TWI636266B - 檢測太陽電池封裝之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係利用電源供應器對聚光型太陽電池施加一順向偏壓，此時太陽電池將發出紅光(電致發光現象)，該紅光經過封裝於太陽電池上之二次光學元件將呈現特定光型分布，藉由此光型分布可檢驗太陽電池封裝位置準確度、二次光學元件成形精度與光學元件是否有缺陷等特徵。
Description
本發明係關於一種檢測太陽電池封裝之方法，用來檢驗太陽電池封裝位置準確度、二次光學元件成型精度以及二次光學元件是否有缺陷等特徵。
現今石油價格飆漲及溫室效應影響，綠能產業逐漸受到重視並蓬勃發展。近幾年來，相關的太陽能技術不斷的更新，目前相關產業以矽晶太陽能、薄膜太陽能以及聚光型太陽能為市場主流。聚光型太陽能係將太陽的能量透過聚光透鏡聚焦的效果，以期降低了晶片的使用量，仍能得到比傳統單多晶矽及薄膜太陽能電池更佳的光電轉換率。
一般聚光型太陽能模組主要由聚光透鏡、太陽電池、二次光學元件、電路載板以及模組框架所組成，其中太陽電池與電路載板加上二次光學元件之組合稱為封裝片。由於聚光型太陽能模組工作原理係將太陽光經過聚光透鏡匯聚於小面積的太陽電池上進行發電，因此太陽電池封裝位置準確度與二次光學元件成型精度對於發電效能影響極為重要。
一般檢測係利用光學視覺檢查設備拍攝影像再進行影像分析，但因封裝片上除太陽電池外尚有二次光學元件，使得光學視覺檢查設備將產生對焦不準確或影像變形，進而讓檢測難以進行。
且一般習用光學視覺檢查設備係於待測物上方利用相機(CCD)拍攝數位影像後，再進行分析，但由於聚光型太陽能電池封裝片上可能出現瑕疵，其包含太陽電池水平位置偏移與二次光學元件中深淺度不一的微小氣泡，受限於相機鏡頭對焦深度，無法於同一影像中同時判斷上述瑕疵，並且二次光學元件對光線產生折射將使影像產生變形，使得利用光學視覺檢查設備進行檢查更加困難。
綜上所述之習用檢測太陽電池封裝之方法中，有許多未盡完善的結構，因此本發明人經過長期的研究及創新，發明出一種檢測太陽電池封裝之方法，其由電源供應器向太陽電池施加一順向偏壓，使太陽電池因電致發光現象發出光線，該光線經過太陽電池上之二次光學元件後，由該太陽電池上方之光感測器接收，且該光感測器係以不同角度於太陽電池上方移動，藉以取得該太陽電池的光強度值對角度之分布，接著再以電腦或分析軟體進行判斷該太陽電池封裝精度與二次光學元件是否有缺陷。
本發明之主要目的，係提供一順向偏壓至一太陽電池，使該太陽電池產生電致發光，該太陽電池所產生之光線通過該太陽電池之二次光學元件後，被至少一光感測器所接收，該些光感測器以不同之角度來測量該太陽電池所發出光線之光強度值，且該些光強度值係以零度角成對稱分布，藉以判斷該太陽電池是否有缺陷以及缺陷之位置。
本發明之另一目的，係提供一判斷二次光學元件精度不足之方法，藉由太陽電池發出光線後，該光線通過該太陽電池之二次光學元件後，由至少一光感測器所接收，該些光感測器以不同之角度來測量該太陽電池所發出光線之光強度值，其中該些光強度值之最大強度降低並且光強度值所形成之圖形之半高寬較寬，則判斷該二次光學元件精度不足。
為了達到上述之目的，本發明揭示了一種檢測太陽電池封裝之方法，其步驟包含對一太陽電池施加一順向偏壓，其中該太陽電池包含有一二次光學元件，該太陽電池發出一光線經由該二次光學元件向外射出，至少一光感測器設置於該太陽電池之上方，該光感測器取得於相對於該光感測器不同角度感測該太陽電池之複數個光強度值，以及當該光感測器相對位於該太陽電池設置之上方時，其為零度角，左右為對稱之角度，該光感測器取得不同角度之該些光強度值，且該些光強度值以零度角成對稱分布。
本發明之一實施例中，其亦揭露該二次光學元件內包含有氣泡，該光學感測器取得之不同角度之該些光強度值，且該些光強度值相對於零度角成不對稱分布。
本發明之一實施例中，其亦揭露該太陽電池偏移時，該光學感測器取得之不同角度之該些光強度值，且該些光強度值偏離零度角成對稱分布。
為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：
