CN104471383A - 用于电致发光检查和/或光致发光检查的方法和装置 - Google Patents

Abstract

描述了对能够发光的对象(2)进行电致发光检查和/或光致发光检查的方法和装置，其中所述对象(2)通过施加电压和/或通过光照射而被激励发射电磁辐射(8)，所述电磁辐射(8)被光学记录装置(9)捕捉并以图像(20、21、22)的形式被输出，其中对所述图像(20、21、22)进行图像评估，在所述图像评估中确定所述对象(2)的可能的缺陷。还提供在不同频谱范围内的至少两个图像(21、22)中由所述记录装置(9)捕捉所述电磁辐射(8)。

Description

用于电致发光检查和/或光致发光检查的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于对能够发光的对象进行电致发光检查和/或光致发光检查的方法和装置，所述对象例如是PN半导体，特别地，太阳能电池或太阳能电池组件，其中通过施加电压，更一般地，通过包括例如电场作用的电作用，和/或通过光照射，来激励所述对象，以便发射电磁辐射，例如光波段或非光波段中的光，特别地，例如，位于800nm到2500nm之间波段中的光，并且所述电磁辐射由光学记录装置登记(register)，特别地，由相机登记，例如由面扫描相机和/或线扫描相机登记，特别地，由数码相机登记，并且所述电磁辐射被输出为图像。

根据本发明，图像经历评估，特别地，在与记录装置连接的计算单元中进行评估。在图像评估中确定对象的可能缺陷，特别地，通过检查图像确定对象的可能缺陷，该图像优选地为数字图像(即，由各个像素形成)，对于典型结构缺陷，该图像特别地可根据空间幅度和/或强度定义。特别地，用于记录(record)被激励发光的对象的装置被设置在黑暗的记录室内，因为发光效应仅具有低的光强度。

根据本发明提出的方法和用于发光检查的对应装置可在电致发光和/或光致发光应用中采用，二者都在制造方法(也在生产线上的线上和/或线下)采用，例如用于开发和研究的目的。根据本发明，特别实际的采用领域是在半导体、薄膜技术和所有类型的基板。一个具体的实例是在光伏结构中，例如在太阳能电池或太阳能电池模组。然而，本发明不限于该具体实例。

利用发光图像进行的检查使用例如基于PN半导体结的太阳能电池的能够发光的对象的结构和特性，并且利用半导体的P(正)和N(负)侧的少数载流子的行为。在能够发光的对象的N侧，空穴(正载流子)占少数。在能够发光对象的P侧，电子是少数载流子。如果作为施加结电压的结果，少数载流子扩散通过能够发光的对象，则在能够发光的对象中产生电流，这导致从能够发光的对象发射电磁辐射。

该辐射的图像提供有关能够发光的对象的质量和/或特性的信息；已使用半导体元件的例子对此做出了解释，但是本发明不限于这样的对象，本发明也适合于例如对能够发光的其它对象的研究，例如对一般的晶格结构的研究。

一个特别优选的应用涉及对太阳能电池的发光检查，更一般地说，对光伏基板的发光检查，所述太阳能电池可被设计为单晶的、准单晶的，或多晶的Si太阳能电池和/或太阳能电池组件，薄膜太阳能电池或聚光太阳能电池(CPV——聚光光伏)。如果使光伏基板(在下文中也称为太阳能电池)作为通过外部激励(例如，施加电压)导致少数载流子扩散的结果而发射电磁辐射，则太阳能电池所发射的电磁辐射可由对波长大于800nm的电磁辐射敏感的光学传感器或记录装置记录。为此，特别地可使用面扫描相机(也可使用线扫描相机)生成太阳能电池的发光图像。

发光图像(其优选地利用低噪声、高灵敏度相机在近红外区域(即，大约800nm与2500nm之间的波长中)记录)的强度与太阳能电池(即，能够发光的对象)的每个区域中的少数载流子数量成比例，因此，这允许对能够发光的对象的质量或能够发光的对象的内部缺陷做出结论。

