冷CCD相机在太阳能电池缺陷检测中的应用

摘要

随着科技发展和经济腾飞，传统的能源已经远远不能满足人们的需要，传统能源有限的产量制约其发展利用，同时传统能源消耗也带来了的严重的环境污染，影响人们的健康生活及工作。在这种状况下太阳能作为一种新生能源走进人们视线，并扮演着举足轻重的作用。而太阳能最广泛的应用就是光电转化，也即将太阳能转化为电能，光电转化最基础的环节就是太阳能电池板，为了提高成品的合格率及成品等级、减少硅材料的使用就要减少它的破损率，与此同时也起到了节能减耗，降低成本的作用。
　　 本文以“太阳能电池板破损检测”为研究对象，利用半导体制冷技术来实现的冷CCD相机进行成像，应用设计的上位机图像处理软件，实现了在线检测功能。
　　 本系统设计采用一个密封暗室，设计出一个可以打开和关闭的窗口，从而阻断可见光。在输出图像的成像中采用原始图像校正的方法，降低温度对CCD的干扰。利用光学相关原理，采用镜面反射的方法增使得光路得到了增长并且可以在一定程度上降低图像的变形程度，同时暗箱的尺寸也得到了显著的缩小。太阳能电池在线检测中，可根据用户实际需要完成太阳能电池片的加载和通电。采用软通断可控恒流源，可以防止加、断电过程对电源的影响，增加设备的使用期限，并且减少组件的过流损坏。对于太阳能电池组件成像的图像处理，可以使缺陷成像更加清晰，同时开发了应用程序，使其对组件可直接在电脑上进行显示、编号识别、、查看和保存等功能，方便用户操作。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 太阳能电池缺陷检测的研究现状及我国的基本情况

1．2．1 太阳能电池板缺陷检测的研究现状

1．2．2 太阳能电池板缺陷检测研究在我国的基本情况

1．3 基于机器视觉的太阳能电池缺陷检测技术的发展现状

2 太阳能电池缺陷检测系统介绍

2．1 太阳能电池板相关知识介绍

2．1．1 太阳能电池板的作用

2．1．2 太阳能电池板的分类

2．1．3 硅太阳能电池的问题分类

2．2 硅太阳能电池检测方法

2．2．1 基于电致发光的太阳能电池片视觉检测

2．2．2 基于光致发光的太阳能电池片视觉检测

2．2．3 基于红外热像仪的太阳能电池片视觉检测

2．2．4 基于计算机的太阳能电池片视觉检测

2．3 本系统采用的电致发光法

2．4 缺陷检测系统的构成

2．5 本章小节

3 半导体制冷技术在CCD相机中的应用

3．1 半导体制冷技术

3．1．1 半导体制冷的原理

3．1．2 半导体制冷的数学模型

3．1．3 半导体制冷技术的应用

3．2 CCD相机相关介绍

3．2．1 CCD传感器芯片与CMOS传感器芯片

3．2．2 CCD相机的选择

3．3 半导体制冷技术在CCD相机中的应用

3．3．1 冷CCD的应用

3．3．2 半导体制冷在CCD成像中的应用

3．4 本章小节

4 太阳能电池缺陷检测系统

4．1 太阳能电池表面缺陷分类

4．2 太阳能电池缺陷检测系统的相关介绍

4．2．1 系统的硬件搭建

4．2．2 计算机成像分析软件

4．3 冷CCD相机应用太阳能电池EL检测的成像图片

4．4 太阳能电池缺陷实验图片

4．5 本系统的综合评估

4．6 本章小节

5 结论与展望

参考文献

作者简介

致谢