機器視覺在光伏行業的應用

太陽能是一種清潔和有吸引力的替代電力來源·✘│╃。對光伏元件的需求不斷增加│↟│☁，在太陽能轉換方面│↟│☁，光伏元件更便宜◕│↟、效率更高·✘│╃。太陽能電池是太陽能發電系統的基礎│↟│☁，通常由晶體矽組成·✘│╃。在晶體矽器件中│↟│☁，由微裂紋引起的太陽能電池板破裂可導致重大問題│↟│☁，並極大影響模組效能·✘│╃。這些結構缺陷可能源於矽加工方面的挑戰◕│↟、晶體晶格的質量或其他外部影響·✘│╃。為了解決這些問題│↟│☁，近年來│↟│☁，一系列基於相機檢測系統的光發射診斷和質量控制工具發展迅速·✘│╃。

近年來│↟│☁，隨著廠家對產品質量的重視·✘│╃。對產品的分檔有了越來越高的要求│↟│☁，尤其是在光伏工藝的前段│↟│☁，如果不合格的矽片如尺寸不合格◕│↟、崩邊等流入後道工序將造成巨大的浪費·✘│╃。人工檢測的話因為費時費力│↟│☁，所以只能抽檢·✘│╃。仍有大量的不合格片流入後道工序│↟│☁，對成品的品質造成了影響·✘│╃。因此光伏行業對矽片的自動檢測有了巨大的需求·✘│╃。

光伏企業如何保障高效可靠的太陽能產品│↟│☁，光伏材料源頭-矽片生產過程中的質量控制至關重要·✘│╃。一方面│↟│☁，矽片的內部缺陷和雜質會直接影響電池的效率和穩定性│↟│☁，另一方面│↟│☁，矽片的外觀缺陷和表面質量對電池的製造和外觀也有直接的影響·✘│╃。

• 電致發光-電池片檢測

傳統成像系統無法直觀地觀察到許多缺陷·✘│╃。檢測其缺陷的一個方法是採用稱為電致發光成像（EL）的測量方法·✘│╃。

電致發光（Electroluminescence）│↟│☁，又可稱電場發光│↟│☁，簡稱EL│↟│☁，是透過加在兩極的電壓產生電場│↟│☁，被電場激發的電子碰擊發光中心│↟│☁，而引致電子在能級間的躍遷◕│↟、變化◕│↟、複合導致發光的一種物理現象·✘│╃。

發光二極體就是典型的注入電致發光顯示器件的代表

EL成像是晶體和薄膜太陽能模組的強大質量評估工具·✘│╃。

包括將直流電施加在太陽能模組中│↟│☁，以及透過紅外相機來檢測光發射·✘│╃。當正確調整和配置時│↟│☁，系統能夠在很短的時間內準確檢測出許多故障和老化影響·✘│╃。

電致發光系統是│↟│☁，將太陽能電池置於無環境光的情況下│↟│☁，系統連線到恆定電流源│↟│☁，當電流進入單元格時│↟│☁，相機會捕捉影象·✘│╃。在可靠的檢測軟體的協助下│↟│☁，研究該影象的暗缺陷◕│↟、均勻性和整體效率·✘│╃。

• 光致發光-電池片◕│↟、矽片

光致發光（Photoluminescence）│↟│☁，簡稱PL│↟│☁，是指物體依賴外界光源進行照射│↟│☁，從而獲得能量│↟│☁，產生激發導致發光的現象│↟│☁，它大致經過吸收◕│↟、能量傳遞及光發射三個主要階段│↟│☁，光的吸收及發射都發生於能級之間的躍遷│↟│☁，都經過激發態·✘│╃。

而能量傳遞則是由於激發態的運動·✘│╃。紫外輻射◕│↟、可見光及紅外輻射均可引起光致發光·✘│╃。

光致發光可以提供有關材料的結構◕│↟、成分及環境原子排列的資訊│↟│☁，是一種非破壞性的◕│↟、靈敏度高的分析方法·✘│╃。鐳射的應用更使這類分析方法深入到微區◕│↟、選擇激發及瞬態過程的領域│↟│☁，使它又進一步成為重要的研究手段│↟│☁，應用到物理學◕│↟、材料科學◕│↟、化學及分子生物學等領域│↟│☁，逐步出現新的邊緣學科·✘│╃。