背景技术

已知技术中使用常规Si-CCD相机借助于缓慢的图像记录的方法不适合于高生产率，因为这些方法每小时最多只能检查1400个左右的太阳能电池。这是因为相机的曝光时间和读出时间长。这些长曝光时间的直接结果就是在太阳能电池上的巨大激励应力，该激励应力是在电致发光检查期间被施加在太阳能电池上的，这是因为太阳能电池必须在相对较长的时间(一般多于600ms)内经受激励电流，以便在曝光的持续期间激励太阳能电池发射电磁辐射。

而且，利用常规的记录方法，不可能区分所检测到的缺陷类型。所发射的电磁辐射的弱强度是造成此后果的特别原因，因为它不允许清楚地区分半导体中的位错(晶界、与寿命相关的现象等)与工艺缺陷区域(裂缝或裂纹、烧制瑕疵、指纹侵入等)。半导体中的位错通常比工艺缺陷区域暗。在已知技术的***中，这些困难导致大于2％的高缺陷检出率。

这些困难还导致所检测到的缺陷无法被分类的事实，因为无法足够可靠地使各种缺陷类型彼此区分开。评估算法也经常限于特定的材料，即，例如限于单晶的、多晶的或准单晶的结构，或薄膜层。

发明内容

因此，本发明的目标是提出一种方法，其优选地以提高的处理速度而能够更加可靠地检测各个缺陷类型并对其加以区分。此目标是根据本发明，借助于具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求10的特征的装置而实现的。

因此，在简介中引用的类型的方法中，提供通过记录装置进行的对电磁辐射的登记，即通过在不同频谱范围(即，各种波长记录范围)内至少两个图像中进行的在激励对象发光期间或之后对该对象的记录。这样，根据本发明，在不同的波长下提供对被激励发光的对象的至少一个(多频谱)双重记录，从而能够更好地且更可靠地检测和识别与特定波长关联的缺陷。这使得还能够更可靠地对缺陷候选进行分类，特别地，能够区分对象的内在和外在缺陷。借助于多重记录，此方法还能以相同的方式针对电致发光方法和光致发光方法应用，其中可根据需要改变(adapt)频谱范围。

一个用于在不同的波长下记录被激励发光的对象的选择是对记录装置进行适当的参数化，例如，通过对于传感器有效表面(sensor-active surface)合适的工作电压，该记录装置对不同波长的电磁辐射敏感。

然而，在根据本发明所提出的方法的优选实施例中，为了选择频谱范围，在不同的波长(即，波长范围(频谱范围))下提供滤波器，这些滤波器可借助于与电磁辐射的登记(即，图像的记录)同步的滤波器转换装置(filter changer)而在记录装置的上游被转换或替换。借助于此装置，可在记录装置的整个传感器有效范围内灵活选择任何频谱范围，其中借助于适当的滤波器，也可选择性地选择波长范围的带宽。

便利地，滤波器转换装置可具有滤波器引导部，在该滤波器引导部中容纳各种滤波器并且该滤波器引导部可相对于记录装置(即，相对于记录装置的光学部件)移动，以便记录装置的光学部件在每种情况下通过不同的滤波器观察和记录被激励发光的对象。

在本发明提出的方法的优选应用中，所述检查可涵盖800nm与1800nm之间的波段，即，通过选择适当的滤波器，后者基本上可被检测为被识别为近红外范围的波长范围。该范围尤其适合于例如对光伏基板的检查。为了涵盖根据本发明的至少两个记录的该近红外区域，适当的滤波器可涵盖例如大约1150nm左右的一个波长范围以及1500nm左右的另一波长范围。这样，可使用处于1150nm的低通滤波器和处于1500nm的高通滤波器。滤波器的带宽例如可以使得能够允许一个滤波器中大约900至1150nm之间的波长范围以及另一滤波器中大约1300至1600nm之间的波长范围通过。因此，对应的记录可实现关于两个不同波长范围中的行为的其信息的互补。通过此手段，可以清楚地区分光伏基板中实际发生的缺陷的类型并由此对其进行分类。

当使用多于两个滤波器时，情况也是如此，其中各个滤波器的波长范围则可被设计为完全分离和/或部分重叠。原则上，如果更多不同的波长范围被选择性研究，则当然可以通过使用更多的滤波器对缺陷类型进行更精细地区分。这也代表一个创造性方案，该方案特别地可在对时间不是特别关键的应用中采用。

