晶體硅太陽(yáng)電池的缺陷檢測(cè)

1、晶體硅太陽(yáng)電池缺陷檢測(cè)技術(shù)內(nèi)容提要一、紅外熱成像檢測(cè) 1. 1 紅外成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 1. 2 本單位的紅外檢測(cè)系統(tǒng) 1. 3 紅外熱成像測(cè)試實(shí)例分析二、光誘導(dǎo)電流（LBIC）檢測(cè) 2.1 光誘導(dǎo)電流測(cè)試簡(jiǎn)介 2.2 測(cè)試實(shí)例分析 一、紅外成像檢測(cè) 激發(fā)樣品內(nèi)部產(chǎn)生載流子，載流子復(fù)合發(fā)光，同時(shí)也產(chǎn)生熱量紅外 相機(jī)激光源電源+-圖 1-1 紅外成像檢測(cè)示意圖圖1-2 市場(chǎng)上的EL設(shè)備1. 1 紅外成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介1.1 紅外成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介激勵(lì)源測(cè)試 對(duì)象紅外 相機(jī)處理 系統(tǒng)恒壓/恒流電源、周期性電源激光源硅片電池組件工作波段；制冷方式；工作像素；成像方式直接圖象；鎖相處理；標(biāo)示異常區(qū)；診斷軟件

2、系統(tǒng)構(gòu)成及差別1.1 紅外成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介應(yīng)用市場(chǎng)硅片、電池、組件生產(chǎn)全過(guò)程檢測(cè)圖1-3 硅片和電池的PL圖象圖1-4 組件EL測(cè)試設(shè)備及圖像原料檢測(cè)工藝優(yōu)化產(chǎn)品把關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念及結(jié)構(gòu)1. 2 本單位自制的紅外熱成像測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)電池漏電等缺陷操作簡(jiǎn)便，速度快對(duì)異常區(qū)能準(zhǔn)確定位成本低4PT斯蒂芬玻爾茲曼定律圖1-5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)硬件介紹1.2 本單位自制的紅外熱成像測(cè)試系統(tǒng)紅外熱像儀支架載物臺(tái)穩(wěn)壓電源系統(tǒng)總電源操作按鈕測(cè)試室氣動(dòng)門全遮光測(cè)試室系統(tǒng)硬件特點(diǎn)1.2 本單位自制的紅外熱成像測(cè)試系統(tǒng)1 采用進(jìn)口640*480像素非制冷式紅外熱像儀 測(cè)溫靈敏度高于0.040C2 自動(dòng)加載電極接觸，自動(dòng)加

3、載電壓，準(zhǔn)確快速。3 精確定位裝置，可調(diào)的電極接觸 快速調(diào)整適合不同規(guī)格的電池。4 測(cè)試室采用氣動(dòng)門，一鍵式操作5 數(shù)據(jù)的快速傳輸與處理系統(tǒng)軟件介紹1. 2 本單位自制的紅外熱成像測(cè)試系統(tǒng)圖1-7 紅外熱像圖載入及處理圖1-8 人工確定熱點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖1-9 自動(dòng)確定熱點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)1.2 本單位自制的紅外熱成像測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展方向 采用自動(dòng)化的電池片裝載系統(tǒng)，朝在線式發(fā)展 提高設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和處理速度 總結(jié)各種缺陷的圖像特征，增加軟件的診斷功能 加入短波紅外相機(jī)及激光激勵(lì)源部件等， 建成多功能測(cè)試系統(tǒng)1.3 紅外熱成像測(cè)試實(shí)例分析正常片硅片微裂紋主柵擊穿正面沾染鋁漿顆粒圖1-10 各種缺陷電池的紅

4、外熱像圖二、光誘導(dǎo)電流（LBIC）掃描成像測(cè)試 2.1 測(cè)試原理及設(shè)備Light Beam Induced Current，LBIC圖2-1 光誘導(dǎo)電流 測(cè)試原理圖圖2-2 Semilab WT-2000 測(cè)試儀圖2-3 國(guó)產(chǎn)光束誘導(dǎo)電流檢測(cè)系統(tǒng)2.1 測(cè)試原理及設(shè)備Semilab WT -2000 LBIC 測(cè)試性能掃描區(qū)域：最大 210210 mm 測(cè)試電流范圍：1 uA 1 mA 光源波長(zhǎng)：407，662，852， 973 nm 光斑直徑： 100m掃描步長(zhǎng): 0.25，0.5，1，2，4，8，16mm掃描速度: 50 points/s可進(jìn)行單點(diǎn)或連續(xù)掃描(mapping)測(cè)試測(cè)試結(jié)果包

5、括：光誘導(dǎo)電流、反射率、量子效率、少子擴(kuò)散長(zhǎng)度圖2-4 電池樣品的LBIC掃面圖象2.1 測(cè)試原理及設(shè)備LBIC與紅外成像的區(qū)別與紅外成像的區(qū)別光誘導(dǎo)電流LBIC紅外成像激勵(lì)源多波長(zhǎng)激光激光、電源檢測(cè)對(duì)象電流、反射光紅外輻射測(cè)量方式逐點(diǎn)掃描整體成像檢測(cè)結(jié)果光誘導(dǎo)電流、反射率、IQE、少子擴(kuò)散長(zhǎng)度紅外圖像精確度精確的電池性能數(shù)值紅外輻射的數(shù)值時(shí)間時(shí)間長(zhǎng)快速應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)線、用途多2.2 測(cè)試實(shí)例分析圖2-5 一個(gè)電池不同波長(zhǎng)的LBIC圖像左：973nm；右：407nm圖2-6 一個(gè)表面有周期性高反射率條紋的電池樣品左：LBIC圖；中：反射率圖；右：IQE圖LBIC用于檢測(cè)隔離效果

6、圖2-7 電池邊緣隔離示意圖(Daniel Kray et al，2007)2.2 測(cè)試實(shí)例分析光照點(diǎn)擴(kuò)散層細(xì)柵主柵測(cè)試電路LBIC測(cè)試電流收集途徑圖2-8 激光隔離實(shí)驗(yàn)樣品區(qū)域的LBIC圖象左：隔離效果差；右：隔離成功逐點(diǎn)掃描的優(yōu)勢(shì)！單位：順德中山大學(xué)太陽(yáng)能研究院姓名：王學(xué)孟郵箱：內(nèi)容提要一、紅外熱成像檢測(cè) 1. 1 紅外成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 1. 2 本單位的紅外檢測(cè)系統(tǒng) 1. 3 紅外熱成像測(cè)試實(shí)例分析二、光誘導(dǎo)電流（LBIC）檢測(cè) 2.1 光誘導(dǎo)電流測(cè)試簡(jiǎn)介 2.2 測(cè)試實(shí)例分析 2.1 測(cè)試原理及設(shè)備LBIC與紅外成像的區(qū)別與紅外成像的區(qū)別光誘導(dǎo)電流LBIC紅外成像激勵(lì)源多波長(zhǎng)激光激光、電源檢測(cè)對(duì)象電