CN216084801U - 对位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种对位检测装置包括：载台，载台适于承载半导体器件，半导体器件上下两侧分别具有第一对准标识和第二对准标识；分别位于载台的上下两侧的检测光发射部件和检测光接收部件，检测光发射部件适于朝向载台发射检测光，检测光接收部件适于接收穿过半导体器件和载台且未被第一栅线遮挡的检测光，以获取第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置信息；判断单元，判断单元与检测光接收部件电学连接，判断单元适于根据相对位置信息判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量是否小于偏移阈值。该对位检测装置的检测方法简单且精度高，以保证后续的焊接良率。

Description

对位检测装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种对位检测装置。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。近年来，异质结电池(HJT或SHJ)凭借其制作工艺温度低、工艺流程简单、开路电压高、转换效率高、温度系数低、高温/弱光发电特性优异和衰减低等特点，得到了迅速发展。

异质结电池以n型单晶硅片为基底的双面太阳能电池，在硅片的正面制备有本征非晶硅薄膜、n型掺杂非晶硅薄膜、透明导电层和正面金属电极，背面制备有本征非晶硅薄膜、p型掺杂非晶硅薄膜、透明导电层和背面金属电极。其中，金属电极一般包括细栅和主栅。异质结电池产生的光生载流子经由细栅收集后汇流至主栅，并由主栅传输至外。主栅数量越大，串联电阻降低，但电池的遮光面积也随之越大，这限制了电池转换效率的提高。为了不增加电池的遮光面积，通常控制主栅的宽度范围为30μm至60μm。

太阳能电池片完成后，要形成电池组件才能实现发电到用电。通常采用金属互联条或者焊带将多个异质结电池进行串联，形成异质结电池组件，以满足大规模的电力应用。具体的，一个金属互联条或者焊带包括依次连接的第一覆盖段、连接段和第二覆盖段，第一覆盖段和第二覆盖段分别覆盖两个相邻异质结电池的正面主栅和背面主栅，并通过连接段连接。为了便于金属互联条或者焊带的连接，应保证异质结电池的正面主栅和背面主栅相互严格对应。在正面主栅和背面主栅印刷完成之后、片间焊接之前，通常情况下会使用对位检测装置判断正面主栅和背面主栅是否对准，以保证后续的焊接良率。

然而，现有对位检测方法无法兼顾简单且精度高的特性，而且效率较低。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有对位检测方法无法兼顾简单且精度高的特性的缺陷，从而提供一种对位检测装置。

本实用新型提供一种对位检测装置，包括：载台，所述载台适于承载半导体器件，所述半导体器件的上下两侧分别具有第一对准标识和第二对准标识；分别位于所述载台的上下两侧的检测光发射部件和检测光接收部件，所述检测光发射部件适于朝向所述载台发射检测光，所述检测光接收部件适于接收穿过所述半导体器件和所述载台且未被所述第一对准标识和所述第二对准标识遮挡的检测光，以获取第一对准标识和第二对准标识在所述半导体器件中的位置信息；判断单元，所述判断单元与所述检测光接收部件电学连接，所述判断单元适于根据第一对准标识和第二对准标识的相对位置信息判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量是否小于偏移阈值。

可选的，所述检测光发射部件位于所述载台的上方，所述检测光接收部件位于所述载台的下方；或者，所述检测光接收部件位于所述载台的上方，所述检测光发射部件位于所述载台的下方。

可选的，所述检测光包括红外光，所述检测光发射部件包括红外光发射部件，所述检测光接收部件包括红外光接收部件。

可选的，所述载台的材料包括玻璃或树脂，所述载台适于使检测光穿过。

可选的，所述半导体器件为太阳能电池；所述太阳能电池上下两侧设置有第一栅线和第二栅线，所述第一栅线构成所述第一对准标识，所述第二栅线构成所述第二对准标识。

可选的，所述半导体器件为太阳能电池；所述太阳能电池的一侧设置有第一标识点和第一栅线，所述第一标识点位于所述第一栅线的侧部，所述太阳能电池的另一侧设置有第二标识点和第二栅线，所述第二标识点位于所述第二栅线的侧部，所述第一标识点和第一栅线的相对位置关系与所述第二标识点和第二栅线的相对位置关系相同，所述第一标识点构成所述第一对准标识，所述第一标识点构成所述第二对准标识。