如果本发明提出的该方法另一方面在生产过程中在线上被采用，则通常需要缩短检查的持续时间，以便生产过程不会被检查阻碍。在这种情况下，与现有技术相比，即使在不同的波长范围内仅记录两个不同图像就已经能够明显地提高质量；现有技术通常利用在太阳能电池的发光峰值区域内很少的感应传感器仅涵盖800nm到1100nm波长范围的一个记录。

为了根据本发明提出的方法的特别优选的变型例提高检查的总体速度，提供InGaAs相机(砷化铟镓相机)作为所述记录装置。替代通常的SI相机，InGaAs相机具有精确地在大约800nm与2000nm之间的短波红外(SWIR)波长范围内的显著提高的灵敏度。这种显著提高的灵敏度导致较短的图像记录时间和改善的信噪比，从而，一方面，用于记录的检查持续时间明显缩短，并且另一方面，实现了改善的记录质量。

通过记录被激励发光的对象(特别地，太阳能电池)的两个图像，检查速度可以因此得到明显提高，并且被定制到通常的制造过程中。在许多应用中，这样还开创出为被激励发光的对象产生多于两个记录(特别地，三个到五个记录)的可能性，这使得能够进行更精细的缺陷分析和分类。

根据本发明提供的(特别地，优选的)对所记录的图像的评估，提出在对象的图像中，通过从所记录的图像(即，发光图像)重构无缺陷的发光图像并形成所记录的发光图像与重构的发光图像之间的差别，将可能的缺陷识别为缺陷候选。利用这样的差别形成，图像的非典型结构自动保持为可能的缺陷候选。

根据该发明构思，可提供将在其它图像中评估的已识别的缺陷候选(假设这些缺陷候选已根据本发明的方法或通过其它方式被识别)，该其它图像在与所评估的第一图像的频谱范围不同的频谱范围内被记录。替代一个其它图像之外，如果需要，当然也可使用多个具有进一步不同的频谱范围的其他图像作为评估的基础。这样的工序加速了在其它范围内的评估，因为优选地被评估的范围是那些在第一图像中就已显示出独特特征的范围。因此，借助于各种图像，缺陷候选以及关于各个缺陷候选的信息因此可根据本发明被收集并且被转发(forward)到缺陷分类过程，该过程可以像图像处理那样在与记录装置连接的计算单元中被执行。

根据实施例的特别优选的形式，从第一图像确定的缺陷候选被转发到第二图像。如果在第二图像中出现并非来自第一图像的缺陷候选，则将这些缺陷候选转发到任何进一步的可用图像，或者转发到缺陷分类过程，此过程分类代表最终缺陷处理类型。如果一方面在下一(第二)图像中能够可靠地排除来自上一(第一)图像的缺陷候选，则无需在任何进一步的图像中进一步研究该缺陷候选。此工序可相应地应用于任何数量的图像。

此外，特别有利的是，收集和代表缺陷(特别地，在合适时解析为各个缺陷种类中的已分类的缺陷)的发生作为一段时间内的空间缺陷分布(也就是说，缺陷频率分布)。这允许早期检测出工艺缺陷。各个缺陷的分类可使用人工智能法进行，其中可使用已被研究和分类的缺陷类型的例子作为数据库的基础。作为分类的结果，可进行向图像中已识别的候选的缺陷类型的最终归类(categorization)为裂纹或裂缝、短路、指纹侵入、串联电阻、暗区、不活动区、烧制瑕疵、位错、热点、划痕或外形缺陷。

这种质量标准收集也可用于预测各个质量等级的太阳能电池的电气分类。

根据本发明，并且根据所提出的方法的特别优选的应用，可以在检查之前，例如在首次安装环境中设置装置之后，或者在转换为另一产品时，关于锐度、几何形状/分辨率和/或模糊(obscuration)执行对记录装置的校准。特别地，该校准可在程序的控制下自动地或通过用户的参与而被执行。

对于特别优选的锐度调整，使用大量矩形图像区域的对比度和标准差描述锐度。例如，用户可被程序要求通过手动或自动的方式缓慢地执行从一个极端位置到另一极端位置的目标锐度调整。程序存储最优锐度值，并且如果锐度调整发生得太快，则在合适时输出缺陷消息。在第二阶段，随后要求用户重复此过程，同时该应用将当前实现的锐度与已存储的最佳锐度值进行比较，并在指示到达最佳锐度点，和/或自动停止任何进一步的调整。或者，可借助于控制***，在没有任何用户参与的情况下执行此操作。

