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势创智能 | 晶硅/钙钛矿PL/EL一体机

势创智能晶硅钙钛矿叠层电池 PL/EL检测一体机辅助分析缺陷产生的位置和原因,施加偏置电场或改变载流子分布，可观察到主导复合的区域在发生变化。

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SC-PLEL-PS

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  • Product introduction

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    势创智能 | 晶硅/钙钛矿PL/EL检测仪

    应用领域

    1. 适配电池类型

    覆盖主流与前沿光伏技术路线，可检测晶硅电池（PERC、TOPCon、HJT、xBC等）、钙钛矿单节电池（含柔性）、晶硅-钙钛矿叠层电池（单端/双端），适配高校、实验室研发与工业量产质控场景，覆盖电池全生命周期检测。

    2. 核心应用场景

    原材料质量管控：通过PL检测分析核心原材料晶体结构、杂质分布，从源头排除缺陷，降低返工成本。

    全流程工艺监控：贯穿生产关键环节，捕捉工艺波动缺陷，通过量化数据支撑参数调整，保障产品质量稳定。

    成品检测与分级：全面排查缺陷并评估性能，实现产品分级，确保符合行业标准，规避下游应用风险。

    研发创新支撑：为高效电池技术迭代、缺陷机理研究等提供量化数据，加速新技术产业化。

    功能介绍

    1. 基础检测功能

    PL光致发光检测：核心采用高稳定性、高功率密度的半导体激光光源，主波长标配808±5nm（可根据检测需求选配450、915nm、980nm等不同波段），激光光斑均匀性优于90%，功率可调范围覆盖0.1~2个标准太阳，可精准匹配不同类型电池的激发需求。检测时，激光穿透电池表层激发内部载流子跃迁并释放光子，通过高灵敏度NIR增强型红外相机同步捕捉发光信号，信号采集速率可达1000fps以上，确保快速生成高分辨率（≤1μm/像素）PL图像。结合自主研发的专属算法，可从图像中精准解析出少子扩散长度、少子寿命（测量精度±0.1μs，τ≤10μs）、缺陷类型（如空位缺陷、杂质缺陷）及空间分布、载流子复合速率等核心电学参数。该功能具备非接触、无损检测特性，无需破坏电池结构，既能满足实验室高精度研发测试，也能适配工业量产线快速检测需求，为电池性能评估提供最核心、最直接的依据。

    EL电致发光检测（选配）：搭载高精度程控电源模块，支持恒流、恒压双模式灵活切换，输出电压调节范围030V（精度±0.01V），输出电流010A（精度±0.001A），可精准匹配不同尺寸、不同类型电池的偏压需求，避免因供电不稳定影响检测结果。检测过程中，向电池施加正向偏压，促使内部载流子在电场作用下迁移并复合发光，通过与PL检测共用的高分辨率近红外成像系统捕捉发光信号，生成清晰的EL图像。基于EL图像可精准识别电池内部隐性断线、栅线虚印/断栅、局部并联电阻异常、边缘复合过强、PN结缺陷等电学连接及结构缺陷——其中隐性断线、栅线缺陷等是PL检测难以精准识别的，因此EL检测可与PL检测形成完美互补，实现电池缺陷的全面覆盖。该功能检测速度快（单块电池检测耗时≤15秒），适配工业化量产线全流程质控，可快速筛查出电学性能不合格产品，有效降低后续封装成本。

    2. 辅助功能

    涵盖图像处理（多种调节方式及格式保存）、数据管理（全自动报表生成与追溯）、精准观测（光标追踪与局域统计）、智能分析（缺陷自动分类与MES系统对接）四大核心模块，满足多场景使用需求
            基于PL/EL图像生成IVoc、Jo、τ、Rs等系列Mapping图谱，实现从定性观察到定量分析的升级，直观展示性能面分布，精准定位薄弱区域。核心子功能包括各关键参数Mapping、Suns-Voc分析等，为性能优化提供数据支撑。

    • 晶硅/钙钛矿PL/EL检测仪

      样品A11:Hot方式渲染 Jo(fA/cm^2)

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      样品A11:Jet方式渲染 Jo(fA/cm^2)

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      样品A11:Jet方式渲染 Jo(fA/cm^2)