可选的，所述偏移阈值为所述第一栅线或第二栅线的宽度值。

可选的，所述对位检测装置还包括报警单元，所述报警单元适于当偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件的连续数量超出所述数量阈值时进行报警；

可选的，所述数量阈值为大于等于3且小于等于8的整数。

可选的，所述对位检测装置还包括位于所述载台侧部的抓取单元、合格品收集单元和不良品收集单元，所述抓取单元适于将偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件转移至所述不良品收集单元，所述抓取单元还适于将偏移量小于偏移阈值的半导体器件转移至合格品收集单元。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的对位检测装置，所述检测光发射部件适于朝向所述载台发射检测光，其中，一部分检测光在直接照射在半导体器件表面后，被位于该半导体器件表面的对准标识阻挡，无法进入半导体器件，因此无法从半导体器件的另一侧表面射出；一部分检测光进入所述半导体器件，被照射在位于该半导体器件的另一侧表面的对准标识阻挡无法射出；另一部分检测光未照射在第一对准标识和第二对准标识上，从半导体器件中射出并被所述检测光接收部件接收，因此检测光接收部件接收的检测光的分布情况能够反映所述第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置信息，所述判断单元适于根据所述位置信息获得第一对准标识和第二对准标识的偏移量并判断所述偏移量是否小于偏移阈值，以判断第一对准标识和第二对准标识是否对准，对位检测方法简单；同时，由于所述检测光接收部件能够同时获得所述第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置信息，使得所述对位检测装置能够获得所述第一对准标识和第二对准标识的精确的相对位置信息，从而使得所述偏移量更加精确，进而提高了对位检测结果的精度，保证后续形成的电池组件质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例中提供的对位检测装置的侧视图；

图2为图1所示的对位检测装置的俯视图；

附图标记说明：

1-载台；2-检测光发射部件；3-检测光接收部件；4-抓取单元；5-合格品收集单元；6-不良品收集单元。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有对位检测方法无法兼顾简单且精度高的特性。

在将两个异质结电池串联时，金属互联条的延伸方向是固定的。这就需要一个异质结电池的正面主栅的延伸方向与另一个异质结电池的背面主栅的延伸方向重合，以保证金属互联条同时覆盖一个异质结电池的正面主栅和另一异质结电池的背面主栅。本申请的技术构思根据在于，在两个异质结电池串联的过程中，两个异质结电池依次排布，如果两个异质结电池的正面主栅相互对准，而其中一个异质结电池的正面主栅和背面主栅错开，则一个异质结电池的正面主栅的延伸方向与另一异质结电池的背面主栅错开，这导致金属互联条无法同时覆盖一个异质结电池的正面主栅和另一异质结电池的背面主栅，使得两个异质结电池串联失败，进而影响异质结电池组件的输出功率；如果两个异质结电池的正面主栅相互对准，而其中一个异质结电池的正面主栅和背面主栅发生角度偏移，则在第一覆盖段覆盖一个异质结电池的正面主栅的同时，第二覆盖段不能覆盖相邻异质结电池的背面主栅而仅仅与背面主栅点接触。而如果两个异质结电池的正面主栅相互对准且两个异质结电池的正面主栅和背面主栅也是相互对应的，则金属互联条在覆盖一个异质结电池的正面主栅时，也会覆盖另一异质结电池的背面主栅，这样就能保证异质结电池串联效果较佳，还避免了焊接热点的形成，保证异质结电池组件的正常工作。可见，为了便于金属互联条的连接，异质结电池的正面主栅和背面主栅对准的重要性。

为了提高对位检测结果的精度，提供一种图形对位检测方法包括以下步骤：在检测区域的正面及背面分别设置第一基准坐标系和第二基准坐标系，并将第一基准坐标系与第二基准坐标系对准；分别获取被测物的正面的第一标识在第一基准坐标系的第一坐标参数以及被测物的背面的第二标识在第二基准坐标系的第二坐标参数；比较第一坐标参数与第二坐标参数以判断被测物的正面的第一图形和被测物的背面的第二图形是否对位。上述图形对位检测方法依赖于第一基准坐标系和第二基准坐标系的对准程度。导致上述图形对位检测方法复杂，无法兼顾简单且精度高的特性。

