短波紅外應用領域 新能源

2021-10-21 20:50:46 字數 1884 閱讀 5807

對太陽能模組施加直接電流,並通過紅外敏感的相機來測量光電效應。經過適當調校和配置,該系統能夠在非常短的時間內,準確檢測各種缺陷和老化情況。電池在施加給定的電流時產生的發光量,也可以用於測量該太陽能電池的轉換效率。

在檢測光伏模組缺陷的過程中,面臨的主要挑戰有以下兩點:

(1)、由於光伏效應的電致發光量非常微弱,需要使用極其靈敏的相機。

(2)、需要一套優秀的軟體,用於研究電池的暗色缺陷、均勻性和整體效率。

一套電致發光系統,在箱體內組裝多個相機以免受環境光影響。將太陽能電池放入該箱體,系統連線到恆定的電源。相機在電池通電的時候捕獲影象。借助可靠檢測軟體的協助,隨後對影象進行分析,檢查電池的暗色缺陷、均勻性和整體效率。根據缺陷的嚴重程度,判斷電池為合格或不合格。

光伏模組檢測的過程充滿挑戰,需要在特定的950~1250nm波長範圍內,能夠拍攝清晰影象的相機。由於光伏效應的電致發光量非常微弱,需要使用極其靈敏的相機。相機必須能夠在單次拍攝中精確呈現整個面板,且具有足夠的解析度,以便輕鬆檢測損壞的觸點、不同的光強度、微裂紋,以及通過視覺檢查不能發現的電子激發的光子均勻性。

二**是短波成像對線路板和光伏太陽能板的焊接狀況及裂片狀況進行的檢測,線路板和光伏板在通電情況下,各故障單元的顯示狀況和正常迴路的影象有很大的差別,軟體根據影象採集的資料資訊,會很輕鬆分辨出人眼不易觀察的缺陷。

矽錠經線鋸切割後形成太陽能矽片,而由於矽錠本身雜質和氣泡等影響,造成產品質量差,並影響裝置壽命。

通過短波紅外相機對太陽能矽錠進行質量檢測,可以提前避免以上狀況的發生,是非常有價值的機器視覺應用。

短波紅外相機檢測矽錠質量的原理是根據矽錠中碳元素含量或其他雜質對短波紅外波段光的吸收率不同,通過短波紅外相對矽錠進行成像,從而挑選純度更高的矽錠,達到提公升產品質量的目的。

如下圖為短波紅外相機對矽錠成像的**

太陽能電池的電致發光是通過對太陽能電池加上正向偏置電壓時所激發的光子發射。

當電子注入到太陽能電池後,與存在的空穴相結合,並把所產生的能量以光子的形式釋放出來形成短波紅外和短波紅外波長的電致發光,使用短波紅外相機對太陽能電池板進行成像可以拍攝到太陽能電池板的電致發光從而分析樣品缺陷

2、利用短波紅外相機進行矽錠檢測的優勢主要有以下幾點

1、矽錠中含有雜質、氣泡,會對最終的矽片產品質量產生影響。

因為紅外光對矽的穿透性比較好,波長為1050nm的紅外光可以穿透200μm厚的矽錠,而波長為1300~1500nm的紅外光則可以穿透任意厚度的矽錠。

因此我們可以利用短波紅外相機進行探傷,檢測出矽錠'中的孔洞和雜質,並通過各種工藝預處理,來達到提公升矽錠產品質量的目的。

2、減少對線鋸的損耗,降低成本。

線鋸的**一般都非常昂貴,在加工中,若矽錠中有孔洞的存在,會使線鋸的應力突變,引起線鋸的振動,加劇線鋸的損耗,甚至會造成線鋸損毀,若矽錠中有雜質,也會使線鋸的損耗加大。

因此通過引入紅外探傷,可以降低線鋸的損耗,進而達到降低成本的目的。

3、提公升矽片的產品質量。

在把矽錠切割為矽片的過程中,若矽錠中有雜質,則切割出來的矽片會產生線痕,這樣的矽片是比較容易碎裂的。

利用短波紅外相機對太陽能電池板檢測主要是因為電致發光成像可以為人們提供重要的資訊特徵。

通常的太陽能電池片都不可避免地會具有的一些缺陷,而這些缺陷往往是限制其光電轉換率和壽命的重要因素。

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