由于测量内联炉中处理物体的温度至关重要,因此,我们在此介绍内联热成像学是热电偶经典温度测量的有希望的替代方案。热电偶损坏物体,测量局部温度,并要求生产中断。然而,我们的内联热成像摄像机以非接触式、实时、空间解析的方式测量物体温度。
我们使用内联炉进行硅太阳能电池的接触式发射。因此,我们在熔炉中安装了热成像摄像机,以研究这些优点。选择具有检测波长范围的摄像机,该摄像机尽可能与感兴趣的温度范围内感兴趣的物体的最高发射对象的波长范围相匹配。
要将摄像机安装在炉室外,请拆下炉壁,并在光路应位于的位置隔离,避免在光路中干扰物体(如红外线灯)。用一个窗口关闭孔,该窗口以热方式隔离炉室,同时尽可能透明地测量摄像机的波长范围。然后,将相机放在车窗上方,以便摄像机在移动皮带上具有视觉对象。
避免相机在摄像机的检测波长范围内发出或反射辐射的附近物体,从而尽可能避免寄生辐射检测。然后,通过红外摄像机软件检查热成像图像,以检查摄像机的结果视野。对于硅太阳能电池的客户温度校正,首先检查太阳能电池中是否本地光学伪影。
由于温度校正基于热电偶,为了检查热电偶的有效性,请将热电偶安装在晶圆的后铝侧,并测量标准点火过程的时间温度轮廓。如果时间温度剖面显示铝硅温度为 577 摄氏度时,以平坦曲线的形式出现中断,则热电偶很可能被正确校准。使用安装在太阳能电池后侧的经过验证的热电偶进行热电偶测量,然后使用红外摄像机记录晶圆。
在同一对象点和空间上不同的随机对象点的温度范围内进行多次热电偶测量,以获得具有统计显著性的时间温度剖面。要确定热电偶下局部未校正的热成像太阳能电池温度,请提取热电偶位置的局部温度。通过未校正的红外热成像,通过热电偶对照确定的温度记录测量温度,并获取曲线拟合,作为未校正热成像图像的通用均匀全局校正公式。
然后使用此曲线拟合数据全局校正未校正的热成像图像。要创建二维峰值温度分布图,请用适当的编程语言编写脚本,沿整个摄像机视场跟踪每个物体表面点的表面温度,以充当同时放置在所有晶圆点的虚拟热电偶。然后,提取每个点的峰值温度值,并在相应的 2D 分布图中绘制这些温度。
要按吞吐量方向执行平均温度分布,请对垂直于吞吐量方向的维度中的 2D 温度分布进行平均。要执行垂直于吞吐量方向的平均值温度分布,请将吞吐量方向的维度中的 2D 温度分布平均。如图所示,红外摄像机可以清楚地检测到不同配置的硅太阳能电池的校正温度。
单面金属化、双面金属化和非金属化的 perk 样品。在这些分析中,感兴趣的温度范围类似于点火过程的典型峰值温度范围。如此图像所示,太阳能电池后侧的接触热电偶会导致周围温度下降,很可能是由于散热和阴影。
与热电偶测量的温度相比,后一种下降对于估计无热电偶发射期间的电池温度非常重要,如热电偶接触时,该电池定位在框架上。如果直接放置在传送带上,红外摄像机允许通过传送带观察电池的局部散热。此图显示了具有代表性的二维空间太阳能电池峰值温度分布,以及推导的平均分布在和垂直于传输方向。
当我们使用内联炉接触发射硅太阳能电池时,我们在熔炉中安装了红外摄像机,以创造创新的热成像应用。在发射过程中获得空间解析的峰值温度分布,可以调查温度分布与空间解析的太阳能电池参数的相关性,而发射对它们的影响很大。