電致熒光法（EL）被廣泛應(yīng)用于光伏缺陷檢測，而德國greateyes公司近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)鸟蟹，在近紅外波段靈敏度很高乌妙，量子效率高
達(dá)50%左右，非常適合應(yīng)用于光伏EL檢測建钥。這款近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)靈敏度高藤韵、噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊熊经，被廣泛用于EL/PL檢測泽艘、天文觀
測欲险、光譜分析、活體生物熒光成像等領(lǐng)域匹涮。
21世紀(jì)能源危機(jī)是全世界都面臨的問題盯荤，尋找清潔能源就顯得格外重要，太陽能就是優(yōu)選項之一焕盟。太陽能電池是一種光電半導(dǎo)體制成
的裝置，利用光生伏特效應(yīng)能夠?qū)?mark class="span_mark" data-type="1">光能轉(zhuǎn)化成電能宏粤。
目前市場上較普遍的是晶體硅太陽能電池脚翘，主要的結(jié)構(gòu)為PN結(jié)，在P型硅上面構(gòu)建N型半導(dǎo)體層绍哎，就形成了一個N+/P型的PN結(jié)来农。當(dāng)太
陽光照射到PN結(jié)時，能量大于等于硅半導(dǎo)體禁帶寬度的光能崇堰，被半導(dǎo)體吸收沃于，產(chǎn)生電子-空穴對。在空間電荷區(qū)海诲，產(chǎn)生的電子-空穴對
在自建電場的作用下漂移繁莹，在外電路產(chǎn)生光電流（太陽能電池結(jié)構(gòu)和原理如下圖）。
硅太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖
太陽能電池工作原理圖
除了半導(dǎo)體PN結(jié)材料本身特幔，太陽能電池的制備工藝是極其復(fù)雜的咨演，有許許多多道工序（如下圖），為了保證制備的太陽能電池的性
能蚯斯，減少缺陷薄风，必須嚴(yán)格把控每一個步驟（下圖是硅太陽能電池制備工藝流程圖）。
硅太陽能電池制備工藝流程圖
通過太陽能電池制造工藝的流程可以發(fā)現(xiàn)拍嵌，太陽能電池的制備和生產(chǎn)是一個非常復(fù)雜的過程遭赂，很容易產(chǎn)生缺陷。缺陷可以分為固有缺
陷横辆、外部缺陷和內(nèi)部缺陷撇他。根據(jù)太陽能電池片缺陷的幾何特征可以分為：破碎、裂痕龄糊、壞斑逆粹、柵線斷裂、焊點不實炫惩、缺孔等僻弹。為了滿足
客戶對太陽能電池組件性能的更高要求，能夠合理的控制由于工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)和人為因素造成的組件不良缺陷他嚷，需要在出廠前對太陽
能電池組件進(jìn)行缺陷檢測蹋绽，同時也有助于完善生產(chǎn)工藝芭毙，提高電池組件性能。
光伏器件在一定的激發(fā)條件下具有發(fā)光特性卸耘，而不同的部位由于能級和導(dǎo)電率與周圍良好的區(qū)域存在差異退敦，因此會有不同的發(fā)光特性。
基于此原理蚣抗，就發(fā)展出了三種常見的缺陷檢測技術(shù)：光致熒光法（PL）侈百、鎖相熱圖法（LIT）、電致熒光法（EL）翰铡。
光致發(fā)光法（PL）：當(dāng)發(fā)光材料被光源照射時钝域，它可以從中獲得能量，當(dāng)獲得的能量達(dá)到一定數(shù)量時就可以被激發(fā)锭魔，這樣就會發(fā)出熒
光例证，這種現(xiàn)象就叫做光致熒光。PL法利用了晶體硅片的激發(fā)能級的差異性來實現(xiàn)的迷捧，當(dāng)太陽能電池中的材料受到激發(fā)光源照射一段時
間后织咧，能級就會發(fā)生躍遷，同時也伴隨著散發(fā)出一定量的紅外光漠秋。由于缺陷部位與正常部位的激發(fā)能級和導(dǎo)電率都不相同笙蒙，因此激發(fā)出
