專利名稱：一種晶硅電池片檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶硅電池片的生產技術，尤其涉及一種晶硅電池片檢測裝置。
背景技術：
在晶硅電池片生產工藝中，在經過制絨、擴散、刻蝕、鍍減反膜后會用電子漿料按網版圖形設計印刷于硅片的正反面，最終通過燒結實現電極的金屬化。印刷工藝一般分三道印刷實現印刷背電極——印刷背電場——最后印刷正電極。上述三道工藝中，背電極及正電極均為銀漿料，而背電場為鋁漿料。而在線生產中經常會有鋁漿漏漿的現象，很可能在晶硅電池片的邊緣部分形成鋁漿濺點。由于硅與鋁較硅與銀易于形成合金，正面沾污了鋁漿的電池片在燒結時容易燒穿p-n結，從而導致低效片的產生，所以印刷過程中鋁漿漏漿對電池片的性能及外觀是致命性的，通常存在上述鋁漿濺點的晶硅電池片視為報廢。所以在產線批量生產晶硅電池片的過程中，在第二道印刷工序時對鋁漿漏漿情況的檢測和正常生產及品質監控是緊密相關的。由于硅片的減薄及工藝機臺更新，目前在產業界常用的為軟式印刷機臺，并無在線監控鋁漿漏漿的監控裝置，一旦出現鋁漿漏漿，將造成生產的中斷及晶硅電池片的電性能低下。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種晶硅電池片檢測裝置，可以實現在線檢測晶硅電池片生產過程中的鋁漿漏漿。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種晶硅電池片檢測裝置，該裝置包括透明載臺、第一光源和第一成像探頭，其中所述透明載臺的上平面承載待檢測的晶硅電池片；所述第一光源安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一光源發出的檢測光透過所述透明載臺完全照亮所述晶硅電池片的底面，該底面正對所述透明載臺的上平面；所述第一成像探頭安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一成像探頭獲取所述晶硅電池片的底面的圖像。根據本發明的一個方面，上述晶硅電池片檢測裝置還包括反光結構，其中該反光結構安裝在所述透明載臺的上平面的上方，所述晶硅電池片置于該反光結構與所述透明載臺之間；所述第一光源發出的檢測光透過所述透明載臺和所述晶硅電池片照射到該反光結構上，并被該反光結構漫反射。根據本發明的另一個方面，上述晶硅電池片檢測裝置還包括第二光源和第二成像探頭，其中所述第二光源安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第二光源發出的檢測光透過所述透明載臺完全照亮所述晶硅電池片的底面；[0015]所述第二成像探頭安裝在所述透明載臺的上平面的上方，所述晶硅電池片置于該第二成像探頭與所述透明載臺之間，該第二成像探頭獲取所述晶硅電池片的頂面的圖像。本實用新型提供的晶硅電池片檢測裝置，可以對上述背鋁印刷工藝完成后的晶硅電池片進行鋁漿漏漿的在線檢測，避免因鋁漿的漏漿未及時發現引起的晶硅電池片及產線污染，其優點是保證了晶硅電池片印刷的合格率，有助于維持產線的高效率生產。相比人工實時檢測鋁漿漏漿，本實用新型提供的裝置的準確性和可靠性更高。根據本發明的一個方面，還可以實現對鋁漿漏漿和隱裂碎片的同時檢測，以提高晶硅電池片在線檢測的效率，保證產出的晶硅電池片的品質。
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯圖1是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的一種優選具體實施方式
的結構示意圖；圖3是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的另一種優選具體實施方式
的結構示意圖；圖4是圖1、圖2或圖3中的晶硅電池片檢測出鋁漿漏漿時的示意圖；圖5是圖2或圖3中的晶硅電池片檢測出隱裂碎片時的示意圖；附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的實施例作詳細描述。首先請參考圖1，圖1是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的一種具體實施方式