在几何校准的情况下，修改配置文件以便改变分辨率信息。此操作可自动执行，或者由用户执行。为此，在校准的情况中，借助于校准靶计算平均再现率(分辨率)，其中如果所确定的再现率与所需的要求不对应，则自动地改变特定的参数，或者输出可能的缺陷源(例如，脏的靶，或目标平面与相机之间不正确的距离)作为建议。

此外，在校准的情况中，可计算模糊图像，其中可见的模糊主要由相机镜头的模糊导致。针对模糊图像的产生，简单的解决方法是使用照度曲线，这些曲线由镜头制造商提供，并且描述从图像的中心到边缘的图像亮度的减小百分比。为了使光轴与图像的中心点对齐，可使用适当的偏移。

如果这样的镜头信息不可用，则可以创造性地记录空间单元(cell)的图像。然后使用来自多个随机点的训练数据集训练模型，该模型规定位置(X,Y)和强度，其中训练集仅由对象的图像点构成。该训练集可被额外地被筛选以考虑发光特定的效应，例如电池边缘处的较低光发射。该模型然后可被用于生成模糊图像。

本发明提出的方法特别地适合于单晶的、准单晶的、或多晶的Si太阳能电池或太阳能电池组件、薄膜太阳能电池或薄膜层和/或聚光太阳能电池(CPV——聚光光伏，即，其中入射光(太阳辐射)通过诸如菲涅尔透镜的透镜集中的太阳能电池)的检查。

因此，本发明还涉及利用用于通过激励对象中的电致发光和/或光致发光的装置，对能够发光的对象进行电致发光检查/或光致发光检查的装置，该对象例如是PN半导体，特别地，太阳能电池或太阳能电池组件。用于激励电致发光的装置可以是，特别地，电力源或电压源，或者是用于产生电场的装置或类似物。特别地，用于激励光致发光的装置可以是照明装置。

根据本发明，该装置具有记录装置，特别地，具有可移动对象保持器(holder)，该保持器用于保持对象并且根据需要输送该对象。例如，对象保持器可以是传送带。此外，提供计算单元以控制该装置并评估记录装置所记录的被激励发光的对象的图像。根据本发明，在对象与具有至少两个不同频谱范围的滤波器的记录装置之间设置滤波器转换装置，其中不同的滤波器可被设置于记录装置的上游，以便记录装置可在每种情况下通过不同滤波器中的一个记录对象。

用于执行上述方法，或者此方法一部分的计算单元优选地被配备有，特别地，适当的程序代码装置，当对计算单元执行时，该程序代码装置执行本发明描述的方法。

根据本发明，特别优选的记录装置可以是InGaAs相机，该相机具有特别敏感的区域，此区域的灵敏度位于短波红外范围内，即，特别地，大约800nm与2,000nm之间的波长范围。

在优选应用中，提供一个在1150nm左右的波段中选择的滤波器和1500nm左右的波长范围内的另一滤波器，即，这些滤波器具有位于电磁辐射可通过的这些波长周围的适当频谱范围。

因此，通过所提出的方法，在位于800nm与9001800nm之间的各个波长内的光伏基板的转变能的环境中提出对对象(特别地，太阳能电池或太阳能电池组件)的多频谱双重发光成像和检查。为了选择各个波长范围，描述了自动滤波器转换装置，该装置具有多个滤波器(至少两个)以实现高速应用，该滤波器转换装置可被调整为与记录装置同步。

附图说明

从下面对实施例的实例和附图的描述，本发明的进一步的优点、特征和可能的应用将变得显而易见。在此，所有被描述的和/或以图形表示的特征的本身或其任何组合形成本发明的主题；这也独立于在权利要求中的总结或其后面的引用。

