CN114826151A - 一种改善太阳能电池明暗片的分选方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种改善太阳能电池明暗片的分选方法，包括：S1，对待分选的电池片进行EL测试，获得所述电池片对应的灰度值；S2、根据所述灰度值对所述电池片进行分档，实现灰度分档；S3，对经过灰度分档的所述电池片外观分选，在外观正常后判定所述电池片为正常电池；S4，对所述正常电池进行电性能测量，根据获得的性能参数对所述正常电池进行分选。通过在常规分档上增加灰度值的划分，可有效降低电池组件端明暗片的比例，降低返工成本，提升良率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种改善太阳能电池明暗片的分选方法。
背景技术
通过提升太阳能电池的转换效率来实现产品竞争力为目前光伏制造企业竭力追求的目标，且目前行业高效电池方案层出不穷，如PERC(钝化发射极背场点接触)电池、PERL(钝化发射极背部局域扩散)(Passivated Emitter and Rear Locally-diffused)电池、MWT(金属穿孔卷绕)(metallization wrap-through)电池、TOPcon(隧穿氧化层钝化接触)(Tunnel Oxide Passivating Contacts)电池等。
现有的非太阳能组件明暗片的分选过程中，对量产的高效电池依次进行外观分选、效率分选后进入指定档位；目前分选方式受限机台误差及测试波动等原因，同一档位中又容易混进不同性能电池，而此类电池进行组件封装时就会造成EL明暗不均，从而需进行返工而造成人工及成本浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善太阳能电池明暗片的分选方法，提高分选效率，降低分选成本。
为解决上述技术问题，本申请提供一种改善太阳能电池明暗片的分选方法，包括：
S1，对待分选的电池片进行EL测试，获得所述电池片对应的灰度值；
S2、根据所述灰度值对所述电池片进行分档，实现灰度分档；
S3，对经过灰度分档的所述电池片外观分选，在外观正常后判定所述电池片为正常电池；
S4，对所述正常电池进行电性能测量，根据获得的性能参数对所述正常电池进行分选。
其中，所述S1包括：
将所述电池片经过EL测试后得到对应的EL图片，对所述EL图进行计算机识别并计算出所述EL图片对应的灰度值。
其中，所述S2，包括：
以每档20灰度值～每档30灰度值对所述电池片进行区间划分，筛选出符合要求的电池后进入外观分选。
其中，所述S3包括：
通过高精度相机对所述电池片进行外观进行取样，将外观不良的所述电池片打入NG档位，外观正常的所述电池片作为正常电池。
其中，所述S3包括：
外观不良的所述电池片为具有缺印、断栅、脏污中至少一种的电池片。
其中，所述S4包括：
通过电池片模拟器对所述正常电池进行电性能测量，得获得所述正常电池的开路电压、短路电流、串联电阻、并联电阻、填充因子、转换效率就、漏电流。
其中，所述S4包括：
S41，对所述正常电池按照转换效率进行分档；
S42，对所述正常电池按照开路电压进行分档。
其中，所述S41包括：
以每隔0.1％～0.12％为一档对所述进行划分正常电池进行。
其中，所述S41包括：
以每隔5mv～6mv为一档对所述进行划分正常电池进行。
本申请提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法，与现有技术相比较具有以下优点：
本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法，通过在常规分档上增加灰度值的划分，可有效降低电池组件端明暗片的比例，降低返工成本，提升良率，无需增加硬件设施成本，仅需将目前在线EL识别到的灰度数据信号传递给测试分选软件，集成在常规分档文件中，可快速实现量产。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法中根据性能参数分选的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法中根据性能参数分选的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
电致发光：又称场致发光，英文名为Electroluminescence，简称EL。本征硅的带隙约为1.12ev，可间接算出晶硅电池的带间直接辐射复合的EL光谱的峰值大约在1150nm附近，故EL的光属于近红外(NIR)；将晶体硅太阳电池外加正向偏置电压，电源向太阳电池注入大量非平衡载流子不断地复合发光，放出光子；再利用CCD相机捕捉到这些光子，通过计算机处理后以黑白照片形式显示出来；EL图像的亮度正比于电池片的少子扩散长度与电流密度，有缺陷的地方，少子扩散长度低，故EL图像会显示偏暗。
为了实现组件最大转换效率，电池制造端通常需将同一性能电池进行集中分选从而保证能够运用到同一块组件中，但分选过程受限机台误差及测试波动等原因，同一档位中又容易混进不同性能电池，而此类电池进行组件封装时就会造成EL明暗不均，从而需进行返工而造成人工及成本浪费。
