用以检测太阳能电池的光学检测系统以及方法技术方案

一种用以检测太阳能电池的光学检测系统以及方法，用以确认太阳能电池上背胶基板的边缘位置；利用光源设备以斜向光线照射太阳能电池的背面，并由图像传感器接收反射光以测得太阳能电池的灰阶度值，后续比对太阳能电池的灰阶度值的反差，当一区域的平均灰阶度值与相邻区域的平均灰阶度值的反差超过预储的门坎值时，处理单元判断该区域为背胶基板的边缘，可应用于太阳能电池上背胶基板的偏移检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种光学检测系统以及方法，尤指用以检测太阳能电池的光学 检测系统以及方法。
技术介绍
在地球能源逐渐枯竭的今日，太阳能电池成为新一代的能源产品新宠，当 前仍属硅晶太阳能电池的转换效率较佳。以硅晶的太阳能电池而言，太阳能电 池结构上包含层状相迭的光感应层以及背胶基板，光感应层表面上可见的为具 颜色的硅晶以及印刷在硅晶表面的导线。由于硅晶的晶格不易控制，特别是多 晶硅更为复杂，由外观上可能见到看似斑驳不同深浅的同色。以自动光学检测(Automated Optical Inspection; AOI)检测太阳能电池时，传统上以正面光照射，再以图像传感器接收反射光测得待测物的灰阶度值。例如，作背胶基板在光感应层背部表面的偏移检测时，须对背胶基板边界 先行确定，然而以正面光照射时，往往因为背胶基板边界灰阶度值的变化不明 显而定位不佳，尤其近来多晶硅的太阳能电池颇普遍，多晶硅晶格的颜色变化 使正面光照射的检验更为困难，以往的自动光学检测用正面光来检测，根本无 法解决这个问题。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种用以检测太阳能电池的光学检测系 统以及方法，以改善上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种， 能定位出背胶基板在光感应层背面上的边界，以作为背胶基板的偏移检测依 据，这样，能以快速有效率的方法确认出太阳能电池上如背胶基板边界。为实现上述目的，本专利技术提供一种用以检测太阳能电池的光学检测系统， 用以确认该太阳能电池上的检测标的。该光学检测系统包含一光源设备、 一图像传感器、 一存储单元以及一处理单元。该光源设备以一斜向光线照射该太阳能电池以产生反射光。该图像传感器 接收反射光以测得该太阳能电池的灰阶度值。该存储单元预储一门坎值。该处理单元用以比对该太阳能电池的灰阶度值的反差，当一区域的平均灰 阶度值与相邻区域的平均灰阶度值的反差超过预储的门坎值时，该处理单元判 断该区域为该背胶基板高出于光感应层背面的隆起边缘。本专利技术的有益效果在于，本专利技术用以检测太阳能电池的光学检测系统以及 方法，利用斜光以及所感测平均灰阶度值的反差，能定位出背胶基板在光感应 层背面上的边界，以作为背胶基板偏移检测的依据。这样，能以快速有效率的 方法确认出太阳能电池上如背胶基板边界。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的 限定。附图说明图1为本专利技术中太阳能电池的外观及侧剖示意图2为本专利技术光学检测系统所在自动化测试设备的示意图;图3为本专利技术光学检测系统的侧面剖示图4为本专利技术光学检测系统的功能方框示意图5为以背胶基板的隆起边缘为检测标的的示意图6为本专利技术光学检测方法的流程图。其中，附图标记太阳能电池10 背胶基板14 硅晶区域1204 光学检测系统23 输送带21 分类设备26 机械手臂28 图像传感器32 下光源模块3004光感应层12 导线区域1202 自动化测试设备20 进片设备22 检测主设备24 容置箱27 光源设备30 上光源模块3002 斜光源模块30065LED灯30A 处理单元34存储单元36 门坎值3602 背胶基板边缘70 光源组件3006A具体实施例方式请参阅图1本专利技术中太阳能电池10的外观及侧剖示意图。本专利技术是针对 太阳能电池10的检测，由侧剖图可见，太阳能电池10上、下由一光感应层 12以及一背胶基板14迭合而成，背胶基板14的面积较光感应层12小并设于 光感应层12背面上，并且，背胶基板14高起在光感应层12背面上。以正视外观图可见，以投影方向正视光感应层12，进一步包含一导线区 域1202以及一硅晶区域1204，不论是多晶硅或是单晶结构，硅晶区域1204 的颜色往往分布不均，是需要相当技术手段才能自动的针对太阳能电池10进 行光学检测。