这里：

图1示出根据实施例的优选形式用于电致发光检查的装置的示意性结构；

图2示意性地示出利用根据图1的装置实现的图像捕捉；

图3a示出在第一频谱范围内利用图1中的装置捕捉的图像；

图3b示出在第二频谱范围内利用图1中的装置捕捉的图像；

图4a示出在第一频谱范围内利用图1中的装置捕捉的图像；

图4b示出在第二频谱范围内利用图1中的装置捕捉的图像；

图5a示出在图1中的装置中记录的图像；

图5b示出从图4a中的图像重构的无缺陷发光图像；以及

图6示出根据本发明形成的缺陷分布(频率分布)。

具体实施方式

图1代表本发明的实施例的优选形式。该图示出了用于对能够发光的对象2执行电致发光检查的装置1，该对象在所代表的实例中为太阳能电池。在被设计为传送带并被设置在生产线上的可移动对象保持器3上，将对象2导入黑暗的记录室4，在记录室4中太阳能电池2被放置并且与用于电致发光激励的装置5连接。为此，在黑暗的记录室4中设置接触元件6；这些元件分别与太阳能电池2的两面(即，其P层和其N层)接触，并且通过能量供应装置7，激励太阳能电池2中PN结的结电压，以便后者通过实际光伏效应的反转而发射电磁辐射8。

在本申请中，电磁辐射8表示大约800nm与1800nm之间的波长范围内的红外光。该电磁辐射8由记录装置9记录，该记录装置9特别优选地为InGaAs面扫描相机，并具有对大约800nm与2000nm之间的波长的高敏感度。记录装置9所记录的图像被传输到计算单元10，该计算单元10控制整个记录过程并以下面更详细地描述的方式评估所记录的图像。

为了能够产生对太阳能电池2的记录，也就是，对太阳能电池所发射的光8的记录，选择性地在不同的频谱图像中，将两个滤波器11、12设置于记录装置9的上游；借助于自动滤波器转换装置13，将一个滤波器11或另一滤波器12置于记录装置9的前面，该自动滤波器转换装置13与例如由计算单元10控制的记录装置9同步。为此，自动滤波器转换装置13可以以与记录装置9同步的方式在框架14上移动，该框架例如也用于隔断杂散光。

利用装置1，在不同的频谱范围内创造性地记录至少两个图像。为此，滤波器11可以是在1150nm左右的频谱范围内的低通滤波器，并且滤波器12可以是在1500nm左右的频谱范围内的高通滤波器，以便在不同的波长内记录低频谱图像和高频谱图像以测量在不同的能量过渡处发生的发光。

图2以示意性流程图示出太阳能电池2的结构和图像记录过程。太阳能电池2具有PN型半导体15，其中在每种情况下，少数载流子被设置在半导体的一面上，在图2中，这些载流子由小圆形表示。

抗反射SiO₂层16位于半导体15上，该层被形成前接触17的导电印刷线(track)中断。背接触18位于PN半导体15的背面上。如果光照射到太阳能电池2上，则少数载流子在半导体15中扩散并产生电流，从而电路19闭合，电流流动。

在电致发光检查的情况中，通过此过程的反转，将电压施加到前接触17和背接触18，使得载流子扩散，并且如图1表示的那样发射电磁辐射8。此过程在图2中由方框示出。结果是获得所记录的发光图像20。

图3a示出通过低通滤波器记录的两个不同的太阳能电池2的发光图像21，在每个图像中，表示出通过白箭头标注的暗像素，它们表示太阳能电池2中可能的缺陷。在图3a旁边右侧示出的图3b中，示出在每种情况下使用高通滤波器记录的这两个太阳能电池2的图像22；总的来说，它们具有明显更黑的结构，并且在箭头所示的点处，它们允许检查来自图3a中的图像21的缺陷候选。

在靠上的图像中，圈图22未显示出独特的特征。与之相对照，在靠下的图像中，图3a中的缺陷候选区域中的圈(特别地，暗像素)也可在图3b中检测到，它们指示出工艺缺陷。

因此，根据有关各个区域的强度和形状的适当信息，可以得出有关各种缺陷的可靠结论。图3b的图像22中的亮区指示出强电子收集器(深陷阱)。

图4a和4b示出在第一频谱范围(图像21)和第二频谱范围(图像22)内已从太阳能电池2记录的图像的两个进一步的实例。在大约900nm与1150nm之间的第一频谱范围内记录的图像21中，大量缺陷候选显现为暗点或暗线。这些区域例如像下面进一步描述的那样被识别，并且在第二图像22中被更详细地研究。第二图像22在1350nm与1600nm之间的频谱范围内被记录。在该图像22中，源自材料的材料缺陷(例如，位错)，而非工艺缺陷，显现为较亮，即使在第一图像21的频谱范围内，它们显现为较暗并且具有较低强度，就像缺陷区域那样。这些在图像22中显现为较亮的、源自材料的缺陷不被视为会损害太阳能电池组的质量和效率，因此可从缺陷候选列表中删除。然而，只有作为本发明的使用不同频谱范围内的至少两个图像的方法的结果，这才成为可能。

