红外热成像技术在薄膜硅组件制造中的应用
摘要：红外热成像技术具有方便、快捷和无损伤的检测特点，其在薄膜硅组件制造中有
着重要的应用意义。薄膜硅组件的膜层沉积质量和激光划线质量的检测、以及薄膜硅组件经
加速环境老化测试后的检测在薄膜硅组件的质量控制过程中非常重要。本文借助红外热成像
技术，重点研究了其在薄膜硅组件制造过程中及在可靠性检测中的应用。红外热成像技术能
够快速检测出薄膜沉积过程中的电池分流通路
(Shunt)点和激光划线的缺陷，对经过 1000 小
时湿热老化组件进行热成像测试，可以清晰的发现其边缘电极引线处和内部某些区域的电
阻较高，表明在湿热测试环境中，边缘电极引线和组件导电膜的粘接受到破坏，同时组件
内部的某些区域的硅膜发电层亦受到损伤，从而导致薄膜硅组件串联电阻的升高和并联电
阻的降低，造成薄膜硅组件输出功率下降，这对优化薄膜组件的制造工艺，优化开发新的
薄膜硅组件封装技术，提高薄膜硅组件的可靠性具有指导作用。
1 引言
目前已经产业化的薄膜太阳能电池分为薄膜硅电池，铜铟镓硒电池和碲化镉电池，薄
膜硅电池以其本身不含有毒元素，被广泛应用于大型光伏电站和小型光伏系统，尤其是光
伏建筑一体化（
BIPV）系统。晶体硅太阳能电池不适合应用于 BIPV 系统，主要是晶体硅电
池组件的外观不符合建筑对于美观的要求，而铜铟镓硒电池和碲化镉电池电池本身含有毒
元素，对于环境具有潜在的污染风险，尤其是在用户对组件是否有污染更加关注的民用领
域，因此薄膜硅电池在城市的分布式光伏系统中会具有更加广泛的应用。
一般薄膜硅组件的沉积衬底是玻璃，在薄膜硅电池的制程中会采用激光划线的方式分
割电池，激光划线的质量会影响到电池的性能，因此需要采用一定的测试手段监控组件的
激光划刻质量。此外薄膜硅组件的厚度一般为几微米，对于外界环境尤其是水汽具有较强的
敏感性，因此薄膜硅组件在长久户外条件下的可靠性是组件制造商需要关注的问，采用红
外热成像技术可以对薄膜硅电池制程中的激光划刻质量和环境老化测试后的组件性能进行
监控，确定电池组件电学性能下降的原因。
理想的太阳能电池分流通路（
Shunt）中的电流值为零，但实际上太阳能电池会有各种
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