在了解檢測(cè)原理之前，先了解下電池片發(fā)電原理：電池片發(fā)電是利用半導(dǎo)體pn結(jié)( pn junction)的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能池(solarcell)。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成了大面積的太陽電池組件(module)，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少量地域限制，因?yàn)殛柟馄照沾蟮?光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。
光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏恃效應(yīng)原理，當(dāng)P-N結(jié)受光照時(shí)，樣品對(duì)光子的本征服收和非本征吸收都將產(chǎn)生光生載流子。但能引起光伏效應(yīng)的只能是本征吸收所激發(fā)的少數(shù)載流子。因P區(qū)產(chǎn)生的光生空穴，N區(qū)產(chǎn)生的光生電子屬多子，都被勢(shì)壘阻擋而不能過結(jié)。只有P區(qū)的光生電子和N區(qū)的光生空穴和結(jié)區(qū)的電子空穴對(duì)(少子)擴(kuò)散到結(jié)電場(chǎng)附近時(shí)能在內(nèi)建電場(chǎng)作用下漂移過結(jié)。光生電子被拒向N區(qū)，光生空穴被拉向P區(qū)，即電子空穴對(duì)被內(nèi)建電場(chǎng)分離。
這導(dǎo)致在N區(qū)邊界附近有光生電子積累，在P區(qū)邊界附近高光生空穴積累。它們產(chǎn)生一個(gè)與熱平衡P-N結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)，真方向由P 區(qū)指向N區(qū)。此電場(chǎng)使勢(shì)壘降低，其減小量既光主電勢(shì)差， P端正，N端負(fù)。于是高結(jié)電流由P區(qū)流向N區(qū)，其方向與光電流相反。如果此時(shí)分別在P型層和N型層焊上金屬導(dǎo)線，接通負(fù)載，則外電路便電流通過，如此形成的一個(gè)個(gè)電池元件，把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來，就能產(chǎn)生一定的電壓和電流，輸出功率。
電池片的分類：工業(yè)上生產(chǎn)的硅電池片規(guī)格一般為單晶硅、多晶E圭直徑125mm和l56mm四種。其中，單晶硅電池片通常有倒角和絨面，多晶硅片表面常伴有冰花狀花紋，單晶硅片則是細(xì)小的顆粒。另外，單晶硅片一般呈現(xiàn)黑色，多昂硅片偏藍(lán)色。
目前電池片檢測(cè)通常所采用的方法如下圖所示：
基于電致發(fā)光的太陽能電池片視覺檢測(cè)(EL檢測(cè)）
原理：
EL ( Electroluminescence，電致發(fā)光)電池片的核心部分是半導(dǎo)體PN結(jié)，在沒有其它激勵(lì)(例如光照、電壓、溫度)的條件下，其內(nèi)部處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，電子和空穴的數(shù)量相對(duì)保持穩(wěn)定。如果施加壓力，半導(dǎo)體中的內(nèi)部電場(chǎng)將被削弱，N區(qū)的電子將會(huì)被推向P區(qū)，與P區(qū)的空穴復(fù)合(也可理解為P區(qū)的空穴被推向N區(qū)，與N區(qū)的電子復(fù)合)，復(fù)合之后以光的形式輔射出去，即電致發(fā)光。當(dāng)被施加正向偏壓之后，晶體硅電池就會(huì)發(fā)光，波長(zhǎng)1100nm左右，屬于紅外波段，肉眼觀測(cè)不到。激發(fā)出的光子越多，所測(cè)得的EL圖像也就越亮；如果有的區(qū)域EL圖像比較暗，說明該處產(chǎn)生的電子和空穴數(shù)量較少，代表該處存在缺陷。因此，在進(jìn)行EL測(cè)試時(shí)，需利用CCD相機(jī)輔助捕捉這些光子，然后通過計(jì)算機(jī)處理后以圖像的形式顯示出來。
工作條件：
1、在暗箱中成像。
2、攝像頭前加紅外慮鏡。
3、正向加電的探針夾具。
檢測(cè)項(xiàng)目：隱裂、裂絞、碎片、斷柵
基于光致發(fā)光的太陽能電池片視覺檢測(cè)（PL檢測(cè)）
原理：
光致發(fā)光( Photoluminescence，簡(jiǎn)稱PL)是指物質(zhì)吸收光子(或電磁波)后重新輻射出光子(或電磁波）的過程。從量子力學(xué)理論上，這一過程可以描述為物質(zhì)吸收光子躍遷到較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)后返回低能態(tài)，同時(shí)放出光子是光致發(fā)光光子的過程。光致發(fā)光是多種形式的熒光( Fluorescence)中的一種。光致發(fā)光是和一種探測(cè)材料電子結(jié)構(gòu)的方法，它與材料無接觸且不損壞材料。光直接照射到材料上，被材料吸收并將多余能量傳遞給材料，這個(gè)過程叫做光激發(fā)。這些多余的能量可以通過發(fā)光的形式消耗掉。由于光激發(fā)而發(fā)光的過程叫做光致發(fā)光。光致發(fā)光的光普結(jié)構(gòu)和光強(qiáng)是測(cè)量許多重要材料的直接手段。
工作條件：
1、在暗箱中成像。
2、攝像頭前加紅外慮鏡。
3、電池片到固定位置時(shí)打開激光器。
檢測(cè)項(xiàng)目：隱裂、裂紋、黑芯