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╃▩╃。