太阳能电池片绒面特性检测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片绒面特性检测仪，它由图像采集系统、自动或手动控制与微调机构和内含检测软件的计算机及工作台组成，图像采集系统通过光源组件架固定在镜臂顶部，位于检测仪的最上方，自动或手动控制与微调机构安装在镜臂的底部，位于检测仪的中部，工作台位于检测仪的下方，图像采集系统通过数据线与计算机连接，自动或手动控制与微调机构的三个步进电机通过控制电路板与含有检测软件的计算机连接。这种检测仪检测精度高；运行速度快；能自动报警；结构简单；成本相对低廉；操作方便；占地面积小；易安装、易操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池的检测，具体是太阳能电池片绒面特性检测仪
技术介绍
太阳能是一种最清洁、可以说是取之不尽用之不竭的新能源，它已经越来越得到人类的重视。近年来，太阳能光伏产业发展迅速，但是其关键专用检测装备发展滞后并基本上处空白状态:如有些检测环节是使用通用的金相显微镜替代，需要手工操作，检测效率低，效果不尽人意；有些靠人工目视或目视加手感检测，可靠性差；有的依赖进口，可见研发太阳能光伏产业成套专用检测装备很有必要。太阳能电池是将太阳能转换为电能的半导体器件，自从太阳能电池问世以来，提高太阳能电池的转换效率一直是从事太阳能电池工作的科学家和工程师努力追求的目标。提高太阳能电池吸收光的能力是提高太阳能电池转换效率的主要方向之一。晶体硅太阳能电池的绒面技术是提高太阳能电池吸收光的主要手段。晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程中的绒面制备工艺，在单晶硅片上腐蚀制备出金字塔型绒面，这种金字塔型的绒面能把单晶硅片的太阳光线反射率从平均30%降到20%以下，提高太阳光能地吸收效率。而绒面的连续性、致密性以及表面的缺陷对太阳能电池的性能有重要影响。目前，对于绒面的金字塔型结构的观测主要是使用扫描电子显微镜获得清晰的图像，或者使用普通的光学显微镜目测。这些观测方法或者效果好、成本高，或者成本低、检测效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有检测手段的不足，公开一种太阳能电池片绒面特性检测仪，他能快速自动的检测太阳能电池板绒面的高度、连续性、致密性。实现本专利技术目的的技术方案是: 一种太阳能电池片绒面特性检测仪，它由图像采集系统、自动或手动控制与微调机构和内含检测软件的计算机及工作台组成，图像采集系统通过光源组件架固定在镜臂顶部，位于检测仪的最上方，自动或手动控制与微调机构安装在镜臂的底部，位于检测仪的中部，工作台位于检测仪的下方，图像采集系统通过数据线与计算机连接，自动或手动控制与微调机构的三个步进电机通过控制电路板与含有检测软件的计算机连接。所述的图像采集系统包括高倍小景深物镜落射光柯勒照明光路结构，该系统通过光源组件架固定在镜臂顶部，置于检测仪最上方，设置有光源，光线通过一片半反半透镜从50X平场半复消色差物镜聚焦到太阳能电池板上，光线通过50X平场半复消色差物镜和摄录物镜将绒面的金字塔型像成在CXD靶面上，再通过数据线将图像传至计算机。所述自动或手动控制与微调机构由工作台、3个步进电机、工作台支架、齿轮齿条，微调手轮组成，x、y、z方向各一电机个，分别控制工作台X方向的移动，y方向的移动与z方向的微动。Z方向微动电机与微调手轮同轴相联,轴上有齿轮,通过安装在Z轴导轨上的齿条带动导轨Z方向移动，工作台固定架链接整个工作台安装在导轨滑块上，实现Z轴微动。工作台由三块平板组合而成，第一块平板为Z向平板，与工作台固定架相连；第二块板为y方向平板，其与z方向平板通过导轨相连，y方向电机固定在z向平板上，电机一端与手轮相连，一端通过联轴器与丝杠相连，螺母架固定在y向平板上，通过电机、丝杠、螺母带动y向平板做I方向移动；第三块平板为X方向平板，其尺寸最大，与I方向平板通过导轨相连，X方向电机固定在I向平板上，电机一端与手轮相连，一端通过联轴器与丝杠相连，螺母架固定在X向平板上，通过电机、丝杠、螺母带动X向平板做X方向移动，X向平板上有专门放置太阳能电池片的位置。三个步进电机机与控制电路板相连，并由计算机通过RS232串行通信和单片机控制三个电机，实现了 X、1、z方向的自动(手动)控制，从而实现太阳能电池板的定位。