基本信息
- 项目名称：
- 太阳能电池片栅线特性检测仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本仪器针对栅线电极印刷后的栅线特性进行精密测量，是融光、机、电、算于一体的新型专用检测装备。仪器由图像采集光学系统、自动（手动）控制、位移测距和检测软件包等4个主要部分组成。作品创新地精准调控机器视觉物镜景深，实现微位移精测，能精确快速的测出栅线宽度与高度。据查新，国内没有同类检测仪的相关报道；在生产中利用该仪器可及时调整工艺参数，为企业创造可观的效益，从而为我国太阳能光伏产业的发展作出积极贡献。
- 详细介绍：
- 近年来光伏产业发展迅速，而关键专用检测装备滞后，部分生产工序尚未有专用检测仪器，基本上靠人工目视检测，精度不高，更谈不上利用检测数据指导生产。本品针对栅线电极印刷后的栅线特性进行精密测量，是融光、机、电、算于一体的新型专用自动检测装备。本仪器由图像采集光学系统、自动（手动）控制、位移测距和检测软件包等4个主要部分组成。本品的特色是，创新地精准调控机器视觉物镜焦面位置，利用景深效应对被测对象逐层成像，从而实现被测物z方向（栅线厚度方向）上微位移精测。本作品能精确快速的测出栅线宽度与厚度，精度为±2μm，检测准确率≥95%，检测时间≤6s/点。并且，据查新，国内没有同类检测仪的相关报道，我团队已对该仪器申请了专利保护。在生产中利用该仪器可及时调整工艺参数，有利于太阳能电池换能效率的提高，为企业创造可观的效益，从而为我国太阳能光伏产业的发展作出积极的贡献。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 近年来我国光伏产业发展迅速，而关键专用检测装备滞后，部分生产工序尚未有专用检测仪器，基本上靠人工目视检测，精度不高，更谈不上利用检测数据指导生产。在调研中，光伏电池生产企业急需一种针对栅线电极印刷后的栅线特性进行精密测量的检测装备，而我团队针对企业的需求研发了融光、机、电、算于一体的太阳能栅线专用自动检测装备，由图像采集光学系统、自动（手动）控制、位移测距和检测软件包等4个主要部分组成。据查新，国内没有同类检测仪的相关报道，本作品为国内首创。本作品的技术关键为创新地精准调控机器视觉物镜焦面位置，利用景深效应对被测对象逐层成像，从而实现被测物z方向（栅线厚度方向）上微位移精测。主要技术指标为：1.仪器检测精度±2μm；2.检测准确率≥95%；3.检测时间≤6s/点。
科学性、先进性
- 由于目前我国太阳光伏产业发展迅速，部分生产工序尚未有专用检测仪器，基本上靠人工目视检测，精度不高，更谈不上利用检测数据及时调整生产工艺，提高产品质量与效益。 据太阳能电池生产工艺在制成PN结后，需要在电池表面上制作正、负两个电极。栅线银电极的宽度和高度尺寸是在丝网印刷时预先设定的，但在生产中栅线电极的尺寸会存在一定误差，误差大小对电流传导和电池换能效率都会有明显影响。目前对栅线尺寸的精确测量尚无专门的检测仪器。本品针对栅线电极印刷后的栅线特性进行精密测量，是融光、机、电、算于一体的新型专用自动检测装备。本仪器由图像采集光学系统、自动（手动）控制、位移测距和检测软件包等4个主要部分组成。本品的特色是，通过高分辨率的图像采集系统，采集特定图像，经图像处理得到栅线宽度值；精准调控机器视觉物镜焦面位置，利用景深效应对被测对象逐层成像，从而实现被测物z方向（栅线厚度方向）上微位移精测，从而测得栅线厚度值。
获奖情况及鉴定结果
- 1.本作品于2011年4月7日委托桂林国际联机情报检索服务中心进行鉴定查新。查新结果是：本次检索未见国内在相同技术性能的太阳能电池栅线检测的报道。 2.作品曾送到桂林尚科光伏技术有限责任公司试用，获好评。3.本作品于2011年6月17日获得第五届“挑战杯”广西区大学生课外学术科技作品决赛二等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 产品知识产权使用权
作品可展示的形式
- 现场实物展示，可演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品可应用在太阳能光伏电池生产过程中对栅线银电极的厚度和宽度的测量。该检测仪是集光机电算于一体的数字化，智能化新型计量仪器。经查新，在国内未见报道，属国内首创。我国现有太阳能电池生产线800多条，其中今年上马并投产400条左右。在广西桂林兴安、临桂等地的太阳能光伏生产基地已经初具规模，是广西乃至西部光学与光电子行业的最大经济增长点。鉴于上述原因，广西工信委委托挂靠在桂林电子科技大学的国家软件与集成电路公共服务平台（CSIP）广西分中心筹建广西太阳能电池检测中心，该中心把任务下达给我们团队，这就是本作品研发的缘起。广西尚科光伏公司据有关文献测算，若对栅线特性进行有效的质量控制，可望提高换能效率0.01%左右，即提高0.03瓦/片左右。按太阳能电池售价1瓦为7.50元计算，则每片新增产值约0.225元；以1条生产线年产太阳能电池20～22兆瓦，则每条线新增产值约495万元。若全国1200条线，有2/3用我们研发的仪器，则每年新增GDP3.96亿元。可见能为国家创造相当大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 当前国内尚未发现有同类课题的研究