通过额外地使用InGaAs相机，可以将曝光时间缩短到5ms(与已知技术的常规装置中的500ms相比)。另外在常规装置的情况下，由于需要多重分辨，读出时间相对长，为250ms。在本发明的装置中，当使用InGaAs相机时，记录装置9的读出时间可缩短到大约33ms。与常规装置情况下的每图像大于750ms的恢复时间相比，相机(记录装置9)的恢复时间典型地小于40ms。

尽管滤波器转换时间为约100ms，但是借助于本发明的装置，即使针对每个太阳能电池要记录两个图像，每小时也可检查大约3600个太阳能电池。常规装置仅实现每小时大约1400个电池(其中针对每个太阳能电池仅进行一次记录)。

借助于多个图像的选择性波长选择，缺陷检出率可被进一步压缩为小于0.2％，这与缺陷率大于2％的常规***形成对比。特别地，利用本发明装置的较短记录时间导致记录期间对太阳能电池2的较小应力，因为后者只需要被激励而电致发光持续较短的时间段。

特别地，可在太阳能电池2中确定以下缺陷：可见的和不可见的裂缝或裂纹、短路、指纹侵入、串联电阻、暗区、不活动区、烧制瑕疵、位错、热点、划痕、外形缺陷等。而且，可确定对电池组件的电气分类(即，质量等级)的预测。

图5a和5b示例出用于在图像20、21、22中定位可能的缺陷候选特别优选的选择。图5a示出已记录的图像20，其中可检测到又长又暗的延伸结构，此结构由白箭头标注出，形成缺陷候选。为了能够特别简单地定位此缺陷，本发明提出从已记录的图像20计算出无缺陷的发光图像23，正如它所应该的那样。在图像评估的情况中，已记录的发光图像20然后被从重构的无缺陷发光图像23中减去，其结果是自动标注可能的缺陷区域。来自第一记录的这些可能的缺陷区域然后在已通过其它滤波器11、12记录的第二图像以及进一步的图像中被进一步评估，以精确地确定是否存在缺陷，并在必要时确定存在哪些缺陷。

根据本发明，定位和分类过程可根据特别优选的方法序列以五个步骤完成。

在第一步骤中，通过图像处理进行简单的光学校正，在所述图像处理中，特别地，可应用模糊校正、畸变校正和/或各种数字图像处理滤波器。

第二步骤然后提供对图像中将不作研究的区域的移除，特别地，这些区域可呈现图像背景和母线的形式。

在第三步骤中，根据第一图像21(图3a、4a)确定和指定可能的缺陷候选。具体来说，第一图像，特别地，可采用在所谓的近红外区域(大约900到1150nm波长)中记录的形式，其中可将大多数不规则形识别为暗部位。为此，如上所述，从已记录的图像重构无缺陷的发光图像23。

为实现此目的，通过傅里叶变换，从已记录的图像20生成频谱图像，在傅里叶变换中可将缺陷候选指定给特定频率。通过从频谱图像中去除这些频率分量来移除这些假定的缺陷。然后通过逆傅里叶变换将频谱图像变换回光学图像；该光学图像则表示重构的无缺陷发光图像。已记录的图像20然后逐像素地从发光图像23中被减。将具有超过规定阈值的灰度值差的区域分类为缺陷区域或缺陷候选。

在第四步骤中，然后将这些缺陷区域或缺陷候选转发到其它频谱范围的图像，并在这些图像中进行检查，其中第二或进一步的图像的频谱范围优选地具有长于在第三步骤中研究的第一图像的波长。在此步骤中，例如某些缺陷候选可被识别为位错，这些位错在第二图像中显现为较亮的像素。在第四步骤结束时，这些图像然后可从缺陷候选列表中删除。