在一具体实施方式中，本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法，包括：
S1，对待分选的电池片进行EL测试，获得所述电池片对应的灰度值；
S2、根据所述灰度值对所述电池片进行分档，实现灰度分档；
S3，对经过灰度分档的所述电池片外观分选，在外观正常后判定所述电池片为正常电池；
S4，对所述正常电池进行电性能测量，根据获得的性能参数对所述正常电池进行分选。
通过在常规分档上增加灰度值的划分，可有效降低电池组件端明暗片的比例，降低返工成本，提升良率，无需增加硬件设施成本，仅需将目前在线EL识别到的灰度数据信号传递给测试分选软件，集成在常规分档文件中，可快速实现量产。
本申请中阐述的分档区间大小可根据电池实际参数进行自由设置，分档条件先后顺序也可自由调换优先级，如也可分选外观→效率分析→灰度分析等，本申请对此不作具体限定。
本申请的改善太阳能电池明暗片的分选方法中，对于如何获得灰度值不做限定，在一个实施例中，所述S1包括：
将所述电池片经过EL测试后得到对应的EL图片，对所述EL图进行计算机识别并计算出所述EL图片对应的灰度值。
本申请中包括但是不局限于采用计算机进行识别EL图片，而且采用的识别软件也可以自行选择，本申请对此不作限定。
在本申请中由于需要通过灰度值的获取来对电池片进行分档，对于分档的方式不做限定，一个实施例中，所述S2，包括：
以每档20灰度值～每档30灰度值对所述电池片进行区间划分，筛选出符合要求的电池后进入外观分选。
具体的，一个实施方式中，将所有电池片经过EL测试后得到对应的EL图片并被计算机识别计算出对应的灰度值，灰度分档区间管控70-210，以灰度20/档(70、90、110、130、150、170、190、210)进行区间划分，筛选出符合要求的电池后进入外观分选。
需要指出的是，由于在通过计算机识别的过程中，采用不同的软件可能获得的灰度值不一样，可能会出现灰度值不再上述的范围内的情况，并不是上述的70-210，可能会变大或者缩小，如变为50到500，或者变为20～100等，同样的这时对电池片进行分档，如果还是以灰度20/档可能就不合适，可以适当的变大或者缩小。
另外，在相邻的两档中，每档的上下限灰度值的差值可以相等，也可以不相等，如由于工艺的提升，产品的同一性变得更高，绝大多速的电池片的灰度值可能集中在很少的一档或者两档，使得再采用该种方式分档的意义不大，因此可以适当的缩小区间的灰度值差值，而在灰度值较小的区域中，由于合格率上升，处于低灰度值的电池片数量较少，可以适当增加对应档位的灰度值范围，本申请对此不作具体限定。
本申请中主要是比现有技术多了进行EL测试的过程，通过获得的灰度值进行分选，而之后就需要通过进行外观分选，本申请中对于外观分选的方式不做限定。
在一个实施例中，所述S3包括：
通过高精度相机对所述电池片进行外观进行取样，将外观不良的所述电池片打入NG档位，外观正常的所述电池片作为正常电池。
即通过高精度相机对所述电池片进行外观进行取样，然后通过对图片进行处理，从而判断外观是否符合要求。
本申请中对于外观的要求不做限定，可以根据不同的要求进行自行设定，对于外观的判断也不局限于上述的高精度相机取样，还可以采用其它的凡是，如由于在电池片加工过程中，在某一区域的良品率不是完美的百分百，可能存在污渍，利用这个特点，也可以对电池片的这一区域进行照射，利用反射光照射光敏器件，如果不能达到预定的对光敏器件的输出数据，可以判定为不良。
除此之外，由于在某一区域容易出现断栅线，可以通过栅线的导通过程判断是否有损伤等。本申请中包括但不局限于上述的方式进行外观判断。
在本申请中对于外观的判断要求不做限定，一般所述S3包括：
外观不良的所述电池片为具有缺印、断栅、脏污中至少一种的电池片。
对于有些外观不良的电池片，可以进行维护之后重新利用，但是有些电池片就只能作报废处理。如对于上述的缺印的电池片可以通过补印实现，而脏污的电池片可以通过清洗重新利用，而发生断栅的电池片，如果可以重新修复便将其转入维护环节进行维护，或者如果维护成本过高即可放弃。
需要指出的是，本申请中对于所述电池片的外观的判断包括但不局限于上述的缺印、断栅、脏污，如有需要还可以增加其它的类型。
本申请中在完成对电池片的外观检测判定之后，需要对其进行电性能测量，然后进行分选，本申请对电性能测量的方式、测量的内容、分选的方式等不做限定。
一个实施例中，所述S4包括：
通过电池片模拟器对所述正常电池进行电性能测量，得获得所述正常电池的开路电压、短路电流、串联电阻、并联电阻、填充因子、转换效率就、漏电流。
本申请包括但是不局限于采用电池片模拟器对所述正常电池进行电性能测量，而且测量的内容也不局限于上述的几个测量参数。
本申请中对于分选的方式不做限定，由于上述的测试过程中，会测试多个参数，但是并不需要将所有的参数对电池分类，一般所述S4包括：
S41，对所述正常电池按照转换效率进行分档；
S42，对所述正常电池按照开路电压进行分档。
由于在进行电池使用中，通常是作为太阳能电池发电使用，发电效率是根本，因此一般按照转换效率进行分档，然后再进行其他的分类。
本申请对于正常电池按照转换效率进行分档以及按照开路电压进行分档的过程不做限定。
一个实施方式中，所述S41包括：
