本發明專利技術涉及一種用于檢測薄膜太陽能電池光電轉換層均勻性的在線檢測裝置及方法，屬太陽能電池技術領域。解決在制作背電極之前就能對太陽能電池光電轉換膜層質量進行檢測的技術問題。在線檢測裝置包括傳送機構和測試平臺，測試平臺上裝有帶測試探針的固定架和移動架，固定架上的測試探針與太陽能電池的前電極連接，構成測試裝置的正極；移動架上的測試探針壓緊在太陽能電池光電轉換層上，構成測試裝置的負極，在光電轉換層上加正向偏壓，檢測膜層質量。積極效果是測試裝置結構簡單、操作方便、快速，成本低廉，能在制作背電極層之前，直接對光電轉換膜層質量進行監控。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及ー種用于檢測薄膜太陽能電池光電轉換層均勻性的在線檢測裝置及方法，屬太陽能電池
技術介紹
薄膜太陽能電池光電轉換層的質量直接影響到太陽能電池組件的轉換效率，而膜層的均勻性又是膜層質量的重要指標，因此對膜層的均勻性的監控非常重要，目前光電轉換膜層質量的檢測方法是在太陽能電池制作完成之后才檢測，主要使用電致發光原理，采用紅外攝像機對所發的紅外光進行拍攝來判斷薄膜太陽能電池的膜層質量，如中國專利200780001718. 0公開了ー種疊層薄膜的缺陷檢測裝置及方法，在疊層電池的薄膜面的ー側配置光源，在薄膜面的另ー側配置攝像部件，根據拍攝的圖像檢測電池缺陷，但這種裝置結 構復雜、エ藝操作繁瑣，采用拍照后再根據拍照的陰影進行局部判斷的方法，不能量化，人為影響因素大，不利于準確檢測分析膜層質量，而且上述裝置和方法必須是對已經制備好背電極的薄膜太陽能電池進行檢測，即檢測エ藝在制備背電極層之后進行，致使不合格的光電轉換膜層上也沉積有背電極層，既浪費材料，又増加了生產成本。
技術實現思路
針對上述現有技術的不足，本專利技術設計ー種可以在線檢測薄膜太陽能電池光電轉換層的設備及檢測方法，解決在制作背電極之前就能對太陽能電池光電轉換膜層質量進行檢測的技術問題，提早發現問題，防止在有缺陷的光電轉換層上繼續制作背電極。本專利技術的原理是基于硅薄膜太陽能電池在一定偏壓下會因載流子的輻射復合而產生發光現象，形成發光負載，發光負載的強度隨偏壓的增大而增強，正向偏壓下發光負載的工作電流大小則反映了少數載流子的數目和少子的擴散長度，一般來說工作電流越大說明少數載流子濃度越高，電阻率越低，表明太陽能電池效率就越高，因此在薄膜太陽能電池的光電轉換層施加正向偏壓，監測光電轉換層的工作電流即可檢測膜層質量。根據上述原理檢測光電轉換層，本專利技術還需解決以下問題 I.正向偏壓的電極引出 在薄膜太陽能電池的前電極層上沉積光電轉換層，因為在制作背電極之前檢測光電轉換層，所以測試時太陽能電池只有正電極，沒有負電極，所以無法直接在光電轉換層施加正向偏壓。因此，本專利技術在沉積光電轉換層時，采用掩膜的方法從太陽能電池ー側邊緣端ロ留出前電極層作為施加正向偏壓的正電極，測試時光電轉換層與測試裝置的移動探針接觸，形成可移動的負電極，實現在光電轉換層上施加正向偏壓。2.消除前電極層電阻的影響 把施加正向偏壓的正電極的前電極層邊緣端ロ作為原點，距離原點越遠則電阻越大，因此造成所測量的工作電流數據不具有可比性，所以本專利技術在沉積光電轉換層前首先檢測各個測量點與原點之間的電阻，作為光電轉換層的測試模板，然后將沉積有光電轉換層的太陽能電池基片放置在測試平臺上，測試裝置的正極與太陽能電池的正電極連接，測試裝置的負極由移動探針接光電轉換層，通過可變電阻調節測量點的電阻與測試模板相應測量點處的電阻值相同，消除了前電極層電阻對測試結果的影響。3.保證可移動電極的接觸電阻一致 在光電轉換層上施加正向偏壓，對光電轉換層進行檢測前，通過調節探針對膜層的壓力，來監控可移動電極與光電轉換層的壓カ，保證每個可移動電極測量時對膜層的壓カー致，以達到每個可移動電極的接觸電阻一致。在解決上述問題的基礎上，本專利技術開發ー種薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，包括傳送機構和測試平臺，其主要技術特點是測試平臺上裝有帶測試探針的固定架和移動架，固定架上的測試探針與太陽能電池的前電極連接，構成測試裝置的正極；移動架上的測試探針壓緊在太陽能電池光電轉換層上，構成測試裝置的負極，在光電轉換層上 加正向偏壓，檢測膜層質量。測試裝置的正負電極分別與直流電源的正負電極連接。直流電源的負極與移動架上的測試探針之間接有可調電阻。移動架由電機控制，在測試平臺上做水平運動。固定架和移動架上均裝有氣缸，由氣缸推動測試探針向下運動，與太陽能電池基片接觸。移動架上裝有多個測試探針，每個測試探針與光電轉換層的接觸電阻相同。固定架和移動架上的測試探針均由探針桿和探針頭組成，且探針桿的長度可調。測試探針的探針頭是由軟性導電材料制成的圓柱頭或平面頭。本專利技術還提供ー種薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測方法，由傳送機構將太陽能電池基片傳送到測試平臺上，在測試平臺上安裝帶測試探針的固定架和移動架，光電轉換層的檢測步驟為 a.在電池邊緣處的前電極層上設定ー個檢測原點，及 b.在前電極層上預設多個測量點，檢測各個測量點與原點之間的電阻值，作為光電轉換層的測試模板， c.