    利用光照强度控制，测量 Voc 随光强的变化规律分析复合情况，为电池性能研究提供重要数据支持。

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    技术参数

    参数名称 技术指标
    型号 SC-PLEL-PS
    相机规格 成像：NIR增强型     分辨率：2500万像素    曝光时间：10微秒30秒    可响应范围：400nm1200nm（可按需要选配）
    红外像素 500~2500万像素
    镜头规格 高清广角镜头，焦距（8mm/16mm/25mm多规格选配），视场角≥80°，可选配长焦镜头实现局部放大检测
    光源规格 半导体激光，主波长808±5nm，可选配450nm、915nm、980nm等光源
    光斑均匀性 ≥90%（有效检测区域内）
    检测周期 12us~10000ms（根据检测对象响应时间自定义设置，最小步长1ms）
    检测波长范围 900nm1300nm（晶硅专用）、700nm900nm（钙钛矿专用）
    可检测缺陷类型 隐裂、断栅、碎片、划伤、虚焊、过刻、黑斑、同心圆、低效率片、杂质污染等
    探针配置 2~6组排针探针，间距可调节（适配不同栅线间距电池），探针材质为纯铜金属，表面镀金（可按需定制）
    载物台尺寸 50mm×50mm~230mm×230mm（可定制更大尺寸载台）
    控制方式 自研上位软件全自动化控制
    检测精度 可检测出裂纹宽度大于50μm
    成像精度 ≥0.1mm/pixel
    对焦模式 手动对焦
    硬件支架 铝合金型、铝合金、金属钣金等
    检测时间 0.1s~10s（根据检测对象自动）
    对焦距离 130-650mm
    测试平台 windows平台
    恒流电流 0~10A可调，精度±1%
    恒流电压 0~30V可调，精度±1%
    功率 1000-2000W
    电源EL特性保护 逆电流保护，过载保护，漏电保护，静电保护，过热保护
    运算设备 工控计算机
    检测对象 晶硅电池（PERC、TOPCon、HJT、xBC等）、钙钛矿单节电池、晶硅-钙钛矿叠层电池（裸片、带膜片、封装组电池均可检测）
    设备重量 约100kg
    环境温度 温度15-50℃，相对湿度30%-70%（无凝结）
    设备重量 约200kg（以实物为准）
    外形尺寸 1000×900×1600mm（长×宽×高，以实物为准）
    供电 单相AC220V±10%，50HZ±1HZ

    应用案例

    检测类型 检查对象 黑白成像 伪彩成像 成像分析
    PL光致发光检测 晶硅电池 PL-image-01.webp PL-image-02.webp 通过PL信号强度分布评估结晶质量与载流子寿命：亮区对应结晶完好、载流子寿命长的区域，暗线/暗斑为隐裂、金属杂质或氧碳沉淀等缺陷，可量化缺陷分布密度与影响范围
    钙钛矿电池 PL-image-03.webp PL-image-04.webp 分析薄膜均匀性与缺陷态密度：发光强度均匀性反映薄膜制备一致性，暗斑对应缺陷富集区或界面复合中心，可通过峰位特征判断组分偏析情况
    钙钛矿叠层电池-钙钛矿层 PL-image-05.webp PL-image-06.webp 聚焦钙钛矿层本征特性与界面匹配：评估薄膜结晶质量及与传输层的界面复合程度，发光衰减异常区域提示界面态密度过高，影响载流子分离效率
    钙钛矿叠层电池-晶硅层 PL-image-07.webp PL-image-08.webp 针对性检测晶硅层缺陷与载流子输运：排除钙钛矿层干扰，识别晶硅层隐裂、杂质污染等缺陷，通过信号强度量化载流子寿命，判断叠层结构对晶硅层性能的影响
    EL电致发光检测 晶硅电池 EL-image-01.webp EL-image-02.webp EL能识别电极接触异常与判断载流子输运：通过EL成像，可辅助判断载流子输运情况，结合EL成像，能识别电极接触异常问题，暗区还可指示隐裂、断栅等结构缺陷
    钙钛矿电池 EL-image-03.webp EL-image-04.webp 识别缺陷类型与电流分布均匀性：暗斑对应激光划线偏差、隐裂或材料坏点，灰度不均提示薄膜厚度/组分差异导致的电流分布异常，可追溯层压、封装等工艺问题
    钙钛矿叠层电池-钙钛矿层 EL-image-05.webp EL-image-06.webp 评估层间兼容性与电流匹配性：检测钙钛矿层与中间连接层的接触质量，发光异常区域反映载流子注入/抽取障碍，为优化叠层界面结构提供依据
    钙钛矿叠层电池-晶硅层 EL-image-07.webp EL-image-08.webp 评估层间兼容性与电流匹配性：检测钙钛矿层与中间连接层的接触质量，发光异常区域反映载流子注入/抽取障碍，为优化叠层界面结构提供依据分析晶硅层电极性能与整体协同性：重点识别晶硅层与叠层电极的接触缺陷，通过发光强度分布判断两层载流子输运的匹配程度，避免局部电流拥堵导致效率衰减

    配套设备推荐：隐裂检测模组、硅棒检测设备

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