在最后的第五步骤中，剩余的(即，未消除或删除的)缺陷候选被转发到缺陷分类过程，此过程基于在各个图像中收集的信息对缺陷进行分类，从而定义缺陷。

图6最后示出通过在一段时间内累积的缺陷的空间分布在太阳能电池2的特定区域中缺陷的频率分布(缺陷分布)。暗区显示没有缺陷或很少的缺陷，亮区显示平均缺陷频率，并且再次变暗的区域显示100％附近的特别高的缺陷频率。频率分布中的灰色着色的清晰度(clarity)缺乏可归因于图中的黑白再现。实际上，此处可使用不同的颜色，以便于可在图中检测到清晰的缺陷频率。

频率分布24示出随后引入频率分布24中的白箭头区域中相对最大的缺陷频率。这指示出此处可存在***处理缺陷。

参考标号

1用于电致发光检查的装置

2能发光的对象，太阳能电池

3对象保持器

4黑暗的记录室

5用于电致发光激励的装置

6接触元件

7能量供应、电压供应

8电磁辐射，IR光

9记录装置

10计算单元

11具有第一频谱范围的滤波器

12具有第二频谱范围的滤波器

13自动滤波器转换装置

14框架

15PN半导体

16抗反射和SiO₂层

17前接触

18背接触

19电流电路

20已记录的发光图像

21利用低通滤波器记录的发光图像

22利用高通滤波器记录的发光图像

23无缺陷的发光图像

24缺陷频率分布

Claims (13)

1.一种用于对能够发光的对象(2)进行电致发光检查和/或光致发光检查的方法，其中所述对象(2)通过电压施加和/或通过光照射而被激励以发射电磁辐射(8)，并且所述电磁辐射(8)被光学记录装置(9)登记并被输出为图像(20、21、22)，其中所述图像(20、21、22)被评估，并且在图像评估中确定所述对象(2)的可能的缺陷，此方法的特征在于：在不同频谱范围内的至少两个图像(21、22)中进行由所述记录装置(9)对所述电磁辐射(8)的所述登记。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：为了选择所述频谱范围，针对不同的波长使用滤波器(11、12)，所述滤波器借助于与所述电磁辐射(8)的所述登记同步的滤波器转换装置(13)而在所述记录装置(9)的上游被转换。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述检查涵盖800nm与1800nm之间的波长范围。

4.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于：使用InGaAs相机作为记录装置(9)。

5.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于：在所述对象(2)的图像(20、21、22)中，通过根据已记录的图像(20、21、22)重构无缺陷的发光图像(23)并形成所述已记录的图像(20、21、22)与重构的发光图像(23)之间的差别，将可能的缺陷识别为缺陷候选。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：已识别的缺陷候选在进一步的图像(20、21、22)中被评估。

7.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于：在空间缺陷分布(24)中收集缺陷的发生。

8.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于：在所述检查之前，针对锐度、几何形状/分辨率和/或模糊，执行对所述记录装置(9)的校准。

9.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于：所述方法被用于检查单晶的、准单晶的、多晶的Si太阳能电池或太阳能电池组件、薄膜太阳能电池和/或聚光太阳能电池。

10.一种用于对能够发光的对象(2)进行电致发光检查和/或光致发光检查的装置，其具有用于在所述对象(2)中激励光致发光和/或电致发光的装置(5)、记录装置(9)、用于保持所述对象(2)并根据需输送该对象的对象保持器(3)，以及计算单元(10)，所述计算单元(10)用于控制所述装置并评估由所述记录装置(9)记录的被激励发光的所述对象(2)的图像(20、21、22)，该装置的特征在于：具有不同频谱范围的至少两个滤波器(11、12)的滤波器转换装置(13)被设置在所述对象(2)与所述记录装置(9)之间，其中所述不同滤波器(11、12)能够位于所述记录装置(9)的上游，以便所述记录装置(9)能够通过所述不同的滤波器(11、12)记录所述对象(2)。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：所述计算单元(10)被配备为用于执行根据权利要求1至9中的一项所述的方法。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于：所述记录装置(9)为InGaAs相机。

13.根据权利要求10至12中的一项所述的装置，其特征在于：一个滤波器(11)选择约1150nm的波长的范围，另一滤波器(12)选择约1500nm的波长的范围。