在此基础上，本实用新型提供一种对位检测装置，用于半导体器件检测分类，其包括：载台，所述载台适于承载半导体器件，所述半导体器件上下两侧分别具有第一对准标识和第二对准标识；分别位于所述载台的上下两侧的检测光发射部件和检测光接收部件，所述检测光发射部件适于朝向所述载台发射检测光，所述检测光接收部件适于接收穿过所述半导体器件和所述载台且未被所述第一对准标识和所述第二对准标识遮挡的检测光，以获取第一对准标识和第二对准标识在所述半导体器件中的位置信息；判断单元，所述判断单元与所述检测光接收部件电学连接，所述判断单元适于根据第一对准标识和第二对准标识的相对位置信息判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量是否小于偏移阈值。所述对位检测装置的检测方法简单且精度高。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

参见图1，本实施例提供一种对位检测装置，包括：载台1，所述载台1适于承载半导体器件，所述半导体器件上下两侧分别具有第一对准标识和第二对准标识；分别位于所述载台1的上下两侧的检测光发射部件2和检测光接收部件3，所述检测光发射部件2适于朝向所述载台1发射检测光，所述检测光接收部件3适于接收穿过所述半导体器件和所述载台且未被所述第一对准标识和所述第二对准标识遮挡的检测光，以获取第一对准标识和第二对准标识在所述半导体器件中的位置信息；判断单元，所述判断单元与所述检测光接收部件电学连接，所述判断单元适于根据第一对准标识和第二对准标识的相对位置信息判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量是否小于偏移阈值，以判断第一对准标识和第二对准标识是否对准。

所述对位检测装置中，所述检测光发射部件适于朝向所述载台发射检测光，其中，一部分检测光在直接照射在半导体器件表面后，被位于该半导体器件表面的第一对准标识或第二对准标识阻挡，无法进入半导体器件，因此无法从半导体器件的另一侧表面射出；一部分检测光进入所述半导体器件，被照射在位于该半导体器件的另一侧表面的第一对准标识或第二对准标识阻挡无法射出；另一部分检测光未照射在第一对准标识和第二对准标识上，从半导体器件中射出并被所述检测光接收部件接收，因此检测光接收部件接收的检测光的分布情况能够反映所述第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置信息，所述判断单元适于根据所述位置信息获得第一对准标识和第二对准标识的偏移量并判断所述偏移量是否小于偏移阈值，以判断第一对准标识和第二对准标识是否对准，对位检测方法简单；同时，由于所述检测光接收部件能够同时获得所述第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置信息，使得所述对位检测装置能够获得所述第一对准标识和第二对准标识的精确的相对位置信息，从而使得所述偏移量更加精确，进而提高了对位检测结果的精度。

具体的，当偏移量小于所述偏移阈值时，所述第一对准标识和第二对准标识满足对准要求，判定检测中的半导体器件合格；当偏移量大于等于所述偏移阈值时，所述第一对准标识和第二对准标识不满足对准要求，判定检测中的半导体器件不合格。

在本实施例中，所述半导体器件为太阳能电池，所述太阳能电池包括异质结太阳能电池。在一个实施例中，所述太阳能电池上下两侧设置有第一栅线和第二栅线，所述第一栅线构成所述第一对准标识，所述第二栅线构成所述第二对准标识。在其他实施例中，所述太阳能电池上下两侧还设置有第一标识点和第二标识点，所述第一标识点和第一栅线位于同侧表面且所述第一标识点位于所述第一栅线的侧部，所述第二标识点和第二栅线位于同侧表面且所述第二标识点位于所述第二栅线的侧部，所述第一标识点和第一栅线的相对位置关系与所述第二标识点和第二栅线的相对位置关系相同，所述第一标识点构成所述第一对准标识，所述第一标识点构成所述第二对准标识，或者，所述第一栅线构成所述第一对准标识，所述第一栅线构成所述第二对准标识。即，所述偏移量由第一栅线和第二栅线的相对位置或者第一标识点和第二标识点的相对位置确定。

