一种电池内部缺陷在线检测方法、装置及太阳能电池生产线制造方法及图纸

本发明专利技术涉及太阳能电池缺陷检测设备技术领域，尤其涉及一种电池内部缺陷在线检测方法、装置及太阳能电池生产线。该在线检测装置能集成到太阳能电池生产线上；该装置中，无遮挡检测区的下方经过有行进中的待测电池片，线光源向检测区内发射线激光，线激光用于激发待测电池片，以得到行进中的荧光激发态电池片，成像组件设置于检测区的上方，用于逐条获取行进中的荧光激发态电池片的各条光致发光线型图像，并将多条光致发光线型图像组合形成面荧光图像，以对面荧光图像进行解析；基于该装置提出了在线检测方法。该装置及方法能利用光致发光成像检测对行进中的太阳能电池进行内部缺陷的检测，并将线扫描转变为面检测，有效提高检测稳定性和扫描速率。

An on-line detection method, device and solar cell production line for internal defects of batteries

【技术实现步骤摘要】
一种电池内部缺陷在线检测方法、装置及太阳能电池生产线
本专利技术涉及太阳能电池缺陷检测设备
，尤其涉及一种电池内部缺陷在线检测方法、装置及太阳能电池生产线。
技术介绍
随着煤、石油、天然气等能源日益枯竭和环境污染日益加剧，人们迫切需要寻找可再生新能源。作为地球无限可再生的无污染能源——太阳能的应用日益引起人们的关注,将太阳能转化为电能的太阳能电池的研制得到了迅速发展。近年来，随着太阳能电池的研发、生产不断发展，相应的检测技术也在不断进步。光致发光(Photoluminescence，以下简称PL)是冷发光的一种，是指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态，而能量传递则是由于激发态的运动，紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。PL能够对材料的结构、成分和原子排列等信息进行探测，由于其非接触式及高灵敏度的特性，故而被广泛应用于带隙检测、杂质等级检测、缺陷检测和材料品质鉴定等重要领域。现有的太阳能电池PL检测装置中，通常采用面光源对太阳能电池进行缺陷检测，利用面光源进行PL检测存在稳定性不足、扫描速度较慢等缺点，此外，在检测装置中使用面光源不利用生产线集成，故现有的PL检测装置侧重于离线检测，不利于生产效率的提高。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供了一种电池内部缺陷在线检测方法、装置及太阳能电池生产线，能利用光致发光成像检测对行进中的太阳能电池进行内部缺陷的检测，有效提高检测稳定性和扫描速率。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电池内部缺陷在线检测装置，包括：无遮挡检测区，其下方经过有行进中的待测电池片；线光源，向所述检测区内发射线激光，所述线激光用于激发所述待测电池片，以得到行进中的荧光激发态电池片；成像组件，设置于所述检测区的上方，用于在所述荧光激发态电池片行进时，逐条获取行进中的所述荧光激发态电池片的各条光致发光线型图像，并将多条所述光致发光线型图像组合形成面荧光图像，以对所述面荧光图像进行解析。优选的，所述成像组件包括CCD相机和通滤光片，所述CCD相机的镜头位于所述检测区的上方，且与所述检测区相对设置，所述通滤光片安装在所述镜头和检测区之间。优选的，所述成像组件包括图像分析单元，所述图像分析单元与所述CCD相机连接，所述图像分析单元用于接收并解析所述面荧光图像。优选的，所述线光源倾斜地设置在所述检测区的一侧，以使所述线激光的入射方向与所述待测电池片的表面之间具有预设夹角。优选的，该装置还包括：龙门架，其上设有所述检测区，所述线光源和成像组件分别固定在所述龙门架上；传送带，自所述检测区的下方穿过，所述传送带用于运送所述待测电池片，以使所述待测电池片在行进中自所述检测区的下方经过。优选的，所述龙门架包括底座、相机支架和光源支架，所述底座固定在所述传送组件的上方，所述检测区设置在底座上；所述相机支架和光源支架分别固定在所述检测区的两侧。优选的，所述相机支架包括底盘、立柱和连接杆，所述底盘固定在所述底座上，所述立柱的一端可旋转的套装在所述底盘内，另一端向外伸出有所述连接杆，所述CCD相机固定在所述连接杆的伸出端上。优选的，所述光源支架包括固定架和调节架，所述固定架固定在所述底座上，所述调节架的一端与所述固定架之间可转动地连接，另一端固定有所述线光源。本专利技术还提供了一种太阳能电池生产线，包括电池传送系统、以及如上所述的电池内部缺陷在线检测装置，所述装置安装在所述电池传送系统上。本专利技术还提供了一种电池内部缺陷在线检测方法，包括以下步骤：S1、通过线光源向所述检测区内持续发射线激光；S2、行进中的待测电池片经过所述检测区下方时，受到所述线激光的激发而放出荧光，从而生成荧光激发态电池片；S3、通过所述成像组件对行进中的所述荧光激发态电池片进行拍摄，逐条获取所述荧光激发态电池片的各条光致发光线型图像；S4、通过所述成像组件将各条所述光致发光线型图像组合，以形成面荧光图像；S5、通过所述成像组件对所述面荧光图像进行解析，以得到所述荧光激发态电池片的缺陷状态。