近幾年來(lái)，由于綠色能源需求的急速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)正以迅猛之勢(shì)擴(kuò)張。已有硅材料太陽(yáng)能電池板通常由單晶體棒材切片而成。但單晶硅成本較高。為了節(jié)省硅材料，通常將切片切的更精細(xì)，但是在自動(dòng)化生產(chǎn)線中電池片經(jīng)多次加工破損率增加，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生隱裂和碎片等缺陷，崩邊及虛焊的缺陷，斷柵等不足，這些都會(huì)造成太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的下降。如果能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)，那么就可以根據(jù)這些環(huán)節(jié)來(lái)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高成品的合格率以及成品的等級(jí)。這就需要在線缺陷檢測(cè)設(shè)備。囿于成本，目前生產(chǎn)線上多數(shù)僅在層壓前或?qū)訅汉髥为?dú)進(jìn)行EL測(cè)試，因此需要一種研制成本低，掃描速度快，成像清晰度高的在線缺陷檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備的出現(xiàn)將對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生決定性影響。

el電致發(fā)光成像的原理是：當(dāng)太陽(yáng)能電池板PN結(jié)被正向帶電后，電子和空穴結(jié)合在一起，出射光子釋放能量。電致發(fā)光在700~1 200 nm的光譜中有一定的光強(qiáng)度，選用CCD成像器件可捕捉到該影像。破損部分不存在電子和空穴的復(fù)合，不會(huì)有能量的釋放，在捕捉到的影像上電池板缺陷部位會(huì)顯示出清晰的暗斑。采用硅太陽(yáng)能電池通電后發(fā)射波長(zhǎng)1 150nm近紅外線，因此可采用近紅外攝像方法對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行攝影獲得電致發(fā)光影像。

el檢測(cè)儀中太陽(yáng)能電池板暗箱，計(jì)算機(jī)以及恒流源三個(gè)主要部分。首先對(duì)紅外圖像采集用暗室進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用可控的開(kāi)啟與關(guān)閉窗口在屏蔽可見(jiàn)光源的情況下對(duì)檢測(cè)電池板進(jìn)行加載檢測(cè)。暗室采用光學(xué)反射原理，在減小設(shè)備尺寸的同時(shí)延長(zhǎng)了光路并降低了圖像畸變。再給它通一個(gè)恒定電流f，電流的大小要根據(jù)電池板的尺寸做相應(yīng)的調(diào)節(jié)，讓電池板發(fā)射紅外光的系統(tǒng)采用軟通斷的可控恒流源。

el檢測(cè)儀降低了加電，斷電時(shí)電源受到的影響，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，還能降低測(cè)試電流造成組件過(guò)流損壞，最終將一臺(tái)紅外工業(yè)照相機(jī)置于暗箱內(nèi)，能夠同時(shí)對(duì)電池板進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和單幀采集，工業(yè)相機(jī)和計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口連接，使用者可以直接通過(guò)顯示屏查看電池板是否良好。通過(guò)軟件對(duì)成像圖像進(jìn)行處理以降低溫度和背景對(duì)成像造成的影響，在降低檢測(cè)時(shí)間的前提下有效改善缺陷成像清晰度。