太陽(yáng)能電池板表面形貌測(cè)量裝置關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、太陽(yáng)能電池板表面紋理是影響光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素之一，通過對(duì)太陽(yáng)能電池板表面微觀形貌的測(cè)量，對(duì)比不同的表面紋理參數(shù)與太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)換效率之間的關(guān)系，可以確定與光電轉(zhuǎn)換效率相關(guān)性較高的參數(shù)，用于指導(dǎo)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)，有助于提高太陽(yáng)能電池板光電效率。本文介紹了所設(shè)計(jì)的一套基于垂直掃描白光干涉技術(shù)的表面形貌測(cè)量?jī)x，適用于太陽(yáng)能電池板表面紋理測(cè)量。該形貌測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)原理是通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)帶動(dòng)Mirau干涉顯微鏡垂直移動(dòng)，改變Mir

2、au干涉顯微鏡中參考光束和被測(cè)光束的光程差，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)表面紋理的白光干涉掃描，CCD相機(jī)對(duì)每次垂直進(jìn)給時(shí)的白光干涉條紋進(jìn)行采集，圖像采集卡將采集信息傳送給PC機(jī)并進(jìn)行處理。垂直位移通過雙衍射光柵計(jì)量裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)量，動(dòng)光柵與Mirau干涉鏡同步運(yùn)動(dòng)，相對(duì)靜光柵位移而引起激光干涉條紋光強(qiáng)變化，四象限光電陣列檢測(cè)激光干涉條紋光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理，輸入STM32單片機(jī)進(jìn)行辨向、細(xì)分與計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)Mirau干涉顯微鏡的垂直位移精確計(jì)

3、量并將計(jì)量結(jié)果送入PC機(jī)。上位PC機(jī)將采集圖樣進(jìn)行疊加得零級(jí)白光干涉條紋在垂直方向上的干涉位置分布，采用一定的干涉條紋提取算法對(duì)白光干涉條紋的最佳干涉位置進(jìn)行提取，并對(duì)提取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到被測(cè)表面各被測(cè)點(diǎn)零光程差時(shí)的相對(duì)高度，進(jìn)而獲取被測(cè)表面的微觀形貌，進(jìn)一步進(jìn)行微觀形貌參數(shù)評(píng)定。最后使用該測(cè)量?jī)x對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣板進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了測(cè)量?jī)x垂直進(jìn)給位移計(jì)量的精度。該儀器可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池的實(shí)際生產(chǎn)，指導(dǎo)光伏生產(chǎn)商對(duì)生產(chǎn)工藝和方法進(jìn)行改進(jìn)，提高