硅片視覺檢測在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中具有重要地位，它對于確保硅片質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)起著關(guān)鍵作用。在過去的發(fā)展歷程中，從傳統(tǒng)的EL檢測到PL檢測的替代，再到PL檢測方案的引入，硅片視覺檢測的技術(shù)不斷進(jìn)步與演變。

近年來，光伏行業(yè)獲得了迅猛發(fā)展，為了追求更高的效率并降低生產(chǎn)成本，光伏行業(yè)生產(chǎn)流程及技術(shù)也在不斷進(jìn)步發(fā)展。在光伏電池板的生產(chǎn)過程中，可能出現(xiàn)隱裂、擴散不均、虛印等問題，這些缺陷的存在可能會影響光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低電池使用壽命，影響光伏系統(tǒng)穩(wěn)定性。

Part1:傳統(tǒng)EL檢測與PL檢測的區(qū)別

在硅片視覺檢測的初期發(fā)展階段，EL檢測(電致發(fā)光)方案被廣泛采用。該方案通過正向偏壓并觀察硅片的自發(fā)光情況來檢測缺陷。然而，EL檢測存在一些隱患，如二次隱裂風(fēng)險和低檢測效率。二次隱裂風(fēng)險指的是傳統(tǒng)EL檢測需要將探針接鐘到硅片表面，可能引發(fā)硅片的二次隱裂，對硅片的完整性構(gòu)成潛在威脅。而檢測效率較低是因為傳統(tǒng)EL檢測需要逐片進(jìn)行接觸式檢測，導(dǎo)致檢測速度較慢，限制了生產(chǎn)效率的提高。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，PL檢測(光致發(fā)光)方案應(yīng)運而生，成為EL檢測的替代。PL檢測利用特定波長的激光對樣品進(jìn)行光學(xué)激發(fā)，通過高靈敏的相機感光和成像，實現(xiàn)非接觸式檢測。相比EL檢測，PL檢測具有諸多優(yōu)勢，如消除了二次隱裂風(fēng)險、提高了檢測效率，并能準(zhǔn)確判斷硅片內(nèi)部缺陷情況。然而，PL檢測存在激光器和配套相機價格高品的問題，限制了其廣泛應(yīng)用。

Part2:PL檢測常見問題

Q1、什么是發(fā)射譜?

答:固定激發(fā)光的波長，改變發(fā)射光的波長，記錄熒光強度隨發(fā)射波長的變化。

Q2、什么是激發(fā)譜?

答:固定發(fā)射光的波長，改變激發(fā)光的波長，記錄熒光強度隨激發(fā)波長的變化。

3、穩(wěn)態(tài)熒光和熒光壽命的激發(fā)波長是一樣的么？

答：不一樣，穩(wěn)態(tài)熒光是固定波長，熒光壽命做不同波長來確定最強激發(fā)。

Q4、壽命測試中，激發(fā)波長可以大于發(fā)射波長么？

答：不可以。

Q5、穩(wěn)態(tài)熒光測試可以測試量子產(chǎn)率嗎?

答：可以測試。

Q6、不知道激發(fā)波長，能進(jìn)行PL測試嗎？

答：在未知激發(fā)波長的情況下，需要反復(fù)調(diào)整參數(shù)進(jìn)行測試，還很有可能達(dá)不到預(yù)期的測試要求，導(dǎo)致后面一系列的數(shù)據(jù)問題，所以在測試之前最好能確定激發(fā)波長。

Q7、峰比較弱是什么原因？

答：一般測試時候都會調(diào)節(jié)參數(shù)，最后給出的數(shù)據(jù)都是在能力范圍內(nèi)能給出的最佳數(shù)據(jù)；但是有的樣品熒光效應(yīng)本身不強，故而測出來的結(jié)果不好。