以每隔0.1％～0.12％为一档对所述进行划分正常电池进行，以每隔5mv～6mv为一档对所述进行划分正常电池进行。
一个实施例中：
转换效率划分：以0.1％一档将主流效率(22.4％-23.2％)进行划分，以目前电池为基准可分为22.4档位(22.4％～22.5％)、22.3档位(22.5％～22.6％)。
开路电压划分：将上述转换效率按照开路电压数值进行进一步划分，如已分好的22.4档位(22.4％～22.5％)电池，开路电压区间在0.675V-0.685V之间，可按照5mv一档原则，分为低开压档位(0.675V-0.68V)、中开压档位(0.68V-0.685V)、高开压档位(＞0.685V)；其余效率档可参照如上进行开压划分
本申请依托现有硬件设施，仅需通过软件层面优化对电池性能进行进一步细分，通过EL灰度把控电池性能区间，从而实现电池片性能的集中性，避免混档方式的发生。
综上所述，本申请所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法，通过在常规分档上增加灰度值的划分，可有效降低电池组件端明暗片的比例，降低返工成本，提升良率，无需增加硬件设施成本，仅需将目前在线EL识别到的灰度数据信号传递给测试分选软件，集成在常规分档文件中，可快速实现量产。
以上对本发明所提供的改善太阳能电池明暗片的分选方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种改善太阳能电池明暗片的分选方法，其特征在于，包括：
S1，对待分选的电池片进行EL测试，获得所述电池片对应的灰度值；
S2、根据所述灰度值对所述电池片进行分档，实现灰度分档；
S3，对经过灰度分档的所述电池片外观分选，在外观正常后判定所述电池片为正常电池；
S4，对所述正常电池进行电性能测量，根据获得的性能参数对所述正常电池进行分选。
2.如权利要求1所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S1包括：
将所述电池片经过EL测试后得到对应的EL图片，对所述EL图进行计算机识别并计算出所述EL图片对应的灰度值。
3.如权利要求2所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S2，包括：
以每档20灰度值～每档30灰度值对所述电池片进行区间划分，筛选出符合要求的电池后进入外观分选。
4.如权利要求3所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S3包括：
通过高精度相机对所述电池片进行外观进行取样，将外观不良的所述电池片打入NG档位，外观正常的所述电池片作为正常电池。
5.如权利要求4所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S3包括：
外观不良的所述电池片为具有缺印、断栅、脏污中至少一种的电池片。
6.如权利要求5所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S4包括：
通过电池片模拟器对所述正常电池进行电性能测量，得获得所述正常电池的开路电压、短路电流、串联电阻、并联电阻、填充因子、转换效率就、漏电流。
7.如权利要求6所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S4包括：
S41，对所述正常电池按照转换效率进行分档；
S42，对所述正常电池按照开路电压进行分档。
8.如权利要求7所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S41包括：
以每隔0.1％～0.12％为一档对所述进行划分正常电池进行。
9.如权利要求8所述改善太阳能电池明暗片的方法，其特征在于，所述S41包括：
以每隔5mv～6mv为一档对所述进行划分正常电池进行。
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| CN202110113465.8A CN114826151A (zh) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | 一种改善太阳能电池明暗片的分选方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116014023A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-04-25 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 太阳电池的制备方法及制备*** |
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2021
- 2021-01-27 CN CN202110113465.8A patent/CN114826151A/zh active Pending
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