本發明針對習知技術檢測聚光型太陽能電池模組中，一般檢測係利用光學視覺檢查設備拍攝影像後，再對影像進行分析，但太陽電池模組上之封裝片上除有太陽電池外，還有二次光學元件，使得光學視覺檢查設備拍攝影像時，會造成對焦不準確或影像變形等缺點，進而增加檢測的困難度，且該光學視覺檢查設備一般係利用數位相機拍攝待測物後再進行分析，但有些聚光型太陽能電池上之瑕疵會出現太陽電池水平位置偏移與二次光學元件中深淺度不一的微小氣泡，而該些微小氣泡因為深淺度不同，會使相機鏡頭無法對焦，使得無法於同一影像內顯示出該些瑕疵(微小氣泡)，且二次光學元件對光線產生折射也會使影像變形，使得利用光學視覺檢查設備檢查太陽電池有無缺陷將更加困難。故本發明係利用電源供應器對聚光型太陽電池施加一順向偏壓，使太陽電池電致發光，太陽電池所發出之光線通過二次光學元件後，由光感測器接收光線，並分析該光線之強度，藉由分析光線之強度，該二次光學元件將呈現對稱性之特定光型分布，藉此檢驗二次光學元件成型精度與光學元件是否有缺陷等特徵。
首先，請參閱第一圖，其係為本發明之一較佳實施例之結構圖，如圖所示，其係為一種檢測太陽電池封裝之結構1包含一電路基板2、一太陽電池3、一二次光學元件35以及至少一光學感測器4。
其中該太陽電池3設置於該電路基板2上，且該太陽電池3上具有該二次光學元件35，且該二次光學元件35之材質可為玻璃、矽膠或壓克力等透明材質製成，至少一該光學感測器4設置於該太陽電池3之上方，該光學感測器4取得之光強度值係於該光學感測器4相對於該太陽電池3於不同角度感測該太陽電池3之複數個光強度值。
請繼續參閱第一圖及第二圖，如圖所示，第二圖其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖。
本發明係一種檢測太陽電池封裝之方法，其步驟包含使用一電源供應器對該太陽電池3施加一順向偏壓，其中該太陽電池3包含有該二次光學元件35，且該二次光學元件35可為菲涅爾透鏡、凸透鏡、凹透鏡、或自由曲面設計之光學元件，該太陽電池3因為該電源供應器施予該順向偏壓，而使該太陽電池3電致發光，該太陽電池3發出一光線後，該光線經由該二次光學元件35向外射出，至少一該光學感測器4設置於該太陽電池3之上方，該光學感測器4取得相對於該光學感測器4不同角度感測該太陽電池3所發出之該光線，並藉由不同之角度來量測其光強度值，以及當該光學感測器4相對於該太陽電池3設置於該太陽電池3之上方時，其為零度角，左右對稱之角度，該光學感測器4取得由不同角度接收該太陽電池3所發出之該光線之該些光強度值，且該些強度值係以零度角成對稱分布，其中該些光強度值所形成之圖形係以零度角為對稱中心，則該太陽電池3其元件成型精度為符合標準，且二次光學元件內沒有氣泡產生，且其光強度值隨角度之變化往順時針與逆時針呈現對稱分布。
請繼續參閱第三圖，如圖所示，其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖。
其中該第三圖係該太陽電池3之該二次光學元件35內具有氣泡產生，其經由該電源供應器提供順向偏壓給該太陽電池3，使該太陽電池3產生電致發光，該光線通過該二次光學元件35後，該光線將被該光學感測器4接收，且該光學感測器4係由不同角度接收該光線，並分析其光強度值，其中分析該光強度值可藉由電腦軟體進行判斷，接著再將其圖形化，如果該二次光學元件35內具有氣泡產生，經由該光學感測器4取得之不同角度之該些光強度值，且該些強度值相對於零度角成不對稱分布，此外該圖形對應於具有氣泡之該二次光學元件35之該光強度值之某區塊會出現凹陷之圖形，使其不會呈現對稱之分布。
請繼續參閱第四圖，如圖所示，其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖。
其中該第四圖係該太陽電池3之中心位置產生偏移現象，當該電源供應器提供順向偏壓給該太陽電池3，使該太陽電池3產生電致發光，該光線通過該二次光學元件35後，該光線將被該光學感測器4接收，且該光學感測器4係由不同角度接收該光線，並分析其光強度值，當該太陽電池3偏移中心位置時，則該光學感測器4由不同角度取得該些光線並分析該些光強度值後形成之圖形為相對於零度角成偏離零度角成對稱分布，其中該太陽電池僅係偏離中心位置，該二次光學元件並無氣泡產生，且成型精度符合標準。