进一步地，所述偏移阈值为所述第一栅线或第二栅线的宽度值。当偏移量为零时，所述第一栅线或第二栅线完全重合；当偏移量大于零且小于所述偏移阈值时，所述第一栅线或第二栅线部分重合；当偏移量大于所述偏移阈值时，所述第一栅线或第二栅线不对准。

在一个实施例中，所述第一栅线仅包括第一主栅线，所述第二栅线仅包括第二主栅线。在其他实施例中，所述第一栅线包括第一主栅线和与第一主栅线连接的第一细栅线，所述第二栅线包括第二主栅线和与第二主栅线连接的第二主栅线，在判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量时，以获取第一主栅线和第二主栅线在所述半导体器件中的位置信息为主。

进一步地，所述太阳能电池的边长尺寸为156mm-230mm；所述第一主栅线的宽度为30μm-60μm，所述第二主栅线的宽度为30μm-60μm；所述第一标识点的面积为0.5mm²-1.5mm²，所述第二标识点的面积为0.5mm²-1.5mm²。所述第一标识点和第二标识点的形状包括但不限于三角形、矩形和圆形，所述第一标识点在制备第一栅线的过程中形成，所述第二标识点在制备第二栅线的过程中形成。

在本实施例中，所述第一对准标识和所述第二对准标识对所述检测光的透过率为0％-20％，照射至所述第一对准标识和所述第二对准标识表面的检测光可视为不穿过所述第一对准标识和所述第二对准标识，这使得从载台1的一侧表面出射的检测光具有图像信息。具体的，在检测光接收部件3接收的检测光图像中，与所述第一对准标识和所述第二对准标识相对应的区域亮度较低，与所述第一对准标识和所述第二对准标识侧部相对应的区域亮度相对较高，所述图像信息能够反映出所述第一对准标识和第二对准标识在半导体器件中的位置。因此，所述检测光接收部件3能够获取第一对准标识和第二对准标识在所述半导体器件中的位置信息。

进一步地，所述检测光包括红外光，所述检测光发射部件2包括红外光发射部件，所述检测光接收部件3包括红外光接收部件。需要理解的是，所述半导体器件的材料包括单晶硅，所述第一对位标识和第二对位标识的材料为金属材料或合金材料，如银或铝。红外光能够穿过单晶硅而无法穿过第一对位标识和第二对位标识，使得检测光接收部件3接收的图像能够反映第一对位标识和第二对位标识在半导体器件中的位置。

在本实施例中，参见图1，所述检测光发射部件2位于所述载台1的上方，所述检测光接收部件3位于所述载台1的下方；或者，所述检测光接收部件3位于所述载台1的上方，所述检测光发射部件2位于所述载台1的下方。需要理解的是，所述检测光发射部件2和检测光接收部件3在所述载台1上的投影可以重合也可以不重合，只需保证所述检测光发射部件2发射的检测光在穿过所述半导体器件之后能够被所述检测光接收部件3接收即可。在一个实施例中，所述检测光发射部件2和检测光接收部件3中的一个可以固定在所述载台1的下表面。

在一个实施例中，所述第一对准标识位于半导体器件的正面，所述第二对准标识位于半导体器件的背面；在其他实施例中，所述第一对准标识位于半导体器件的背面，所述第二对准标识位于半导体器件的正面。

在本实施例中，所述载台1的材料包括玻璃或树脂，所述载台1适于使检测光穿过。

在本实施例中，所述对位检测装置还包括报警单元(图中未示出)，所述报警单元适于当偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件的连续数量超出所述数量阈值时进行报警，以提示生产人员及时进行印刷系统的纠偏，调整半导体器件的制备工艺，有利于提高后续半导体器件的对准率。所述数量阈值包括但不限于大于等于3且小于等于8的整数。在一个实施例中，所述报警单元包括声光警报器。

进一步地，所述对位检测装置还包括控制模组(图中未示出)，所述控制模组的输入端与所述判断单元电学连接，所述控制模组的输出端与所述报警单元电学连接，所述控制模组适于对偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件进行数据统计，并在偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件的连续数量超出数量阈值时输出报警信号至所述报警单元，所述报警单元根据报警信号进行报警。

