高精度自動化影像測量技術(shù)：推動光伏電池片絲網(wǎng)印刷與柵線檢測的革新

在當(dāng)前的光伏產(chǎn)業(yè)中，隨著太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的持續(xù)提升，傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是在印刷精度和線型均勻性方面。針對這些挑戰(zhàn)，引入先進(jìn)的自動化影像測量技術(shù)成為了提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。美能全自動影像測量儀VMM Pro作為這一技術(shù)的杰出代表，具備基于高分辨率相機(jī)的測量系統(tǒng)，可對各種零件進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的測量等多項高級功能，極大地優(yōu)化了絲網(wǎng)印刷工藝。

自動化影像測量技術(shù)的光伏電池片絲網(wǎng)印刷工藝改進(jìn)

最新研究表明，通過優(yōu)化漿料配方和柵線設(shè)計結(jié)合先進(jìn)的自動化影像測量技術(shù)可以顯著提升絲網(wǎng)印刷的性能。在一項實驗中，采用邊長125mm×125mm，線寬165mm的電池片，選用表現(xiàn)優(yōu)異的漿料并重新設(shè)計電池片的正極柵線，以匹配電阻要求。改進(jìn)后的柵線設(shè)計使得短路電流（ISC）和開路電壓（UOC）均有所提高，實驗電池片的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到17.58%，比標(biāo)準(zhǔn)工藝高出約0.3個百分點(diǎn)。

絲網(wǎng)印刷原理示意圖

因此，在絲網(wǎng)印刷工藝中對漿料和柵線進(jìn)行優(yōu)化，可以實現(xiàn)單晶硅太陽能電池片效率的整體提升。同時，及時調(diào)整工藝參數(shù)可以減少故障發(fā)生，確保印刷過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。美能全自動影像測量儀VMM PRO配備了豐富的幾何測量功能和計算器功能，能夠計算各種復(fù)雜公式，并自動輸出結(jié)果至報表。其快速精準(zhǔn)的影像對焦功能使得一次對焦僅需1秒完成，極大地提高了測量效率和精度。

基于柵線檢測的太陽能電池片表面缺陷檢測方法

近些年來，基于視覺機(jī)器的太陽能電池片表面缺陷檢測是當(dāng)前的主要發(fā)展趨勢，現(xiàn)有技術(shù)均是根據(jù)缺陷的特征建立各種不同類型的數(shù)學(xué)模型來，進(jìn)行缺陷檢測，例如，基于梯度特征、聚類算法、頻域分析和矩陣分解等。然而，這些方法都存在泛化能力不足的問題，即：只適用于某幾類缺陷的檢測，例如，基于梯度特征和聚類算法檢測方法適用對于裂紋和斷柵類型的缺陷檢測，基于頻域分析和矩陣分解的檢測方法更適用于條狀和分區(qū)分散的缺陷檢測。

太陽能電池片結(jié)構(gòu)示意圖

與此相比，最新發(fā)明的基于柵線檢測的太陽能電池片表面缺陷檢測技術(shù)可以滿足不同類型的缺陷檢測首先，通過圖像縮放和中值濾波的方式對電池片表面圖像進(jìn)行預(yù)處理；其次，利用一種柵線檢測方法刪除電池片表面圖像中的主柵線和副柵線；隨后，利用超像素分割和自適應(yīng)閾值相結(jié)合的處理方法，用于在無柵線圖像中檢測缺陷區(qū)域，得到初始的檢測結(jié)果圖；最后，通過圖像縮放對初始檢測結(jié)果圖進(jìn)行后處理，得到最終的檢測結(jié)果圖。

計算預(yù)處理后的圖像各行和列的灰度和

其中，(x,y)代表圖像第x行、y列處像素的灰度值，SHx表示圖像第x行所有像素的灰度和，檢測主柵線和副柵線的位置表示圖像第y列所有像素的灰度和，k、g代表圖像的行數(shù)和列數(shù)。

刪除主柵線和副柵線此項發(fā)明不僅對太陽能電池片表面圖像的采集質(zhì)量要求較低，而且在保持較高檢測準(zhǔn)確率的同時具有較快的檢測速度與柵線處理，對提高單晶硅太陽能電池片的質(zhì)檢效率和出廠合格率具有重要意義。絕大多數(shù)柵線檢測儀器在測量太陽能電池片的柵線時，往往只能檢測電池片單個坐標(biāo)區(qū)域內(nèi)柵線的參數(shù)，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的有限性且很難快速、有效的計算出電池片的銀漿覆蓋率。與此相比，「美能光伏」所生產(chǎn)的美能全自動影像測量儀擁有獨(dú)家的金屬遮蓋率測量，與該功能所配備美能Mview軟件一鍵并自動測量整塊電池片的銀漿面積，從而幫助電池廠商在評估太陽能電池的成本和性能時能左右權(quán)衡，達(dá)到降本增速的效果！

美能全自動影像測量儀

美能全自動影像測量儀VMM Pro用于檢測光伏網(wǎng)板的圖像、2D平面，以及光伏電池片柵線寬度、印刷效果等，設(shè)備配備了基于高分辨率相機(jī)的測量系統(tǒng)，可對各種零件進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的測量。

● 采用LED光源，實現(xiàn)N種照明組合方式

● 對焦重復(fù)性可達(dá)0.002mm~0.003mm

● 采用LED光學(xué)系統(tǒng)、顯示分辨率可達(dá)0.0001mm

●提供一鍵式文檔、數(shù)據(jù)可視化功能軟件

通過采用美能全自動影像測量儀VMM PRO，不僅優(yōu)化了絲網(wǎng)印刷的精度和效率，同時自動化測量技術(shù)實現(xiàn)了對印刷過程中關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控和調(diào)整。提高了電池片的整體性能。如此一來，不僅穩(wěn)定了生產(chǎn)質(zhì)量，也為太陽能電池的市場競爭力增添了一份保障。美能VMM PRO的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用效果，證明了其在推動光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)步中的關(guān)鍵作用。