太阳能电池缺陷隐裂检测

发布时间：2010-04-18

       太阳能电池发光是对太阳能电池的一个重要表征手段。通常太阳能电池制造过程中会有些缺陷，而这些缺陷往往限制了电池的光电转化效率和电池的寿命。这些缺陷可以通过光致/电致发光成像方法进行太阳能电池缺陷隐裂检测，这种检测技术在太阳能电池制造过程中可生产出更高品质的太阳能电池。
       发光成像有效的利用了太阳能电池间带中激发电子载流子的辐射复合效应。在太阳能电池中,其发出的光子可以被灵敏的CCD相机获得,得到太阳能电池的辐射复合分布图像。太阳电池的电致发光亮度正比于少子扩散长度，所以，太阳电池电致发光图像直观地展现出了太阳电池的扩散长度的分布特征，通过该图像的分析可以有效地发现太阳能电池生产环节可能存在的问题,如裂纹，晶界等。由于光致/电致发光强度非常低,而且波长在近红外区域，这就要求相机必须在900-1100nm有很高的灵敏度和非常小的噪声。
       先锋科技代理多款CCD相机，在近红外区域具有极好的信噪比，针对太阳能电池缺陷检测，主要推荐产品如下：

型号	Infinity3-1M	Luca R	Clara	iKon M 934 BRDD
生产厂家	加拿大Lumenera公司	英国Andor公司	英国Andor公司	英国Andor公司
分辨率	1392*1040	1004*1002	1392*1040	1024*1024
*低制冷温度	比环境温度低25度	零下20度	零下45度	零下80度
像素尺寸	6.45um*6.45um	8um*8um	6.45um*6.45um	13um*13um
900nm量子效率	5%	27%	10%	65%
计算机接口	USB2.0	USB2.0	USB2.0	USB2.0
*高帧速	15fps	12fps	11fps	2fps
是否含有EM增益	否	是，*大可达1000	否	否
产品优势及建议应用	具有极高的性价比，适用于离线电致荧光检测	EMCCD增益可调，极高性价比，适用于在线电致/光致荧光检测	具有软件可选近红外增强模式，很低的制冷温度，适用于离线电致/光致荧光检测	背感光芯片，具有高的量子效率及低的制冷温度，是离线电致/光致荧光检测的研究级产品

图一

图一为离线的实验室用电致荧光的检测试验架构，采用英国Andor公司的iKonM934BRDD相机，相机被放在一个暗箱中，并可以上下移动，以便探测2*2到21*21cm2的晶片尺寸。

图二图三

图二及图三中均为采用Andor公司的LucaR相机拍摄的结果，曝光时间分别为1s和10s，可以看到图三中采用10s的曝光时间的灰度值会大很多（在图片的右边所示），但对于图像的质量并没有太明显的区别，这就使太阳能电池的电致/光致荧光在线检测成为可能。由于LucaR采用EM增益的技术，*高具有1000倍的增益，同时其在近红外波段的量子效率也比常规相机高2倍多，即使对于非常微弱的光信号，也可以采用短曝光时间来采集到清晰的图像。目前在国内，LucaR已经成功的应用于太阳能电池缺陷的在线工业检测中。