的結構示意圖，其中該晶硅電池片檢測裝置包括透明載臺20、第一光源30和第一成像探頭40，其中透明載臺20的上平面承載待檢測的晶硅電池片10 ；第一光源30安裝在透明載臺20的下平面的下方，該第一光源30發出的檢測光透過透明載臺20完全照亮晶硅電池片10的底面，該底面正對透明載臺20的上平面；第一成像探頭40安裝在透明載臺20的下平面的下方，該第一成像探頭40獲取晶硅電池片10的底面的圖像。具體地，透明載臺20是板狀結構，當該透明載臺20安裝在流水線上后，其板狀結構便于在流水線上穩定地承載晶硅電池片10。在一個實施例中，透明載臺20固定，待檢測的晶硅電池片10移動至透明載臺20的上平面上，便于第一光源30和第一成像探頭40對晶硅電池片10進行鋁漿漏漿檢測。在生產過程中，晶硅電池片10經過背鋁印刷工序后有可能發生鋁漿漏漿情況，這種情況下鋁漿會粘附在晶硅電池片10的表面。由于晶硅電池片10的表面微觀結構，晶硅
4電池片10的表面對入射光線呈漫反射，但是沾染了鋁漿的晶硅電池片10的表面則具有強反光性，對入射光線呈鏡面反射，因此鋁漿漏漿情況發生后，光線照射下晶硅電池片10的表面沾染鋁漿之處會顯現為亮點。利用這一特性，晶硅電池片10移動到透明載臺20的上平面上時，第一光源30發出的檢測光透過透明載臺20后完全照亮晶硅電池片10的底面， 此時第一成像探頭40獲取該晶硅電池片10的底面的圖像，將該圖像傳輸至圖像分析設備 50 (通常是安裝圖像分析軟件的計算機)中進行識別，以判斷晶硅電池片10的底面是否存在亮點，即通過判斷是否存在所述亮點來判斷該晶硅電池片10是否存在鋁漿漏漿現象。在實際生產中，鋁漿漏漿現象多出現在晶硅電池片10的邊緣部分，因此圖像分析設備50重點分析晶硅電池片10的邊緣部分是否存在亮點。一旦圖像分析設備50判斷出該晶硅電池片 10存在鋁漿漏漿缺陷，即發出次品警報，通知操作人員從流水線中取出該存在缺陷的晶硅電池片10，或進行對該存在鋁漿漏漿缺陷的晶硅電池片10進行標記跟蹤，在不影響流水線正常運行的情況下將其撤出流水線。為了讓第一光源30發出的探測光清晰地照亮晶硅電池片10的底面，透明載臺20 應選用高透光的材料制成，例如選用透明玻璃或透明有機玻璃制成。優選地，透明載臺20 是透明玻璃平板或透明有機玻璃平板，上述透明玻璃或透明有機玻璃的透光率大于85%， 較高透光率的透明載臺20可以較好地透過檢測光，使該檢測光更容易照亮晶硅電池片10 底部，便于下一步第一成像探頭40對晶硅電池片10的底部進行取景拍攝后獲得圖像進行分析，同時較高透光率的透明載臺20對所述檢測光的反射率相對較小，不易影響第一成像探頭40的取景拍攝后獲得晶硅電池片10底部的圖像的成像效果。優選地，為了讓圖像分析設備50的分析結果更為準確，第一光源30可以選用光學成像識別性較好的紅光LED光源(或偏紅光的LED光源)。第一光源30發出的檢測光需要完全照亮晶硅電池片10的底部，調整第一光源30使檢測光入射透明載臺20的入射角在 30度至80之間，即能取得較好的照射效果。此外，第一光源30可以設計為可自由活動的結構，便于操作人員根據檢測需要調整檢測光的入射參數。圖1示出的具體實施方式
中的檢測裝置僅具有在線檢測鋁漿漏漿的功能，在實際生產過程中，希望可以實現更多的在線檢測缺陷功能，例如在線檢測晶硅電池片的隱裂碎片缺陷。請參考圖2，圖2是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的一種優選具體實施方式
的結構示意圖，在該優選具體實施方式
中，所述檢測裝置包括如圖1示出的具體實施方式
中的檢測裝置所包括的透明載臺20、第一光源30和第一成像探頭40，上述各部分的說明均可參考圖1示出的具體實施方式
中給出的描述。本具體實施方式
中的檢測裝置相對于圖1示出的檢測裝置的改進之處在于，本具體實施方式
中的檢測裝置還包括反光結構60， 其中該反光結構60安裝在透明載臺20的上平面的上方，晶硅電池片10置于反光結構 60與透明載臺20之間；第一光源30發出的檢測光透過透明載臺20和晶硅電池片10照射到反光結構60 上，并被反光結構60漫反射。具體地，第一光源30發出的檢測光透過透明載臺20照射到晶硅電池片10上之后，由于晶硅電池片10具有較薄的厚度(晶硅電池片10的厚度不超過500微米，典型地晶
