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势创智能 | 晶硅/钙钛矿PL/EL一体机

SC-PLEL-PS


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  • 产品简介

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    势创智能 | 晶硅/钙钛矿PL/EL检测仪


    应用领域


    1. 适配电池类型

    覆盖主流与前沿光伏技术路线,可检测晶硅电池(PERC、TOPCon、HJT、xBC等)、钙钛矿单节电池(含柔性)、晶硅-钙钛矿叠层电池(单端/双端),适配高校、实验室研发与工业量产质控场景,覆盖电池全生命周期检测。

    2. 核心应用场景

    原材料质量管控:通过PL检测分析核心原材料晶体结构、杂质分布,从源头排除缺陷,降低返工成本。

    全流程工艺监控:贯穿生产关键环节,捕捉工艺波动缺陷,通过量化数据支撑参数调整,保障产品质量稳定。

    成品检测与分级:全面排查缺陷并评估性能,实现产品分级,确保符合行业标准,规避下游应用风险。

    研发创新支撑:为高效电池技术迭代、缺陷机理研究等提供量化数据,加速新技术产业化。


    功能介绍


    1. 基础检测功能


    PL光致发光检测:核心采用高稳定性、高功率密度的半导体激光光源,主波长标配808±5nm(可根据检测需求选配450、915nm、980nm等不同波段),激光光斑均匀性优于90%,功率可调范围覆盖0.1~2个标准太阳,可精准匹配不同类型电池的激发需求。检测时,激光穿透电池表层激发内部载流子跃迁并释放光子,通过高灵敏度NIR增强型红外相机同步捕捉发光信号,信号采集速率可达1000fps以上,确保快速生成高分辨率(≤1μm/像素)PL图像。结合自主研发的专属算法,可从图像中精准解析出少子扩散长度、少子寿命(测量精度±0.1μs,τ≤10μs)、缺陷类型(如空位缺陷、杂质缺陷)及空间分布、载流子复合速率等核心电学参数。该功能具备非接触、无损检测特性,无需破坏电池结构,既能满足实验室高精度研发测试,也能适配工业量产线快速检测需求,为电池性能评估提供最核心、最直接的依据。

    EL电致发光检测(选配):搭载高精度程控电源模块,支持恒流、恒压双模式灵活切换,输出电压调节范围0~30V(精度±0.01V),输出电流0~10A(精度±0.001A),可精准匹配不同尺寸、不同类型电池的偏压需求,避免因供电不稳定影响检测结果。检测过程中,向电池施加正向偏压,促使内部载流子在电场作用下迁移并复合发光,通过与PL检测共用的高分辨率近红外成像系统捕捉发光信号,生成清晰的EL图像。基于EL图像可精准识别电池内部隐性断线、栅线虚印/断栅、局部并联电阻异常、边缘复合过强、PN结缺陷等电学连接及结构缺陷——其中隐性断线、栅线缺陷等是PL检测难以精准识别的,因此EL检测可与PL检测形成完美互补,实现电池缺陷的全面覆盖。该功能检测速度快(单块电池检测耗时≤15秒),适配工业化量产线全流程质控,可快速筛查出电学性能不合格产品,有效降低后续封装成本。


    2. 辅助功能


    涵盖图像处理(多种调节方式及格式保存)、数据管理(全自动报表生成与追溯)、精准观测(光标追踪与局域统计)、智能分析(缺陷自动分类与MES系统对接)四大核心模块,满足多场景使用需求         基于PL/EL图像生成IVoc、Jo、τ、Rs等系列Mapping图谱,实现从定性观察到定量分析的升级,直观展示性能面分布,精准定位薄弱区域。核心子功能包括各关键参数Mapping、Suns-Voc分析等,为性能优化提供数据支撑。

    • 晶硅/钙钛矿PL/EL检测仪

      样品A11:Hot方式渲染 Jo(fA/cm^2)

    • 晶硅/钙钛矿PL/EL检测仪

      样品A11:Jet方式渲染 Jo(fA/cm^2)

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      样品A11:Hot方式渲染 Jo(fA/cm^2)

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      样品A11:Jet方式渲染 Jo(fA/cm^2)