所述的含检测软件的计算机通过控制电路板与图像采集系统的输出端、X向电机、y向电机、z向电机连接,控制太阳能电池板自动定位于显微物镜的景深范围内，在(XD革巴面上成清晰的图像；然后通过图像处理技术计算出太阳能电池板绒面金字塔的高度、连续性、致密性数据，并把处理结果显示在软件界面上，并且对不良产品具有发出警报的功能。本专利技术的优点: 1、该仪器成本低，体积小，结构简单，操作方便，自动化程度高，工人只需把需要检测的太阳能电池板放到工作台指定位置即可，其检测速度快，工作效率高。2、该装置检测精度高，检测精度为0.0005mm，该精度完全太阳能电池板绒面特性的检测要求。3、太阳能电池板生产厂家急需对太阳能电池板绒面特性的专用检测设备，而太阳能电池板绒面特性的专用检测设备在国内尚无报道，该专利技术满足了太阳能电池板生产厂家的需求，填补了国内在该领域的空白。附图说明图1为本专利技术自动或手动控制或微调机构的结构示意图。图中:1.X向平板 2.丝杠 3.镜臂 4.螺母架 5.连轴器 6.x方向电机7.调节手轮8.y向平板9.y向电机10.第一调节手轮11.第二调节手轮12.工作台固定架13.z轴导轨14.z向平板15.z向电机具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。参照图1，本专利技术包括图像采集系统，自动或手动控制与微调机构，微位移测距装置和含检测软件的计算机。如图1:自动(手动)控制与微调机构整体安装在镜臂3底部，整个机构位于仪器的中部，由工作台、3个步进电机、工作台支架、齿轮齿条，微调手轮组成，x、y、z方向各一个电机，分别控制工作台X方向的移动，y方向的移动与z方向的微动。z方向微动电机15与微调手轮11同轴相联，轴上有齿轮，通过安装在z轴导轨13上的齿条带动导轨z方向移动，工作台固定架12链接整个工作台安装在导轨滑块上，实现z轴微动。工作台由三块平板组合而成，第一块平板为z向平板14,与工作台固定架12相连；第二块板为y方向平板8,其与Z方向平板14通过导轨13相连，y方向电机9固定在z向平板14上，电机一端与手轮10相连，一端通过联轴器5与丝杠2相连，螺母架4固定在y向平板8上，通过电机9、丝杠、螺母带动I向平板8做y方向移动；第三块平板为X方向平板1，其尺寸最大，与y方向平板8通过导轨相连，X方向电机6固定在y向平板8上，电机6 —端与手轮7相连,一端通过联轴器5与丝杠2相连，螺母架4固定在X向平板上，通过电机6、丝杠2、螺母带动X向平板I做X方向移动。三个电机与控制电路板相连，由计算机从串口控制三个电机，实现了X、y方向的自动(手动)控制与z方向的微动控制。整个检测的检测过程如下: 将需要检测的第一片太阳能电池板放在工作台指定卡槽内，打开计算机的自动检测软件的调节按钮，调节X、y方向，调整太阳能电池板被检测区域进入显微镜视场，然后，按聚焦按钮，检测仪将自动聚焦到太阳能电池板绒面的金字塔，同时在电脑显示器上显示清晰地金字塔图像，再点击检测按钮开始进行检测。图像处理算法将计算出金字塔的高度、连续性、致密性等测量结果，并给出统计结果依次显示在软件界面上，如此，可以根据实际的检测要求，在太阳能电池板中选择不同的区域进行测量，并最终完成一片太阳能电池板的检测。权利要求1.一种太阳能电池片绒面特性检测仪，其特征是:它由图像采集系统、自动或手动控制与微调机构和内含检测软件的计算机及工作台组成，图像采集系统通过光源组件架固定在镜臂顶部，位于检测仪的最上方，自动或手动控制与微调机构安装在镜臂的底部，位于检测仪的中部，工作台位于检测仪的下方，图像采集系统通过数据线与计算机连接，自动或手动控制与微调机构的三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池片绒面特性检测仪，其特征是：它由图像采集系统、自动或手动控制与微调机构和内含检测软件的计算机及工作台组成，图像采集系统通过光源组件架固定在镜臂顶部，位于检测仪的最上方，自动或手动控制与微调机构安装在镜臂的底部，位于检测仪的中部，工作台位于检测仪的下方，图像采集系统通过数据线与计算机连接，自动或手动控制与微调机构的三个步进电机通过控制电路板与含有检测软件的计算机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：萧泽新，邓仕超，王建华，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：