5硅電池片10的厚度大約為200微米)，該檢測光會穿透晶硅電池片10到達其上方的反光結構60，并被該反光結構60均勻漫反射后形成折返光線并返回照射至晶硅電池片10的頂面， 此時該折返光線是漫反射形成的光線，因此強度較低，容易被晶硅電池片10的遮擋衰減。 如果晶硅電池片10上存在隱裂碎片現象，即晶硅電池片10上存在細微裂紋，該折返光線即會通過上述細微裂紋繼續前行，比起直接照射至晶硅電池片10的頂面所述折返光線相比， 通過所述細微裂紋前行的這部分折返光線衰減較小，從晶硅電池片10的底面看過去，由于所述折返光線的存在，晶硅電池片10上存在細微裂紋的位置會顯現出亮線，并易于與晶硅電池片10底面較暗的區域區分開來。此時第一成像探頭40取景拍攝晶硅電池片10底面的圖像，并將該圖像輸送至圖像分析設備50進行分析，發現晶硅電池片10的底面存在上述亮線，即可判定出該晶硅電池片10存在隱裂碎片缺陷，然后發出次品警報，通知操作人員從流水線中取出該存在缺陷的晶硅電池片10，或進行對該存在隱裂碎片缺陷的晶硅電池片 10進行標記跟蹤，在不影響流水線正常運行的情況下將其撤出流水線。為了使第一光源30發出的檢測光更好地經過漫反射形成所述折返光線，反光結構60優選地實施為具有漫反射反光面的平板結構，例如反光結構60可以是使用白色聚合材料(例如特氟龍)、乳白玻璃或白色紙板制成的反光板。上述幾種材料的反光板對第一光源30發出的檢測光均有較好的漫反射效果，形成的所述折返光線強度可以滿足后續檢測隱裂碎片缺陷時的成像要求。如果晶硅電池片10存在隱裂碎片缺陷，第一成像探頭40獲得的圖像中所述亮線可能出現在晶硅電池片10上的各個位置。而鋁漿漏漿缺陷檢測中所述亮點多出現在晶硅電池片10的邊緣區域，因此圖像分析設備50可以同時進行上述兩種缺陷的在線檢測而互不干擾。圖1示出的檢測裝置使用了單光源進行在線檢測鋁漿漏漿缺陷，對圖1示出的檢測裝置進行改進后，圖2示出的檢測裝置也使用了單光源進行在線檢測鋁漿漏漿缺陷和隱裂碎片缺陷。在另一優選具體實施方式
中，對圖1示出的檢測裝置進行改進，可以使用雙光源同時進行在線檢測鋁漿漏漿缺陷和隱裂碎片缺陷，請參考圖3，圖3是根據本實用新型的晶硅電池片檢測裝置的另一種優選具體實施方式
的結構示意圖，在該優選具體實施方式
中， 所述檢測裝置包括如圖1示出的具體實施方式
中的檢測裝置所包括的透明載臺20、第一光源30和第一成像探頭40，上述各部分的說明均可參考圖1示出的具體實施方式
中給出的描述。本具體實施方式
中的檢測裝置相對于圖1示出的檢測裝置的改進之處在于，本具體實施方式
中的檢測裝置還包括第二光源31和第二成像探頭41，其中第二光源31安裝在透明載臺20的下平面的下方，該第二光源31發出的檢測光透過透明載臺20完全照亮晶硅電池片10的底面；第二成像探頭41安裝在透明載臺20的上平面的上方，晶硅電池片10置于該第二成像探頭41與透明載臺20之間，第二成像探頭41獲取晶硅電池10片的頂面的圖像。具體地，第二光源31發出的檢測光透過透明載臺20后首先照射至晶硅電池片10 的底面，如果晶硅電池片10上存在隱裂碎片現象，即晶硅電池片10上存在細微裂紋，該檢測光即會通過上述細微裂紋繼續前行，通過所述細微裂紋前行的所述檢測光衰減較小，從晶硅電池片10的頂面看過去，受該檢測光照射影響，晶硅電池片10上存在細微裂紋的位置會顯現出亮線，并易于與晶硅電池片10頂面其他較暗的區域區分開來。此時第二成像探頭41取景拍攝晶硅電池片10頂面的圖像，并將該圖像輸送至圖像分析設備50進行分析，發現晶硅電池片10的頂面存在上述亮線，即可判定出該晶硅電池片10存在隱裂碎片缺陷，然后發出次品警報，通知操作人員從流水線中取出該存在缺陷的晶硅電池片10，或進行對該存在隱裂碎片缺陷的晶硅電池片10進行標記跟蹤，在不影響流水線正常運行的情況下將其撤出流水線。類似地，為了讓圖像分析設備50的分析結果更為準確，第二光源31可以選用光學成像識別性較好的紅光LED光源(或偏紅光的LED光源)。優選地，調整第二光源31的位置，使其產生的檢測光垂直照射晶硅電池片10可達到較佳的檢測效果。在一些實施例中， 可以簡化第二成像探頭41，只使用一個第一成像探頭40獲取圖像即可，也能滿足同時檢測隱裂碎片缺陷和鋁漿漏漿缺陷的需要。圖1、圖2或圖3示出的檢測裝置均具有對晶硅電池片檢測鋁漿漏漿缺陷的功能， 請參考圖4，圖4是圖1、圖2或圖3中的晶硅電池片檢測出鋁漿漏漿時的示意圖。如果晶硅電池片10上存在鋁漿漏漿缺陷，在檢測光的照射下，從晶硅電池片10的底面看過去，通常在該晶硅電池片10的邊緣會存在亮點或亮斑，例如圖4中的亮點11。圖2或圖3示出的檢測裝置還具有對晶硅電池片檢測隱裂碎片缺陷的功能，請參考圖5，圖5是圖2或圖3中的晶硅電池片檢測出隱裂碎片時的示意圖。