|
Переносная малютка –
120-герцовая инфракрасная камера для гелиоиндустрии
Температура технологического процесса и изделий производства является самым важным физическим индикатором практически каждого производственного процесса. Это применительно и к гелиоиндустрии. Благодаря новым разработкам в области инфракрасного измерения, а также низкой цене, инфракрасные камеры Optris, используемые для промышленного обслуживания, получают всё большее распространение в гелиоиндустрии.
В гелиоиндустрии при производстве и контроле солнечных модулей задействовано большое количество тепловых процессов. Поэтому часто для визуализации и контроля технологического процесса используется портативная и быстрая инфракрасная камера PI160 компании Optris.
Контроль температуры процессов пайки
Во время пайки секций регистрируется распределение температуры пластин, используемых для производства солнечных модулей. Это гарантирует надёжный и качественный процесс сборки. Происходит измерение температуры кремниевой поверхности, которая контактирует с точкой пайки. То есть, проверяется качество однородности пайки.
Во время контроля процессов пайки мы сталкиваемся с проблемами адекватного локального разрешения и разрешения во времени, поскольку нагрев точек пайки может происходить менее чем за секунду. Благодаря разрешению изображения 160x120 пикселей и частоте смены кадров 120 Гц, инфракрасная камера Optris PI160 является самым подходящим прибором.
На иллюстрациях ниже показаны примеры процесса индуктивной пайки при производстве солнечных элементов. Сначала, солнечный элемент попадает в область пайки. Над элементом располагаются две металлические полосы, отмеченные белой стрелкой на рисунке 1, которые будут припаиваться к нему. После индукционного нагрева элементы опускаются на кремниевую пластину и прижимают её к солнечному элементу.
Благодаря созданию индуктивного поля пластина нагревается и припаивается к металлическим контактам солнечного элементов. В соответствии с рисунком 2 процесс теплопередачи в солнечном элементе виден очень чётко. На этом этапе очень важно не превышать определенный уровень температуры кремния, так как из-за внутренних трений пластина может расколоться.
Рисунок 1: Устанавливаемые элементы создания индуктивного поля на солнечной батарее в процессе пайки секций |
|
Рисунок 2: Теплопоступление в кремниевую пластину в процессе пайки |
|
Контроль температуры процесса ламинирования
Еще одной областью применения тепловизора Optris PI160 является тепловой контроль процесса ламинирования после пайки отдельной пластины к секции. Управление процессом на основе теплового контроля позволяет обеспечить соответствующе распределение температуры по панели во время нагрева или охлаждения. Поэтому процесс ламинирования будет менее стрессовым для солнечных элементов и ламинирующей пленки – можно существенно снизить уровень отбраковки.
Контроль функциональности солнечных элементов
Бесконтактное измерение с помощью инфракрасной термографии является очень важным инструментом контроля функциональности солнечных элементов. Одной из возможностей контроля функциональности является периодическое модулированное облучение солнечных элементов с одновременным наблюдением через инфракрасную камеру – «освещённая синхронная термография».
Отделение заряда, генерируемого в солнечном элементе из-за воздействия света, ведет к утечке в бракованных деталях. Это приводит к локально ограниченному нагреву элемента, который можно выявить с помощью тепловизионной камеры в виде горячего пятна Optris PI160 . Настройка процесса показана схематически на рисунке 4.
Другим методом проверки является «тёмная синхронная термография». Солнечный элемент подключается к источнику питания и будет реагировать на тепловое излучение. Путём измерения температуры поверхности тепловизионная камера позволяет локализовать области низкого качества производства. |
|
Рисунок 3: Дисплей программы PI Connect, которая входит в комплект поставки тепловизора Optris PI160
Рисунок 4: Схема процесса «освещённой синхронной термографии».
|
Преимущества тепловизоров
Вышеописанные методы применения отлично показывают преимущества бесконтактного теплового контроля:
- Измерение температуры без воздействия на объект или технологический процесс
- Измерение температуры двигающихся, труднодоступных или очень горячих объектов во время непрерывного технологического процесса.
- Измерение в реальном времени, поскольку температуру можно корректировать во время процесса.
- Регистрация данных технологического процесса посредством записи тепловых видео и фотоизображений, которые также могут являться частью проверок качества.
Современные тепловизионные камеры выделяются своей очень компактной конструкцией и высокой частотой смены кадров 120 Гц. Поэтому эти приборы можно легко интегрировать в непрерывный технологический процесс и использовать для неразрушающего контроля производства.
Рисунок 5: Маленькая и быстрая инфракрасная камера –
переносное или стационарное применение – для определения слабых мест солнечных модулей |