11-2014

Bildverarbeitung

Bildverarbeitung Schnelle, hochpräzise Inspektionssysteme auf dem Vormarsch Um im wettbewerbsintensiven Markt der Solarzellen- und Modulproduktion bestehen zu können, ist die kompromisslose Qualität der Produkte der Schlüssel zum Erfolg. Um dieses Ziel zu erreichen, verwenden immer mehr Hersteller das automatisierte, kamerabasierte Inspektionssystem VINSPEC solar von VITRONIC. So zeichnet sich auf dem Photovoltaikmarkt eine steigende Nachfrage für diese schnellen, hochpräzisen Inspektionssysteme ab. Die manuelle visuelle Inspektion kann mit den neuesten Inspektionssystemen für Qualitätsprüfung der Vision-Technologie weder qualitativ noch preislich konkurrieren. Sie ist zu langsam, ungenau, unzuverlässig und schlecht reproduzierbar. Doch Photovoltaikhersteller sind darauf angewiesen, eindeutig klassifizierbare und qualitativ hochwertige Dünnfilmprüfung VINSPEC solar führt bei Dünnfilm-Modulen vor und nach den relevanten Produktionsprozessen folgende Prüfungen durch: • Glas- und Beschichtungsprüfung • Endprüfung und Klassifizierung • Messung der Scribe-Positionierung, um Fehler von Anfang an zu vermeiden • Elektrolumineszenzprüfung, um defekte und inaktive Regionen sichtbar zu machen Waferprüfung VINSPEC solar prüft im Produktionstakt Wafer auf: • Mikrorisse • Bruchstellen an Ecken und Kanten ≥0,2 mm • Geometrie/Symmetrie ±0,03 mm • Oberflächenfehler ≥0,3 mm • Sägeabdrücke Modulprüfung VINSPEC solar prüft die Strings während der Produktion auf: • Lage der Strings • Prüfung der Lagetoleranz • Inline-Prüfung der Stringkonturen • Inspektion der Bänder zwischen den Zellen • Symmetrie der Zelle, Fehler und Beschädigungen Solarzellenprüfung Prüfungen im Überblick VINSPEC solar prüft die Zellen auf: • Prüfung von Qualitätskriterien und Klassifizierung von Zellen • Inline-Prüfung von Zellen auf Druckfehler- und -abweichungen • Inline-Prüfung von Zellen auf Prozess- und Qualitätsabweichungen Das Vinspec solar -Modul bestimmt die Lage der Strings und stellt sicher, dass die Zellen in den vorgegebenen Toleranzbereichen liegen. Produkte zu liefern. Dies ist nur mit einer schnellen, reproduzierbaren und absolut zuverlässigen Qualitätskontrolle möglich. Nur so können Unternehmen ihre Marktposition behalten oder sogar ausbauen. Deshalb ist die optische Qualitätsinspektion während des Produktionsprozesses der kritische Faktor für den nachhaltigen Erfolg in diesem so heiß umkämpften Markt. In einem Benchmark-Test wurden die technische Leistung, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit unterschiedlicher automatischer Inspektions systeme von europäischen und asiatischen Anbietern verglichen. Die Ergebnisse waren selbsterklärend und eindeutig: Das Inspektions system VINSPEC solar ist dem Wettbewerb den entscheidenden Schritt voraus. Die VITRONIC-Lösung beeindruckt Beim Elektrolumineszenz-Verfahren wird ein Solarzellenstring oder -modul durch Anlegen einer elektrischen Spannung stimuliert. Eine NIR-Kamera erfasst die schwachen Lichtemmissionen der Zelle als Elektrolumineszenz-Bild. 86 PC & Industrie 11/2014

Bildverarbeitung die Kunden durch ihre maximale Detektionssicherheit, welche dafür sorgt, das ausschließlich qualitätsgeprüfte Bauteile ausgeliefert werden. In der ersten Jahreshälfte wurden mehrere Dutzend Systeme verkauft, um in neue Produktionslinien für Solarzellen oder bestehende Linien integriert zu werden. Inspektion von Rohwafern VINSPEC solar WIS-Systeme wurden für die Inspektion von Rohwafern entwickelt und kommen im letzten Schritt der Wafer-Fertigung oder im ersten Schritt bei Zelllinien zum Einsatz. Das System prüft die geometrischen Eigenschaften, einschließlich Kantenunregelmäßigkeiten und erkennt für die Messung und Klassifizierung Oberflächenfehler mittels Auflichtinspektion. Qualitätsprüfung von Solarmodulen VINSPEC solar -Systeme übernehmen alle wichtigen Prüfaufgaben in der Solarmodulproduktion, um eine 100%-Kontrolle zu gewährleisten. Die Bildverarbeitungssysteme stellen sicher, dass nur einwandfreie Solarzellen weiter zu Modulen verarbeitet werden. Durchgeführt werden: • Qualitätsprüfungen und Lageerkennung der Solarzellen vor dem Stringer • Inspektion des Strings • Elektrolumineszenzprüfung vom String bis zum vollständigen Solarmodul, im Layup und im Flasher • Lageerkennung zum korrekten Setzen der J-Box und zum Löten der Verbinder • Qualitätskontrolle des Modulrahmens • Qualitätsprüfung des vollständigen Moduls nach dem Laminieren Hohe Auflösung bei der Druckbildinspektion Die neueste Generation der VINSPEC solar Prüfsysteme liefert beeindruckende Ergebnisse. Die sehr hohe Pixelauflösung von 20 µm, der robuste Sensor, der Durchsatz von bis zu 4000 Wph (Wafer pro Stunde) und die gut angepassten und differenzierten Klassifikationsoptionen meistern die Inspektionsund Klassifikationsaufgaben, die für die neusten hocheffizienten Zellen und moderne Metallisierung mit sehr dünnen Fingern und/oder im Doppeldruck notwendig sind. Hohe Zuverlässigkeit In Zellentestern und -sortierern stellt die Kombination aus einer Hochleistungs-Fehlererkennung mit zuverlässiger und differenzierter Farbklassifikation ein optimales Ergebnis sicher. Dies gilt für wenig reflektierende Substrate genauso wie für stark reflektierende Metallgitter. Wird die Kamera in eine Standardproduktionsausrüstung integriert, wird aufgrund der Leistungsfähigkeit, Robustheit und Zuverlässigkeit sichergestellt, dass sich die Investition innerhalb weniger Monate amortisiert hat. • VITRONIC Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH www.vitronic.com In der End-of-Life Inspektion prüft das Prüfsystem VINSPEC solar Modul das komplette Solarzellenmodul. PC & Industrie 11/2014 87