相机的拍摄位置。第一方法和第二方均可制备的新的标片。
本发明的提供的第一方法制备标片的具体步骤如下：
对硅片进行制绒和扩散处理后，直接对其进行丝网印刷和烧结处理，制备得到的电池片为标片，所述标片的边缘漏电，存在非常明显的热斑效应，此标片用于热敏相机拍摄位置的确认。相当于正常电池片制备，此方法中减少边缘刻蚀的步骤，才会导致标片边缘漏电(对于P型原硅片，经过制绒和扩散后，在上表面和四周都会形成N区，经过边缘刻蚀会将四周的N区去除，使后续正面金属电极接触N区，背面金属电极接触P区。如果不进行边缘刻蚀，后续背面金属电极就会直接接触N区，使电池片不再具有二极管反向截止的能力，在反向电压情况下产生漏电流)；没有经过镀膜工序，此标片由于正面的氧化层没有去除，也未覆盖氮化硅膜，标片正面颜色(呈灰色)与正常电池片(颜色为蓝色)不同，方便区分标片与正常电池片。
对以第一种方法制备的标片进行漏电流检测，具体采用反向电压15V测试，测试过程如下：采用halm测试系统，在反向电压15V下检测电池片的漏电流，测试温度为20-30度，检测得到标片的漏电流为5-10A。反向电压由halm测试系统提供，通过导线和探针与电池片正面和背面的导电层接触来形成回路。如果电池片存在缺陷，加载反向电压会产生较大电流，称为漏电流，产生的电流通过halm测试系统来测量，同时电池片有漏电流的区域因为能量的消耗会产生热量，通过热敏相机就会观察到发热现象。
此制备方法步骤少，操作简单，且制备得到的标片表面颜色与正常电池片不同，方便区分标片与正常电池片，待检测相机位置是否正确后可将快速直观将标片放置在所需位置，不会与正常电池片混淆；标片的尺寸大小与正常电池片的尺寸大小完全相同，方便同时一一输送至检测工位，且所述标片在检测工位的位置与正常电池片在检测工位的位置重合，方便在输送轨道上输送，对热敏相机拍摄位置确认更准确，且不会影响检测精度。
所述第二方法制备标片的具体步骤如下：
对硅片依次进行制绒、扩散、边缘刻蚀、镀膜、丝网印刷处理后，对得到的电池片再进行涂浆处理，所述涂浆处理的具体过程如下：在常温条件下，对电池片的四个边缘均涂敷预设厚度的导电浆液；然后将涂浆后的电池片进行烧结，烧结后制备得到的电池片为标片，所述标片边缘的涂浆处形成导电层2，使得所述标片的边缘漏电，存在非常明显的热斑效应，用于热敏相机拍摄位置的确认。
所述导电浆液优选为银浆、铝浆或银铝混合浆，银浆和铝浆为正常电池片制作中使用的银浆和铝浆，取材方便，无需额外购买。通过涂浆刮刀可在电池片边缘涂敷导电浆液，操作方便。
第二方法中，所述标片上四个边缘的导电浆液的宽度范围均为0.1-2mm，优选为0.5mm；其长度小于等于电池片的边长，其厚度大于0.1mm，只需肉眼可见有覆盖即可。
烧结后形成的导电层为长条形结构，拍照后方便观察。烧结后，导电层为白色，方便肉眼区分标片与正常电池片。
对以第二种方法制备的标片进行漏电流检测，具体采用反向电压15V测试，测试过程如下：采用halm测试系统，在反向电压15V下检测电池片的漏电流，测试温度为20-30度，检测得到标片的漏电流为5-9A。反向电压由halm测试系统提供，通过导线和探针与电池片正面和背面的导电层接触来形成回路。如果电池片存在缺陷，加载反向电压会产生较大电流，称为漏电流，产生的电流通过halm测试系统来测量，同时电池片有漏电流的区域因为能量的消耗会产生热量，通过热敏相机就会观察到发热现象。
本发明提供的两种方法制备得到的标片为边缘漏电的电池片，在反向电压的作用下，会产生明显热斑效应，通过热敏相机抓拍电池片的图像的完整性来判断热敏相机的拍摄位置是否正常：如果视野内能看到4条边，则图像完整，说明热敏相机的拍摄位置正常；若4条边不完整(如只有3条边、2条边或1条边)，则判定图像不完整，说明需要调整热敏相机的拍摄位置。
由于上述两种方法制备得到的标片的4条边都有边缘漏电现象，存在非常明显的热斑效应，且标片边缘与正常电池片重合，也能在传输轨道上正常传输至检测工位(即相机对此位置的电池片进行拍照来检测电池片是否有热斑效应，电池片到达检测工位这个位置，相机进行拍照，检测工位位置是固定的)，对于热敏相机的拍摄位置确认更准确。原始需要操作员专门将铜板标片放置在检测工位，又因铜板标片尺寸与正常电池片不同，将铜板标片放置在检测工位时会有位置偏差，若相机拍照得到的图像不完整，无法判断是相机位置偏移还是铜板标片放置不合适造成的。使用铜板标片检测结束后，需要人工手动取走，而本发明提供的标片可传输到固定片盒来专门存放标片，操作自动化。