请参阅图2本专利技术光学检测系统23所在自动化测试设备20的示意图。光 学检测系统23设置在一自动化测试设备20中；自动化测试设备20的前段为 进片设备22，此进片设备22除了将太阳能电池10进片于输送带21上之外， 在底部设有一台光学检测系统23，照设并检测太阳能电池10背部背胶基板14 表面的瑕疵。自动化测试设备20的中段为检测主设备24，在输送带21上方设有光学 检测系统23,可用于检测太阳能电池10正面光感应层12的表面。自动化测试设备20的后段为分类设备26，在输送带21的两旁有许多的 容置箱27,将分检后有瑕疵以及无瑕疵的太阳能龟池10，以机械手臂28运送 而分置于不同的容置箱27中，供后续方便出货。请参阅图3本专利技术光学检测系统23的侧面剖示图。本专利技术关于一种光学 检测系统23，用以确认太阳能电池10上背胶基板14的边界位置。由图3可 见光学检测系统23包含一光源设备30、以及一图像传感器32。光源设备30以一斜向光线照射太阳能电池10的背部表面以产生反射光。 光源设备30进一步包含一上光源模块3002、 一下光源模块3004、以及一斜光 源模块3006;上光源模块3002以及下光源模块3004由环状分布的多个LED灯30A构成，斜光源模块3006设在下光源模块3004的下方，为四个四向的线 光源。上光源模块3002以及下光源模块3004对太阳能电池10产生正面光，斜 光源模块3006包含四个相对于太阳能电池10四向分布的光源组件3006A，为 用以对太阳能电池10产生斜向光的光源组件3006A。斜光源模块3006的这些光源组件3006A设于相对太阳能电池10的不同方 位，进一步说明，该相对的二光源组件3006A为一组光源模块，共计有二组光 源模块，该二组光源模块依序对太阳能电池io背面照射斜光以检测太阳能电 池10，以对太阳能电池10产生多向的斜光。所以，借助上述这些光源模块来 组合成所需的光线，某些提供光源模块提供正面光，某些光源模块提供斜光， 某些光源模块提供光线来滤除噪声。图像传感器32可采用CCD图像传感器(CCD Image Sensor) 、 CMOS图像传 感器(CMOS Image Sensor; CIS)，设于光源设备30的上方。上光源模块3002 以及下光源模块3004环状中间形成中空，图像传感器32通过此环状中空接收 反射自下方太阳能电池10的反射光，以测得太阳能电池10的图像画面上多个 像素的灰阶度值。配合图3进一步请参阅图4，图4为本专利技术光学检测系统23的功能方框 示意图。光学检测系统23除了前述的光源设备30以及一图像传感器32之外， 更包含一存储单元36及一处理单元34。处理单元34用以比对太阳能电池10的灰阶度值的反差，当一区域的平均 灰阶度值与相邻区域的平均灰阶度值的反差超过预储在存储单元36中的门坎 值3602时，处理单元34判断该区域为背胶基板14隆起的边缘；实际上，会 以面积较小的区域当作此背胶基板14边缘的检测标的。举例而言，门坎值3602为「100」， 一小面积区域的平均灰阶度值为「223」， 表示受到光线照射而直接反光，意思就是此为具有高度的受光面。其它区域的 平均灰阶值为「78」，则小面积区域的平均灰阶度值与其它区域的平均灰阶度 的反差为「145」，超过了门坎值3602的「100」底线，所以光学检测系统23 即判断出此小面积区域确实为具有高度的受光面。请参阅图5以背胶基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以检测太阳能电池的光学检测系统，该太阳能电池包含层迭设置的光感应层以及背胶基板，该光学检测系统用以确认该太阳能电池上该背胶基板的边缘位置，其特征在于，该光学检测系统包含：　　　　一光源设备，以一斜向光线照射该太阳能电池以产生反射光；一图像传感器，接收反射光以测得该太阳能电池的灰阶度值；　　　　一存储单元，预储一门坎值；以及　　　　一处理单元，比对该太阳能电池的灰阶度值的反差，当一区域的平均灰阶度值与相邻区域的平均灰阶度值的反差超过预储的门坎值时，该处理单元判断该区域为该背胶基板的边缘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯胜凯，简宏达，吴景仁，
申请(专利权)人：中茂电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]