的熒光強(qiáng)度也不同，缺陷部位輻射的熒光強(qiáng)度要弱一些庆锦，只要利用圖像采集設(shè)備對發(fā)出的熒光進(jìn)行采集就可以根據(jù)亮度差異找出缺陷手趣。
鎖相熱圖法（LIT）：當(dāng)對處于暗盒中的太陽能電池施加一個脈沖電壓時，分路電流就會對太陽能電池的溫度分布造成一定的影響肥荔，只
要對太陽能電池放射出的溫度場進(jìn)行成像就可以找出缺陷部位绿渣，這種檢測方法就叫做暗鎖相熱圖法（DLIT）；利用一個具有周期特性
的脈沖光源對正負(fù)極斷路的太陽能電池進(jìn)行照射燕耿，之后對其散發(fā)出的熒光進(jìn)行成像中符，就可以根據(jù)熒光的強(qiáng)弱找出缺陷部位，這種方法就
是開路照明鎖相熱圖法（Voc-ILIT）誉帅。
電致熒光法（EL）：給太陽能電池加一個合適的電壓淀散，它可以發(fā)出很弱的紅外光，缺陷區(qū)域發(fā)射出來的熒光的強(qiáng)度與正常的區(qū)域有明
顯的不同蚜锨，而且不同缺陷之間光的性質(zhì)也不一樣档插，使用ccd相機(jī)對熒光圖像進(jìn)行采集，通過圖像就可發(fā)現(xiàn)缺陷特性亚再。
電致熒光法（EL）：的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的工藝器材郭膛，而且可以快速準(zhǔn)確的進(jìn)行測試，這種檢測方法不但能夠檢測外部的缺陷氛悬，而且能夠檢測電池內(nèi)部的缺陷因此被廣泛用于太陽能缺陷檢測则剃。
EL測試原理圖
由于本征硅的帶隙約為1.12 eV耘柱，可以計算出晶體硅太陽能電池的帶間直接輻射復(fù)合的 EL光譜的峰值應(yīng)該在1 150 nm 附近，屬于近紅
外波段棍现。這些電致熒光很微弱调煎，只有在不受外光（即太陽光、可見光己肮、紅外線士袄、紫外線等）干擾下才能被CCD相機(jī)捕捉到，這就要求
整個組件發(fā)光只有在暗箱狀態(tài)下才能被相機(jī)捕捉才能到谎僻，因而窖剑，整個EL測試過程是在一個不會被外光干擾的暗箱中進(jìn)行的，只有這樣
才可以準(zhǔn)確地判別電池片或組件是否存在缺陷戈稿，否則將會對產(chǎn)品的性能產(chǎn)生重大影響。
但是EL檢測面臨的兩個主要問題是：（1）太陽能電池發(fā)射出的電致熒光通常很弱讶舰；（2）市面上絕大多數(shù)的CCD相機(jī)在近紅外波段的
靈敏度不高（近紅外探測到1000nm鞍盗，量子效率不超過10%，甚至更低）跳昼。
針對這個兩個問題般甲，我們的解決辦法就是采用近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)。近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)在950nm附近量子效率高達(dá)約50%鹅颊，在
1000nm附近量子效率超過20%敷存，紅外探測能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的CCD相機(jī)，適合用于太陽能電池EL檢測堪伍。
ELSE xxx DD NIR是德國Greateyes公司研發(fā)的近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)锚烦，應(yīng)用于近紅外波段的光譜及影像相機(jī)。ELSE xxx DD NIR集成
了目前最前沿的低噪聲電子系統(tǒng)和超低溫制冷技術(shù)帝雇，同時保持了緊湊小巧的設(shè)計涮俄，被用于EL/PL檢測、天文觀測尸闸、光譜分析彻亲、活體生物
熒光成像等領(lǐng)域。
Greateyes相機(jī)示意圖
近紅外增強(qiáng)型CCD相機(jī)量子效率圖
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