請繼續參閱第五圖，如圖所示，其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖。
其中該第五圖係該太陽電池3之二次光學元件成型精度不準確或有瑕疵，當該電源供應器提供順向偏壓給該太陽電池3，使該太陽電池3產生電致發光，該光線通過該二次光學元件35後，該光線將被該光學感測器4接收，且該光學感測器4係由不同角度接收該光線，並分析其光強度值，當該太陽電池3之元件成型精度不準確或有瑕疵時，則該光學感測器4由不同角度取得該些光線並分析該些光強度值後形成之圖形為相對於零度角成對稱分布，但最大光強度降低且半高寬較寬，且光強度值相較於標準值低，其中該太陽電池僅係元件成型精度不準確，該二次光學元件並無氣泡產生，且該太陽電池位置置中。
綜上所述，該檢測太陽電池封裝之方法，藉由上述對該太陽電池3施加順向偏壓，使該太陽電池3發出該光線，該光線係為電致發光，該些光感測器相對設置於該太陽電池3之上方，且該光感測器4以不同角度感測該太陽電池3之複數個光強度值，並藉由取得不同角度之該些光強度值，形成光強度值之分布圖，故，本發明藉由上述之方法，檢驗太陽電池3封裝之準確度、二次光學元件成型之精度以及太陽電池之光學元件是否有缺陷等特徵。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1‧‧‧檢測太陽電池封裝之結構
2‧‧‧電路基板
3‧‧‧太陽電池
35‧‧‧二次光學元件
4‧‧‧光學感測器
第一圖：其係為本發明之一較佳實施例之結構圖； 第二圖：其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖； 第三圖：其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖； 第四圖：其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖；以及 第五圖：其係為本發明之一較佳實施例之光強度值之示意圖。
Claims (5)
- 一種檢測太陽電池封裝之方法，其步驟包括：對一太陽電池施加一順向偏壓，其中該太陽電池包含有一二次光學元件；該太陽電池發出一光線經由該二次光學元件向外射出；以及至少一光感測器設置於該太陽電池之上方，其為零度角，該太陽電池之左右為對稱之角度，至少一該光感測器取得於相對於至少一該光感測器不同角度感測該太陽電池之複數個光強度值，判斷該些光強度值以零度角是否成對稱分布。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測太陽電池封裝之方法，其中該二次光學元件內包含有氣泡，至少一該光感測器相對位於該太陽電池設置之上方時，其為零度角，至少一該光學感測器取得之不同角度之該些光強度值，且該些光強度值相對於零度角成不對稱分布。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測太陽電池封裝之方法，其中該太陽電池偏移時，至少一該光感測器相對位於該太陽電池設置之上方時，其為零度角，左右為對稱之角度，至少一該光學感測器取得之不同角度之該些光強度值，且該些光強度值偏離零度角成對稱分布。
- 一種檢測太陽電池封裝之方法，其步驟係包括：對一太陽電池施加一順向偏壓，其中該太陽電池包含有一二次光學元件；該太陽電池發出一光線經由該二次光學元件向外射出； 至少一光感測器設置於該太陽電池之上方，至少一該光感測器取得於相對於至少一該光感測器不同角度感測該太陽電池之複數個光強度值；以及當至少一該光感測器相對位於該太陽電池設置之上方時，其為零度角，左右為對稱之角度，至少一該光感測器取得不同角度之該些光強度值，且該些光強度值以零度角成對稱分布，判斷該光強度值之半高寬比例值。
- 如申請專利範圍第4項所述之檢測太陽電池封裝之方法，其中該些光強度值之最大強度降低並且光強度值所形成之圖形之半高寬較寬，則判斷該太陽電池二次光學元件精度不足。
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