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近红外成像在太阳能电池机器视觉检测中的应用
2023-02-03
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硅是生产太阳能电池片的主要原材料,但是晶体硅质地非常脆,很容易破裂,而太阳能电池片生产工艺复杂,在生产过程及各个工序的互相传送中,极易产生破裂或隐裂。随着硅锭切割工艺的优化升级,硅片将越来越薄,其对于内部探伤的需求也将更为迫切。
太阳能生产工艺中,第一道成品就是硅锭。硅锭经线锯切割后形成太阳能硅片,而由于硅锭本身杂质和气泡等影响,造成产品质量差,并影响设备寿命。通过红外相机系统对太阳能硅锭进行质量检测,可以提前避免以上状况的发生,是非常有价值的机器视觉检测应用。在这个应用中系统价值体现在:

1) 提升硅锭产品的质量。硅锭中含有杂质、气泡,会对最终的硅片产品质量产生影响。因为红外光对硅的穿透性比较好,波长为1050 nm的红外光可以穿透200 μm厚的硅锭,而波长为1300~1500 nm的红外光则

可以穿透任意厚度的硅锭。因此我们可以利用红外光进行探伤,检测出硅锭中的孔洞和杂质,并通过各种工艺预处理,来达到提升硅锭产品质量的目的。

2) 减少对线锯的损耗,降低成本。线锯的价格一般都非常昂贵,在加工中,若硅锭中有孔洞的存在,会使线锯的应力突变,引起线锯的振动,加剧线锯的损耗,甚至会造成线锯的损毁;若硅锭中有杂质,也会使线锯的损耗加大。因此通过引入红外探伤,我们可以降低线锯的损耗,进而达到降低成本的目的。

3) 提升硅片的产品质量。在把硅锭切割为硅片的过程中,若硅锭中有杂质,则切割出来的硅片会产生线痕,这样的硅片是比较容易碎裂的。此外硅锭中的杂质容易附着在切割器械上,若用这样的切割器械进行加工,会造成更多硅片的线痕,严重降低产品的质量,而且使生产成本大幅度地提高。