在一个实施例中，参见图2，所述对位检测装置还包括位于所述载台1侧部的抓取单元4、合格品收集单元5和不良品收集单元6，所述抓取单元4适于将偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件转移至所述不良品收集单元6并将偏移量小于偏移阈值的半导体器件转移至合格品收集单元5，以分离合格品和不良品，避免不良品参与电池串联，保证串联电池组的性能。为便于理解载台1、抓取单元4、合格品收集单元5和不良品收集单元6的位置设置关系，图2中未示出检测光发射部件2和检测光接收部件3。

进一步地，所述控制模组的输出端还与所述抓取单元4电学连接，以根据所述偏移量与偏移阈值的相对大小输出抓取信号至抓取单元4，所述抓取单元4根据抓取信号将半导体器件进行转移。

进一步地，所述抓取单元4的数量可以为1个，所述抓取单元4适于进行合格品转移和不良品转移；或者，参见图2，所述抓取单元4的数量为2个，其中一个所述抓取单元4适于进行合格品转移，另一个所述抓取单元4适于进行不良品转移。具体的，所述抓取单元4包括但不限于机械手。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种对位检测装置，用于半导体器件检测分类，其特征在于，包括：

载台，所述载台适于承载半导体器件，所述半导体器件的上下两侧分别具有第一对准标识和第二对准标识；

分别位于所述载台的上下两侧的检测光发射部件和检测光接收部件，所述检测光发射部件适于朝向所述载台发射检测光，所述检测光接收部件适于接收穿过所述半导体器件和所述载台且未被所述第一对准标识和所述第二对准标识遮挡的检测光，以获取第一对准标识和第二对准标识在所述半导体器件中的位置信息；

判断单元，所述判断单元与所述检测光接收部件电学连接，所述判断单元适于根据第一对准标识和第二对准标识的相对位置信息判断第一对准标识和第二对准标识的偏移量是否小于偏移阈值。

2.根据权利要求1所述的对位检测装置，其特征在于，所述检测光发射部件位于所述载台的上方，所述检测光接收部件位于所述载台的下方；

或者，所述检测光接收部件位于所述载台的上方，所述检测光发射部件位于所述载台的下方。

3.根据权利要求1所述的对位检测装置，其特征在于，所述检测光包括红外光，所述检测光发射部件包括红外光发射部件，所述检测光接收部件包括红外光接收部件。

4.根据权利要求1所述的对位检测装置，其特征在于，所述载台的材料包括玻璃或树脂，所述载台适于使检测光穿过。

5.根据权利要求1所述的对位检测装置，其特征在于，所述半导体器件为太阳能电池；所述太阳能电池的上下两侧设置有第一栅线和第二栅线，所述第一栅线构成所述第一对准标识，所述第二栅线构成所述第二对准标识。

6.根据权利要求1所述的对位检测装置，其特征在于，所述半导体器件为太阳能电池；所述太阳能电池的一侧设置有第一标识点和第一栅线，所述第一标识点位于所述第一栅线的侧部，所述太阳能电池的另一侧设置有第二标识点和第二栅线，所述第二标识点位于所述第二栅线的侧部，所述第一标识点和第一栅线的相对位置关系与所述第二标识点和第二栅线的相对位置关系相同，所述第一标识点构成所述第一对准标识，所述第一标识点构成所述第二对准标识。

7.根据权利要求5或6所述的对位检测装置，其特征在于，所述偏移阈值为所述第一栅线或第二栅线的宽度值。

8.根据权利要求1-6任一项所述的对位检测装置，其特征在于，还包括：

报警单元，所述报警单元适于当偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件的连续数量超出数量阈值时进行报警。

9.根据权利要求8所述的对位检测装置，其特征在于，所述数量阈值为大于等于3且小于等于8的整数。

10.根据权利要求1-6任一项所述的对位检测装置，其特征在于，还包括：位于所述载台侧部的抓取单元、合格品收集单元和不良品收集单元，所述抓取单元适于将偏移量大于等于所述偏移阈值的半导体器件转移至所述不良品收集单元，所述抓取单元还适于将偏移量小于偏移阈值的半导体器件转移至合格品收集单元。

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