CN201532364U - 一种太阳能电池隐裂检测装置 - Google Patents

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宋培华
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Abstract

本实用新型属于电子信息技术领域。它公开了一种太阳能电池隐裂的测量装置，包括水平放置太阳能电池的载具，在载具下方设置有45度仰角的平面镜，反射面向上；反射镜的反射面侧放置一竖直放置的聚光透镜，平面镜和水平面的交线与聚光透镜的主轴垂直；聚光透镜的另一侧为微光增强器，微光增强器的另一侧安装有光探测器。通过本实用新型技术方案设计而成的太阳能电池隐裂的测量装置，结构简单，方便使用，既解决了太阳能电池的室温下电致荧光图像的检测的问题，又解决了监测时太阳能电池整体强度比较弱而不易监测的问题。

Description

一种太阳能电池隐裂检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池隐裂的测量装置，可以应用于太阳能电池组件生产基组装，属于电子信息技术领域。
背景技术
由于太阳能电池在户外使用，并且标称寿命一般要求是25年，因此，对其质量的保证非常重要，而在这些检测中，隐裂、显裂等的检测非常重要。一般地，如果组件中混进带有隐裂、显裂的组件，在功率或其他电学测试往往也可以显示出来，但却无法确定具体在哪一个组件发生了这些缺陷。有些隐裂并不一定马上造成电学特性的大的漂移，然而，经过几年使用之后而逐步显现，导致整个太阳能电池失效。可见，对太阳能电池缺陷的检测与分析非常重要。
对于硅而言，尽管其为间接带隙半导体，在其带隙附近，在室温下在一定的电场偏置下，其构成的p-n结或p-i-n结构仍然可以在带隙波段附近发出电致荧光，并且其电致荧光的强度与载流子的扩散长度有关。扩散长度长，则相应的荧光强度就比较高。显然，如果在不同的区域，硅的相关特性有差异，则在荧光图像上表现出不同亮度的特性。而如果在某一区域出现裂纹，则根据其荧光所采集的图像上就应该出现裂纹的影响。这正是利用通过电致荧光图像检测，就可以获得硅太阳能电池组件缺陷方面的信息的原理。
然而，如何进行硅太阳能电池的室温下电致荧光图像的检测？在进行太阳能电池探测时，还必须考虑生产环节中的问题。如果对已经层压好和装匡的组件，由于此时电池本身已经具有一定的强度，可以直接通电进行荧光检测。但是一般厂商希望在层压前进行检测，由于此时整体强度比较弱，并且此时必须面朝下，自身的自重也必须考虑，因此将面临许多问题。
实用新型内容
本实用新型的发明目的是为了提供一种太阳能电池隐裂的测量装置，以解决现有技术的上述问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种太阳能电池隐裂的测量装置，包括水平放置太阳能电池的载具，在载具下方设置有45度仰角的平面镜，反射面向上；反射镜的反射面侧放置一竖直放置的聚光透镜，平面镜和水平面的交线与聚光透镜的主轴垂直；聚光透镜的另一侧为微光增强器，微光增强器的另一侧安装有光探测器。
所述的微光增强器包括光阴极、微通道板和荧光屏三部分。
所述的微光增强器采用对近红外灵敏薄膜，如InP基光阴极；所述的微通道板采用硅或玻璃微通道板；所述的微通道板的孔径为3-12微米，长径比为40。
所述的光探测器为CCD或CMOS探测器。
所述的载具由透明输送带和提供输送带动力的传动轮组成，为了增加输送带的支撑力，在输送带内侧放置一透明的保险玻璃。
所述的保险玻璃厚度大于等于5mm。
本实用新型所采用的方法就是利用近红外微光增强技术对所测试光线进行放大，在微光增强器的荧光屏上形成可见图像，再利用普通摄像系统采集图像。另外，由于生产线中太阳能电池高度一般在1米左右，但照相系统所采用的透镜要求镜头与探测器距离一般在1.4至1.8米，可用平面镜与水平面成45°倾斜放置的方法，解决这一问题。
通过本实用新型技术方案设计而成的太阳能电池隐裂的测量装置，结构简单，方便使用，既解决了太阳能电池的室温下电致荧光图像的检测的问题，又解决了监测时太阳能电池整体强度比较弱而不易监测的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理示意图；
图中：10、载具        11、传动轮    12、输送带
      13、保险玻璃    20、平面镜    30、聚光透镜
      40、微光增强器  50、光探测器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例，进一步阐述本实用新型的结构特点。
如图1所示的一种太阳能电池隐裂的测量装置，包括水平放置太阳能电池的载具10，在载具10下方设置有45度仰角的平面镜20，反射面向上；反射镜20的反射面侧放置一竖直放置聚光透镜30，平面镜20和水平面的交线与聚光透镜30的主轴垂直；聚光透镜30的另一侧为微光增强器40，微光增强器40的另一侧安装有光探测器50。
图1所示的载具，由透明输送带12和提供输送带动力的传动轮11组成，为了增加输送带12的支撑力，在输送带12内侧放置一透明的保险玻璃13。
由于硅本身属于间接带隙半导体，其荧光强度非常微弱，并且位于带隙附近的近红外波段，以至于普通摄像机无法探测。研究发现，通过对微弱光线放大，改善探测器灵敏度可以实现这种荧光的探测，现实的方法之一就是利用微通道板技术对荧光图像进行放大，再使用普通摄像机获取图像。
本实用新型基于上述理论，综合各方面因素，成功解决上述问题。

Claims (8)

1.一种太阳能电池隐裂的测量装置，包括水平放置太阳能电池的载具(10)，其特征在于：在载具(10)下方设置有45度仰角的平面镜(20)，反射面向上；反射镜(20)的反射面侧放置一竖直放置聚光透镜(30)，平面镜(20)和水平面的交线与聚光透镜(30)的主轴垂直；聚光透镜(30)的另一侧为微光增强器(40)，微光增强器(40)的另一侧安装有光探测器(50)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的微光增强器(40)包括光阴极、微通道板和荧光屏三部分。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的微光增强器(40)采用对近红外灵敏薄膜的InP基光阴极.。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的微通道板(40)采用硅或玻璃微通道板.
5.根据权利要求2所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的微通道板的孔径为3-12微米，长径比为40。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的光探测器(50)为CCD或CMOS探测器。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的载具由透明输送带(12)和提供输送带动力的传动轮(11)组成，在输送带(12)内侧放置一透明的保险玻璃(13)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池隐裂的测量装置，其特征在于：所述的保险玻璃(13)厚度大于等于5mm。
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