Q8、穩(wěn)態(tài)熒光和瞬態(tài)熒光的區(qū)別是什么？

答：穩(wěn)態(tài)比較熒光強度，一般強度越低說明載流子分離效果越好；瞬態(tài)比較壽命，壽命長短對性能的影響要視機制而定。

Q9、上轉(zhuǎn)換熒光量子產(chǎn)率是如何計算的？

答：上轉(zhuǎn)換熒光量子產(chǎn)率=（樣品發(fā)射波長面積-背景發(fā)射波長面積）/（背景激發(fā)波長面積-樣品激發(fā)波長面積）。

Q10、測光譜光源需要用到激光器的？

答：熒光光譜儀測常規(guī)發(fā)射譜的光源就是氙燈，測壽命的激光器光源不適合來測光譜！有些材料只能在特定激光激發(fā)下才能產(chǎn)生熒光，其發(fā)射光譜需要特定波長的大功率激光器來測，即激光誘導(dǎo)的熒光。

像一些光催化、半導(dǎo)體材料等，可以考究下文獻(xiàn)測穩(wěn)態(tài)譜用的是什么光源，氙燈測試合不合適。如需要激光光源測光譜的請搜索拉曼-熒光聯(lián)用測試，用拉曼設(shè)備測試激光誘導(dǎo)的熒光。

Q11、樣品一定先測穩(wěn)態(tài)，再測量子產(chǎn)率、瞬態(tài)光譜？

答：產(chǎn)率測試前，樣品要測過光譜，不要沒有測過熒光就直接測產(chǎn)率?？赏瑫r預(yù)約“發(fā)射譜”+“量子產(chǎn)率”測試；

穩(wěn)態(tài)譜的數(shù)據(jù)是壽命測試的必要條件，沒有測過光譜的，不清楚監(jiān)測波長的，務(wù)必選擇發(fā)射譜測試。一般穩(wěn)態(tài)譜和壽命用的激發(fā)波長是一樣的，或者是相近波長的激光器。熒光壽命的監(jiān)測波長通常是光譜峰位或根據(jù)樣品發(fā)射機制來確定的。

Q12、熒光發(fā)射光譜峰比較弱是什么原因造成的？

答：如果不是最佳激發(fā)波長激發(fā)的，發(fā)射譜峰就會比較弱，測前應(yīng)盡可能提供最佳激發(fā)波長。最佳激發(fā)波長激發(fā)時，會調(diào)節(jié)參數(shù)，在能力范圍內(nèi)給出最佳數(shù)據(jù)；但如果樣品熒光效應(yīng)本身不強，發(fā)射峰結(jié)果比較弱也是必然的。

Q13、樣品激發(fā)波長是325mm，如果最大的發(fā)射峰在325或650mm左右，能不能測出來？

答：通常不能。因為在激發(fā)波長的整數(shù)倍都會出現(xiàn)倍頻峰，這個情況只能通過加濾波片進(jìn)行解決，關(guān)于這個需要提前溝通咨詢。

Part3:PL檢測組件的革命性突破

PL（光致發(fā)光）檢測能夠?qū)崿F(xiàn)對硅片、擴散、刻蝕、電極印刷、電池片等各個工藝環(huán)節(jié)的檢測分析，可以快速有效的定位生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的保證。

51camera依據(jù)PL(光致發(fā)光)檢測原理，即利用特定波長的激光作為激發(fā)光源，提供一定能量的光子，樣片中處于基態(tài)的電子在吸收這些光子后而進(jìn)去激發(fā)態(tài)，發(fā)出1150nm左右的紅外光為波峰的熒光，然后利用高靈敏、高分辨率的相機進(jìn)行感光、成像的原理自主研發(fā)推出了ZQLB一體式機器視覺組件，該產(chǎn)品方案能有效避免和解決EL檢測中存在的問題。

方案優(yōu)勢

◆ 無接觸式檢測，不易產(chǎn)生隱裂或碎片等二次缺陷

◆ 檢測效率高（300ms內(nèi)）

◆ 覆蓋工藝段多、過程可監(jiān)控

◆ 一體化組件，安裝方便，易于操作

◆可用于硅片、工藝過程片、太陽能電池片、組件產(chǎn)品等多種產(chǎn)品檢測