高精度自动化影像测量技术：推动光伏电池片丝网印刷与栅线检测的革新

在当前的光伏产业中，随着太阳能电池光电转换效率的持续提升，传统的丝网印刷技术面临着诸多挑战，尤其是在印刷精度和线型均匀性方面。针对这些挑战，引入先进的自动化影像测量技术成为了提升生产效率和产品质量的关键。美能全自动影像测量仪VMM Pro作为这一技术的杰出代表，具备基于高分辨率相机的测量系统，可对各种零件进行快速、准确的测量等多项高级功能，极大地优化了丝网印刷工艺。

自动化影像测量技术的光伏电池片丝网印刷工艺改进

最新研究表明，通过优化浆料配方和栅线设计结合先进的自动化影像测量技术可以显著提升丝网印刷的性能。在一项实验中，采用边长125mm×125mm，线宽165mm的电池片，选用表现优异的浆料并重新设计电池片的正极栅线，以匹配电阻要求。改进后的栅线设计使得短路电流（ISC）和开路电压（UOC）均有所提高，实验电池片的转换效率达到17.58%，比标准工艺高出约0.3个百分点。

丝网印刷原理示意图

因此，在丝网印刷工艺中对浆料和栅线进行优化，可以实现单晶硅太阳能电池片效率的整体提升。同时，及时调整工艺参数可以减少故障发生，确保印刷过程的稳定性和产品的一致性。美能全自动影像测量仪VMM PRO配备了丰富的几何测量功能和计算器功能，能够计算各种复杂公式，并自动输出结果至报表。其快速精准的影像对焦功能使得一次对焦仅需1秒完成，极大地提高了测量效率和精度。

基于栅线检测的太阳能电池片表面缺陷检测方法

近些年来，基于视觉机器的太阳能电池片表面缺陷检测是当前的主要发展趋势，现有技术均是根据缺陷的特征建立各种不同类型的数学模型来，进行缺陷检测，例如，基于梯度特征、聚类算法、频域分析和矩阵分解等。然而，这些方法都存在泛化能力不足的问题，即：只适用于某几类缺陷的检测，例如，基于梯度特征和聚类算法检测方法适用对于裂纹和断栅类型的缺陷检测，基于频域分析和矩阵分解的检测方法更适用于条状和分区分散的缺陷检测。

太阳能电池片结构示意图

与此相比，最新发明的基于栅线检测的太阳能电池片表面缺陷检测技术可以满足不同类型的缺陷检测首先，通过图像缩放和中值滤波的方式对电池片表面图像进行预处理；其次，利用一种栅线检测方法删除电池片表面图像中的主栅线和副栅线；随后，利用超像素分割和自适应阈值相结合的处理方法，用于在无栅线图像中检测缺陷区域，得到初始的检测结果图；最后，通过图像缩放对初始检测结果图进行后处理，得到最终的检测结果图。

计算预处理后的图像各行和列的灰度和

其中，(x,y)代表图像第x行、y列处像素的灰度值，SHx表示图像第x行所有像素的灰度和，检测主栅线和副栅线的位置表示图像第y列所有像素的灰度和，k、g代表图像的行数和列数。

删除主栅线和副栅线此项发明不仅对太阳能电池片表面图像的采集质量要求较低，而且在保持较高检测准确率的同时具有较快的检测速度与栅线处理，对提高单晶硅太阳能电池片的质检效率和出厂合格率具有重要意义。绝大多数栅线检测仪器在测量太阳能电池片的栅线时，往往只能检测电池片单个坐标区域内栅线的参数，导致测量数据的有限性且很难快速、有效的计算出电池片的银浆覆盖率。与此相比，「美能光伏」所生产的美能全自动影像测量仪拥有独家的金属遮盖率测量，与该功能所配备美能Mview软件一键并自动测量整块电池片的银浆面积，从而帮助电池厂商在评估太阳能电池的成本和性能时能左右权衡，达到降本增速的效果！

美能全自动影像测量仪

美能全自动影像测量仪VMM Pro用于检测光伏网板的图像、2D平面，以及光伏电池片栅线宽度、印刷效果等，设备配备了基于高分辨率相机的测量系统，可对各种零件进行快速、准确的测量。

● 采用LED光源，实现N种照明组合方式

● 对焦重复性可达0.002mm~0.003mm

● 采用LED光学系统、显示分辨率可达0.0001mm

●提供一键式文档、数据可视化功能软件

通过采用美能全自动影像测量仪VMM PRO，不仅优化了丝网印刷的精度和效率，同时自动化测量技术实现了对印刷过程中关键参数的实时监控和调整。提高了电池片的整体性能。如此一来，不仅稳定了生产质量，也为太阳能电池的市场竞争力增添了一份保障。美能VMM PRO的技术创新和应用效果，证明了其在推动光伏产业进步中的关键作用。