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Allied Vision-Manta 近红外相机用于太阳能光伏板检测
03/09/2024

做为一种绿色环保的清洁电能,太阳能在替代传统能源方面颇具吸引力。随着能耗要求的提高,人们不断要求光伏模块降低价格并提高太阳能的转换效率。

太阳能的转换效率主要取决于由硅晶体制成的光伏板模块。在晶体硅中,微裂隙产生的电池破损、电池上的恶化和分流区域被证明会导致重大问题并显著影响模块的性能。通过机器视觉探测系统,可以有效的检测光伏板生产质量。

挑战——电致发光成像

在晶体硅器件中,由电池上的微裂纹、退化和分流区域导致的电池破损已被证明会导致重大问题,并显着影响组件性能。诸如此类的结构缺陷可能源于硅加工中的挑战、晶格质量或其他外部影响。为了解决这些问题,近年来,一系列基于摄像头检测系统的光发射诊断和质量控制工具迅速发展起来。

许多缺陷是传统成像系统无法目视观察到的。检测所有这些可能影响组件性能的问题的一种方法是使用一种称为电致发光成像 (EL) 的测量方法。EL 成像是晶体和薄膜太阳能组件的强大质量评估工具。它包括向太阳能组件施加直流电并通过红外敏感相机测量光发射。如果调整和配置得当,该系统能够在很短的时间内准确检测出许多故障和老化效应。电池在给定外加电流下产生的光量也可以作为太阳能电池转换效率的量度。

光伏组件检测是一个具有挑战性的过程,需要一台能够在 950-1250nm 的特定波长范围内拍摄清晰图像的相机。由于光伏电致发光发射非常微弱,因此需要极其灵敏的相机。相机必须能够一次性精确渲染整个面板,并且具有足够的分辨率,以便能够轻松检测出断开的触点、不同的光强度、微裂纹以及发射光子与电子的均匀性,否则这些都无法通过目视检查来实现。

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光伏板EL检测

解决方案——电致发光系统

需要一个好的软件来研究图像中的暗缺陷、均匀性和细胞的整体效率。

电致发光系统在不受环境光影响的外壳中使用多台相机。将太阳能电池放置在该外壳内,系统连接到恒流源。摄像头在电流流入电池时捕获图像。在可靠的检测软件的帮助下,该图像将研究细胞的暗缺陷、均匀性和整体效率。根据缺陷的严重性,单元格将被接受或拒绝。

至于相机,客户依赖于 Allied Vision 的 NIR 相机 Manta。Manta G-145B 近红外 (NIR) 设计用于在 NIR 区域提供良好的响应性,在 900nm 处提供 20~30% 的 QE。Manta G-145B NIR 相机配备电荷耦合器件 (CCD) 图像传感器,非常适合工业和在线太阳能电池质量控制过程。CCD 是一种二维阵列传感器,由于其高量子效率 (QE)、低读取噪声和低至亚秒级帧读出,因此是单个光伏电池和大型面板高通量测试的出色工具。

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采用Allied Vision Manta相机的光伏板视觉检测系统

优势——轻松检测分流、结晶缺陷和断裂的指状电极

与市场上的其他 NIR 产品相比,客户认为 Manta G-145B 对利用太阳能组件的感应 EL 具有很高的灵敏度,利用 NIR 中的弱发射来检测层压过程前后的分流、晶体缺陷和断裂的指电极。与其他类似外形的 CCD 相机相比,Manta 相机的价格优惠且实惠,这也是客户为其光伏组件检测系统选择这款相机的关键因素。最后,Allied Vision 提供的 VIMBA 软件开发工具包 (SDK) 直观且易于使用,在整个设置过程中高效方便。

在功能、价格和客户服务方面,这款相机远远超出了我们的预期

相机:Manta G-145B NIR

NIR 优化型 GigE 相机

Manta G-145B NIR 是一款近红外优化相机,采用流行的 Type 2/3(11.0 毫米对角线)索尼 ICX285 CCD 传感器和 EXview HAD 技术。除了增强的近红外 (NIR) 灵敏度外,它还具有出色的抗光晕性。该相机提供三种模式,具有更高的帧速率或更高的 NIR 灵敏度。这些模式在运行过程中是可切换的。根据要求,可提供带有独立传感器头的板级型号(与相机主板的距离可达 200 mm)。默认情况下,Manta G-145B NIR 不带滤光片。

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亮点一览

基于近红外光谱中电致发光的高性价比成像解决方案

以实惠的价格提供优质的产品和服务

方便、兼容且易于使用的软件,可实现快速配置