优选的，该方法还包括步骤S5’，所述步骤S5’被设置在所述步骤S5以后、或者被设置在所述步骤S4和步骤S5之间、或者被设置为与所述步骤S5同时进行，其中：S5’、重复步骤S2～步骤S4，直至传送带上的所有待测电池片都检测完毕。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：1、本专利技术所述的在线检测装置及方法利用线光源生成线激光，从而对行进中的待测电池片进行激发，以使待测电池片的表面发出对应波长的荧光，从而使待测电池片通过光致发光转变为荧光激发态电池片，并利用成像组件对荧光激发态电池片进行成像检测，并将线型图像整合为面检测图像，从而实现利用光致发光成像检测对行进中的太阳能电池进行内部缺陷的在线检测，有效提高检测稳定性和扫描速率。2、本专利技术的装置能够集成在太阳能电池生产线上，从而在电池片行进不停滞的过程中，对电池片进行内部缺陷检测，能够对连续通过的电池片进行不间断检测，从而实现检测动作在传送过程中连续进行，除系统故障外不会出现任何停滞的情况，实现了在线实时检测，生产效率得到极大提高，同时可与前端工序集成，实现对前端工序的闭环控制，能够实时反映前端工序的工作状态。3、本专利技术的装置通过在相机镜头上安装通滤光片，能够获得去除杂质光的光致发光线型图像以及面荧光图像，从而使得CCD相机获取的图像为灰度图，以便于后续的图像识别更加精确，能高效准确的获取太阳能电池片内部缺陷的位置和大小。4、本专利技术的装置中，利用图像分析单元对CCD相机获取的图像进行快速接收和分析，从而能够对检测区内的当前电池片的检测数据进行实时在线分析、保存并上传，以提高检测效率。附图说明图1为本专利技术实施例的电池内部缺陷在线检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例的电池内部缺陷在线检测装置的原理图。其中，1、传送带；2、待测电池片；3、龙门架；4、光源支架；5、线光源；6、镜头；7、CCD相机；8、相机支架。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，本实施例提供了一种电池内部缺陷在线检测装置，该装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池内部缺陷在线检测装置，其特征在于，用于太阳能电池，该装置包括：/n无遮挡检测区，其下方经过有行进中的待测电池片；/n线光源，向所述检测区内发射线激光，所述线激光用于激发所述待测电池片，以得到行进中的荧光激发态电池片；/n成像组件，设置于所述检测区的上方，用于在所述荧光激发态电池片行进时，逐条获取行进中的所述荧光激发态电池片的各条光致发光线型图像，并将多条所述光致发光线型图像组合形成面荧光图像，以对所述面荧光图像进行解析。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池内部缺陷在线检测装置，其特征在于，用于太阳能电池，该装置包括：
无遮挡检测区，其下方经过有行进中的待测电池片；
线光源，向所述检测区内发射线激光，所述线激光用于激发所述待测电池片，以得到行进中的荧光激发态电池片；
成像组件，设置于所述检测区的上方，用于在所述荧光激发态电池片行进时，逐条获取行进中的所述荧光激发态电池片的各条光致发光线型图像，并将多条所述光致发光线型图像组合形成面荧光图像，以对所述面荧光图像进行解析。


2.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述成像组件包括CCD相机和通滤光片，所述CCD相机的镜头位于所述检测区的上方，且与所述检测区相对设置，所述通滤光片安装在所述镜头和检测区之间。


3.根据权利要求2所述的在线检测装置，其特征在于，所述成像组件包括图像分析单元，所述图像分析单元与所述CCD相机连接，所述图像分析单元用于接收并解析所述面荧光图像。


4.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述线光源倾斜地设置在所述检测区的一侧，以使所述线激光的入射方向与所述待测电池片的表面之间具有预设夹角。


5.根据权利要求1-4任一项所述的在线检测装置，其特征在于，该装置还包括：
龙门架，其上设有所述检测区，所述线光源和成像组件分别固定在所述龙门架上；
传送带，自所述检测区的下方穿过，所述传送带用于运送所述待测电池片，以使所述待测电池片在行进中自所述检测区的下方经过。


6.根据权利要求5所述的在线检测装置，其特征在于，所述龙门架包括底座、相机支架和光源支架，所述底座固定在所述传送组件的上方，所述检测区设置在底座上；所述相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云龙，车星光，王志鹤，刘晓琴，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11