本发明还提供一种由用于热敏相机位置检测的标片的制作方法制备得到的标片，所述标片的边缘导电。
本发明又提供一种热敏相机位置检测方法，将所述标片放置在传输轨道上，所述标片与电池片随传输轨道移动而移动，直至一一到达检测工位，测试系统提供反向电压，热敏相机对位于检测工位的标片拍照得到照片，若照片中标片的四个边缘均可见(即照片上能看到四条边)，则判断热敏相机的拍摄位置正常，否则判断热敏相机的拍摄位置不正常(即照片上看到三条边缘、两条边缘、一条边缘或没有任何一条边缘)。
将现有铜板、以第一方法制备的标片、以第二方法制备的标片对热敏相机位置是否正常进行检测，热敏相机对铜板、第一方法制备的标片、第二方法制备的标片分别拍照，并进行漏电流检测，结果如下：
表1热敏相机拍照结果及漏电流检测结果
厂家提供的现有铜板标片通过观察照片中4个点来确认图像完整，本发明提供的新标片通过观察4条边来确认图像完整。漏电流大小说明四条边的发热强度，对于标片来讲，漏电流越大，发热越强，越容易被观察到，更有利于检测热敏相机的拍摄位置是否正常。漏电流过小发热现象不明显，观察不清晰。当漏电流在一定范围内且拍照图像清晰，说明制备的标片合格。
本发明提供的第一方法操作步骤少，简单易实现，第二方法制备的标片上导电层易发现识别，不易混淆标片和正常电池片。
因为检测铜板是装机购买，只有一种尺寸，与目前电池片产品尺寸不对应，传输轨道是按产品尺寸调试的，同一传输轨道无法运输两种尺寸的电池片与检测铜板。而针对不同尺寸不同型号的电池片，在判定热敏相机的拍摄位置是否正常时，均可根据本发明提供的标片的制作方法制备对应电池片尺寸的标片(正常电池片尺寸与检测用标片尺寸相同)，方法简单，具有通用性。本发明提供的用于热敏相机位置检测的标片制作方法，操作简单，无需额外投入，成本低，便于大规模生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，以第一方法和第二方法制备标片，包括如下步骤：
(1)第一方法制备标片：对硅片进行制绒和扩散处理后，直接对其进行丝网印刷和烧结处理，制备得到的电池片为标片，在加载反向电压下，所述标片的边缘漏电；
(2)第二方法制备标片：对硅片依次进行制绒、扩散、边缘刻蚀、镀膜、丝网印刷处理后，对制备得到的电池片的边缘再进行涂浆处理，然后将涂浆后的电池片进行烧结，烧结后制备得到的电池片为标片，所述标片边缘的涂浆处形成导电层，在加载反向电压下，所述标片的边缘漏电，其中，所述涂浆处理的具体过程如下：在电池片的四个边缘均涂敷预设厚度的导电浆液。
2.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，所述导电浆液为银浆、铝浆或银铝混合浆。
3.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，第二方法中，所述标片(1)上四个边缘的导电浆液的宽度范围均为0.1-2mm，其厚度大于0.1mm。
4.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，所述导电层(2)为长条形结构。
5.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，以第一种方法制备的标片的漏电流为5-10A，以第二种方法制备的标片的漏电流为5-9A。
6.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，所述涂浆处理步骤中，常温下在电池片的四个边缘均涂敷导电浆液。
7.根据权利要求1所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法，其特征在于，第二方法中，丝网印刷处理后通过涂浆刮刀在电池片边缘涂敷导电浆液。
8.一种由权利要求1-7中任意一项所述的用于热敏相机位置检测的标片的制作方法制备得到的标片，其特征在于，在加载反向电压下，所述标片的四个边缘导电。
9.一种热敏相机位置检测方法，其特征在于，将权利要求8中所述的标片放置在传输轨道上，所述标片与正常电池片随传输轨道移动而移动，直至一一到达检测工位，测试系统提供反向电压，热敏相机对位于检测工位的标片拍照得到照片，若照片中标片的四个边缘均可见，则判断热敏相机的拍摄位置正常，否则判断热敏相机的拍摄位置不正常，其中所述热敏相机用于检测电池片的热斑效应。
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