如果晶硅電池片 10上存在隱裂碎片缺陷，在檢測光的照射下，晶硅電池片10的與上述檢測光入射面不同的另一面上看過去，會顯現出亮線(即檢測光透過晶硅電池片10的細微裂紋傳輸所造成)，例如圖5中虛線框圖12內包括的亮線。需要說明的是，圖4中示出的亮點11和圖5中示出的亮線均是示意作用，并未按照真實情況中的比例和形狀繪制。上述兩者在晶硅電池片10上所處的具體位置也是一種示例情況。本實用新型提供的晶硅電池片檢測裝置，可以對上述背鋁印刷工藝完成后的晶硅電池片進行鋁漿漏漿的在線檢測，避免因鋁漿的漏漿未及時發現引起的晶硅電池片及產線污染，其優點是保證了晶硅電池片印刷的合格率，有助于維持產線的高效率生產。相比人工實時檢測鋁漿漏漿，本是實用新型提供的裝置的準確性和可靠性更高。根據本發明的一個方面，還可以實現對鋁漿漏漿和隱裂碎片的同時檢測，以提高晶硅電池片在線檢測的效率， 保證產出的晶硅電池片的品質。以上所揭露的僅為本實用新型的一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權利要求1.一種晶硅電池片檢測裝置，其特征在于，該裝置包括透明載臺、第一光源和第一成像探頭，其中所述透明載臺的上平面承載待檢測的晶硅電池片；所述第一光源安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一光源發出的檢測光透過所述透明載臺完全照亮所述晶硅電池片的底面，該底面正對所述透明載臺的上平面；所述第一成像探頭安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一成像探頭獲取所述晶硅電池片的底面的圖像。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括反光結構，其中該反光結構安裝在所述透明載臺的上平面的上方，所述晶硅電池片置于該反光結構與所述透明載臺之間；所述第一光源發出的檢測光透過所述透明載臺和所述晶硅電池片照射到該反光結構上，并被該反光結構漫反射。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括第二光源和第二成像探頭， 其中所述第二光源安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第二光源發出的檢測光透過所述透明載臺完全照亮所述晶硅電池片的底面；所述第二成像探頭安裝在所述透明載臺的上平面的上方，所述晶硅電池片置于該第二成像探頭與所述透明載臺之間，該第二成像探頭獲取所述晶硅電池片的頂面的圖像。
4.根據權利要求1至3任一項所述的裝置，其特征在于所述透明載臺是透明玻璃平板或透明有機玻璃平板。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于所述透明玻璃或透明有機玻璃的透光率大于85%。
6.根據權利要求1至3任一項所述的裝置，其特征在于所述第一光源是紅光LED光源。
7.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于所述反光結構是具有漫反射反光面的反光板。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于所述反光板是白色聚合材料平板、乳白玻璃平板或白色紙板。
9.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于所述第二光源是紅光LED光源。
專利摘要本實用新型提供了一種晶硅電池片檢測裝置，該裝置包括透明載臺、第一光源和第一成像探頭，其中所述透明載臺的上平面承載待檢測的晶硅電池片；所述第一光源安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一光源發出的檢測光透過所述透明載臺完全照亮所述晶硅電池片的底面，該底面正對所述透明載臺的上平面；所述第一成像探頭安裝在所述透明載臺的下平面的下方，該第一成像探頭獲取所述晶硅電池片的底面的圖像。實施本實用新型，可以保證晶硅電池片印刷的合格率，有助于維持產線的高效率生產。相比人工實時檢測鋁漿漏漿，本實用新型提供的裝置其準確性和可靠性更高。
文檔編號H01L31/18GK202259209SQ20112037803
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月8日 優先權日2011年10月8日
發明者丁建, 吳國強, 權微娟, 牛新偉, 韓瑋智 申請人:浙江正泰太陽能科技有限公司