將沉積有光電轉換層的太陽能電池基片放置在測試平臺上，固定架上的測試探針與電池邊緣處的前電極層連接，構成測試裝置的正扱；移動架上的測試探針壓緊在太陽能電池光電轉換層上，構成測試裝置的負極，通過可調電阻調節測量點的電阻與測試模板相應測量點處的電阻值相同， d.在光電轉換層上加正向偏壓，檢測各個測量點處光電轉換層的工作電流，測試完畢，測試裝置的正負電極與太陽能電池斷開連接， f.根據所測光電轉換層的工作電流，控制光電轉換層的質量。測試探針由探針桿和探針頭組成，測試前，調節探針桿的長度，使移動架上的所有探針在太陽能電池基片上的壓カー致。本專利技術的積極效果是測試裝置結構簡單、操作方便、快速，成本低廉，能在制作背電極層之前，直接對光電轉換膜層質量進行監控，尤其是適用于大面積薄膜太陽能電池膜層質量控制，快速檢查出光電轉換層的缺陷，防止在有不合格的光電轉換層上制作背電極，避免浪費材料，節省生產成本，結構簡単。附圖說明圖I是本專利技術的結構示意圖。圖2是實施例2的示意圖。圖3是實施例3的示意圖。圖中1、測試平臺，2、移動架，3、直線電機，4、氣缸，5、導柱，6、探針固定板，7、移動探針頭，8、探針桿，9、緊固螺釘，10、固定架，11、固定探針頭，12、直流電源，13、可調電阻，14、太陽能電池，15、傳動滾輪。具體實施例方式實施例I 見圖1，本實施例采用的測試裝置由測試平臺I、移動架2、直線電機3、氣缸4、導柱5、探針固定板6、移動探針、固定探針、緊固螺釘9、固定架10、直流電源12和可調電阻13組成，移動探針由探針桿8和移動探針頭7組成，固定探針由探針桿8和固定探針頭11組成，固定架10固定安裝在測試平臺I的ー側端頭，固定架10不可移動，固定探針的探針桿8安裝在探針固定板6上，并由緊固螺釘9頂緊，探針固定板6由安裝在固定架10的橫梁上的氣缸4相連接，探針固定板6上的導柱5安裝在固定架10的橫梁上，探針固定板6可在氣缸4的推動下帶動固定探針做上下運動，移動架2安裝在測試平臺I側邊的直線電機3上，可在直線電機3上做直線運動，移動探針像固定探針ー樣安裝在移動架2上，移動架2可在氣缸4的推動下帶動移動探針做上下運動，直流電源12的正極與固定探針相連接，直流電源12的負極接入可調電阻13后與移動探針相連接。測量前，先對只沉積有前電極層的膜層的太陽能電池基片14進行電阻測量，記錄下相應位置的電阻值，作為光電轉換層的測試模板。將沉積有光電轉換層的太陽能電池基片放置在測試平臺上，測試裝置的正極與太陽能電池的正電極連接，測試裝置的負極由移動探針接光電轉換層，通過可變電阻13調節測量點的電阻與測試模板相應測量點處的電阻值相同。通過調節探針桿8的長度使得所有移動探針頭7與光電轉換膜層的壓力保持一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，包括傳送機構和測試平臺，其特征在于所述測試平臺上裝有帶測試探針的固定架和移動架，固定架上的測試探針與太陽能電池的前電極連接，構成測試裝置的正極；移動架上的測試探針壓緊在太陽能電池光電轉換層上，構成測試裝置的負極，在光電轉換層上加正向偏壓，檢測膜層質量。
【技術特征摘要】
1.ー種薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，包括傳送機構和測試平臺，其特征在于所述測試平臺上裝有帶測試探針的固定架和移動架，固定架上的測試探針與太陽能電池的前電極連接，構成測試裝置的正扱；移動架上的測試探針壓緊在太陽能電池光電轉換層上，構成測試裝置的負極，在光電轉換層上加正向偏壓，檢測膜層質量。2.根據權利要求I所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述測試裝置的正負電極分別與直流電源的正負電極連接。3.根據權利要求2所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述直流電源的負極與移動架上的測試探針之間接有可調電阻。4.根據權利要求I所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述移動架由電機控制，在測試平臺上做水平運動。5.根據權利要求I或4所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述固定架和移動架上均裝有氣缸，由氣缸推動探針向下運動，與太陽能電池接觸。6.根據權利要求I所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述移動架上裝有多個測試探針，每個測試探針與光電轉換層的接觸電阻相同。7.根據權利要求I所述的薄膜太陽能電池光電轉換層的在線檢測裝置，其特征在于所述固定架和移動架上的測試探針均由探針桿和探針頭組...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李毅，王付然，
申請(專利權)人：深圳市創益科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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