    利用光照强度控制,测量 Voc 随光强的变化规律分析复合情况,为电池性能研究提供重要数据支持。

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    技术参数


    参数名称 技术指标
    型号 SC-PLEL-PS
    相机规格 成像:NIR增强型     分辨率:2500万像素    曝光时间:10微秒~30秒    可响应范围:400nm~1200nm(可按需要选配)
    红外像素 500~2500万像素
    镜头规格 高清广角镜头,焦距(8mm/16mm/25mm多规格选配),视场角≥80°,可选配长焦镜头实现局部放大检测
    光源规格 半导体激光,主波长808±5nm,可选配450nm、915nm、980nm等光源
    光斑均匀性 ≥90%(有效检测区域内)
    检测周期 12us~10000ms(根据检测对象响应时间自定义设置,最小步长1ms)
    检测波长范围 900nm~1300nm(晶硅专用)、700nm~900nm(钙钛矿专用)
    可检测缺陷类型 隐裂、断栅、碎片、划伤、虚焊、过刻、黑斑、同心圆、低效率片、杂质污染等
    探针配置 2~6组排针探针,间距可调节(适配不同栅线间距电池),探针材质为纯铜金属,表面镀金(可按需定制)
    载物台尺寸 50mm×50mm~230mm×230mm(可定制更大尺寸载台)
    控制方式 自研上位软件全自动化控制
    检测精度 可检测出裂纹宽度大于50μm
    成像精度 ≥0.1mm/pixel
    对焦模式 手动对焦
    硬件支架 铝合金型、铝合金、金属钣金等
     检测时间 0.1s~10s(根据检测对象自动)
    对焦距离 130-650mm
    测试平台 windows平台
    恒流电流 0~10A可调,精度±1%
    恒流电压 0~30V可调,精度±1%
    功率 1000-2000W
    电源EL特性保护 逆电流保护,过载保护,漏电保护,静电保护,过热保护
    运算设备 工控计算机
    检测对象 晶硅电池(PERC、TOPCon、HJT、xBC等)、钙钛矿单节电池、晶硅-钙钛矿叠层电池(裸片、带膜片、封装组电池均可检测)
    设备重量 约100kg
    环境温度 温度15-50℃,相对湿度30%-70%(无凝结)
     设备重量 约200kg(以实物为准)
    外形尺寸 1000×900×1600mm(长×宽×高,以实物为准)
    供电 单相AC220V±10%,50HZ±1HZ


    应用案例


    检测类型 检查对象 黑白成像 伪彩成像 成像分析
    PL光致发光检测 晶硅电池 PL-image-01.webp PL-image-02.webp 通过PL信号强度分布评估结晶质量与载流子寿命:亮区对应结晶完好、载流子寿命长的区域,暗线/暗斑为隐裂、金属杂质或氧碳沉淀等缺陷,可量化缺陷分布密度与影响范围|
    钙钛矿电池 PL-image-03.webp PL-image-04.webp 分析薄膜均匀性与缺陷态密度:发光强度均匀性反映薄膜制备一致性,暗斑对应缺陷富集区或界面复合中心,可通过峰位特征判断组分偏析情况
    钙钛矿叠层电池-钙钛矿层 PL-image-05.webp PL-image-06.webp 聚焦钙钛矿层本征特性与界面匹配:评估薄膜结晶质量及与传输层的界面复合程度,发光衰减异常区域提示界面态密度过高,影响载流子分离效率
    钙钛矿叠层电池-晶硅层 PL-image-07.webp PL-image-08.webp 针对性检测晶硅层缺陷与载流子输运:排除钙钛矿层干扰,识别晶硅层隐裂、杂质污染等缺陷,通过信号强度量化载流子寿命,判断叠层结构对晶硅层性能的影响
    EL电致发光检测 晶硅电池 EL-image-01.webp EL-image-02.webp EL能识别电极接触异常与判断载流子输运:通过EL成像,可辅助判断载流子输运情况,结合EL成像,能识别电极接触异常问题,暗区还可指示隐裂、断栅等结构缺陷
    钙钛矿电池 EL-image-03.webp EL-image-04.webp 识别缺陷类型与电流分布均匀性:暗斑对应激光划线偏差、隐裂或材料坏点,灰度不均提示薄膜厚度/组分差异导致的电流分布异常,可追溯层压、封装等工艺问题
    钙钛矿叠层电池-钙钛矿层 EL-image-05.webp EL-image-06.webp 评估层间兼容性与电流匹配性:检测钙钛矿层与中间连接层的接触质量,发光异常区域反映载流子注入/抽取障碍,为优化叠层界面结构提供依据
    钙钛矿叠层电池-晶硅层 EL-image-07.webp EL-image-08.webp 评估层间兼容性与电流匹配性:检测钙钛矿层与中间连接层的接触质量,发光异常区域反映载流子注入/抽取障碍,为优化叠层界面结构提供依据分析晶硅层电极性能与整体协同性:重点识别晶硅层与叠层电极的接触缺陷,通过发光强度分布判断两层载流子输运的匹配程度,避免局部电流拥堵导致效率衰减


    配套设备推荐:隐裂检测模组硅棒检测设备

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