Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

In Situ Overflate Temperatur Måling i en Transportbånd Ovn via Inline Infrarød Termografi

Published: May 30, 2020 doi: 10.3791/60963

Summary

Denne protokollen beskriver hvordan du installerer et infrarødt kamera i en transportbåndovn, utfører en kundekorreksjon av et fabrikkkalibrert IR-kamera og evaluerer den romlige overflatetemperaturfordelingen av et objekt av interesse. Eksempelobjektene er industrielle silisiumsolceller.

Abstract

Måling av overflatetemperaturen til objekter som behandles i transportbåndovner er et viktig verktøy i prosesskontroll og kvalitetssikring. For tiden måles overflatetemperaturen til gjenstander som behandles i transportbåndovner vanligvis via termoelementer. Infrarød (IR) termografi gir imidlertid flere fordeler sammenlignet med termoelementmålinger, da det er en kontaktløs, sanntids og romlig løst metode. Her, som et representativt konseptbeviseksempel, er et inline termografisystem installert i en IR-lampedrevet solavfyringsovn, som brukes til kontaktavfyringsprosessen til industrielle Si-solceller. Denne protokollen beskriver hvordan du installerer et IR-kamera i en transportbåndovn, utfører en kundekorreksjon av et fabrikkkalibrert IR-kamera og utfører evalueringen av romlig overflatetemperaturfordeling på et målobjekt.

Introduction

Prosesskontroll og kvalitetssikring av gjenstander behandlet itransportbåndovner 1 er viktig og oppnås ved å måle objekttemperaturens overflatetemperatur. For tiden måles temperaturen vanligvis ved et termoelement1. Etter hvert som termoelementmålinger krever kontakt med objektet, skader termoelementet uunngåelig objektet. Derfor er det vanlig å velge representative prøver av en batch for temperaturmålinger, som ikke behandles videre siden de blir skadet. De målte temperaturene til disse skadede objektene generaliseres deretter til de gjenværende prøvene fra batchen, som behandles videre. Koblet til at produksjonen avbrytes for termoelementmålinger. Videre er kontakten lokal, må justeres på nytt etter hver måling, og påvirker den lokale temperaturen.

Infrarød (IR) termografi2 har en rekke fordeler ved klassiske termoelementmålinger og representerer en kontaktløs, in-situ, sanntid, tidsbesparende og romlig løst temperaturmålingsmetode. Ved hjelp av denne metoden kan hvert utvalg av partiet, inkludert de som behandles videre, måles uten å avbryte produksjonen. I tillegg kan overflatetemperaturfordelingen måles, noe som gir innsikt i temperaturhomogenitet under prosessen. Sanntidsfunksjonen tillater korrigering av temperaturinnstillinger på farten. Så langt er de mulige årsakene til ikke å bruke IR-termografi i transportbåndovner 1) ukjente optiske parametere for varme gjenstander (spesielt for ikke-metaller3) og 2) parasittisk miljøstråling i ovnen (det vil si reflektert stråling oppdaget av IR-kameraet i tillegg til den avgitte strålingen fra objektet), noe som fører til falsktemperaturutgang 2.

Her, som et representativt konseptbeviseksempel på IR-termografi i en transportbåndovn, installerte vi et inline termografisystem i en IR-lampedrevet solavfyringsovn (figur 1), som brukes under kontaktavfyringsprosessen til industrielle Si-solceller (figur 2A, B)4,5. Avfyringsprosessen er et avgjørende skritt på slutten av industriell solcelleproduksjon6. I løpet av dette trinnet dannes kontaktene til cellen7,,8,og overflate passivisering aktiveres9. For å oppnå sistnevnte, må tidstemperaturprofilen under avfyringsprosessen (figur 2C) realiseres nøyaktig. Derfor er tilstrekkelig og effektiv temperaturkontroll nødvendig. Denne protokollen beskriver hvordan du installerer et IR-kamera i en transportbåndovn, utfører en kundekorreksjon av et fabrikkkalibrert IR-kamera og evaluerer den romlige overflatetemperaturfordelingen av et målobjekt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Installasjon av IR-kamera i en transportbåndovn

  1. Bestem hvilken del av ovnen som skal måles av IR-kameraet.
    MERK: Her velges toppsonen for avfyringsprosessen (se den oransje markerte sonen i avfyringsområdet i figur 1A).
  2. Definer temperaturområdet av interesse som IR-kameraet skal oppdage (f.eks. 700-900 °C, det typiske topptemperaturområdet for avfyringsprosessen).
  3. Bestem, eller i det minste estimere (gjennom eksperimenter eller litteratur), temperatur, spektral og kantete avhengige utslipp av objektene av interesse (f.eks. silisium solcelle) for å identifisere bølgelengdeområdet(e) av høyeste utslipp for temperaturområdet av interesse (under en bestemt kameravinkel).
    MERK: Her er utslippet estimert basert på tidligere litteratur3 og en programvare kalt RadPro10, som beregner spektral, kantete og temperaturavhengig utillatenhet for materialer av interesse.
  4. Bestemme IR-kameratypen
    MERK: Her brukes et midwave infrarødt (MWIR) indiumantimonidkamera (InSb) (Materials table).
    1. Velg et kamera som kan oppdage temperaturområdet av interesse.
    2. Velg et kamera hvis deteksjonsbølgelengdeområde samsvarer med bølgelengdeområdet med høyest utslipp av objektet av interesse for temperaturområdet av interesse.
    3. Unngå så mye parasittisk strålingsdeteksjon av kameraet som mulig ved å unngå objekter som avgir eller reflekterer stråling inn i kamerafeltet (f.eks. IR-lamper i en ovn).
    4. Bestem deg for kameraets nødvendige romlige og timelige oppløsning (f.eks. 640 px x 512 px og 125 Hz [fullt bilde] for det brukte kameraet her).
  5. Realiser en tilstrekkelig optisk bane fra IR-kameraet til objekt (se figur 1B).
    1. Unngå forstyrrende objekter i den optiske banen (f.eks. IR-lamper som forårsaker direkte eller reflektert lys).
    2. Plasser kameraet utenfor ovnen kammeret, hvis mulig.
      MERK: De fleste kameraer har lave driftstemperaturer (f.eks. opptil 50 °C). Kontroller på forhånd at kameraposisjonen kan endres om ønskelig.
    3. Fjern ovnsveggen og isolasjon på stedet der den optiske banen skal være og erstatte hullet med et isolerende IR-vindu.
      1. Velg riktig materiale for vinduet som oppfyller følgende krav: 1) så gjennomsiktig som mulig for deteksjonsbølgelengden (λ) på kameraet (f.eks. kvartsglassvindu for ~0,2 μm < λ < 3 μm, safirvindu for ~0,4 μm < λ < 4,2 μm) og 2) i stand til å isolere ovnskammeret termisk.
        MERK: De resulterende temperaturene i vinduet kan påvirke vindusoverføringen.
      2. Unngå skade på IR-vinduet. Ikke stram vinduet for å unngå brudd under varmeutvidelse.
        MERK: Vindusmaterialet skal ha tilstrekkelig plass til å utvides ved oppvarming.
  6. Kontroller det resulterende synsfeltet (FOV) på IR-kameraet ved å undersøke termografibildet via IR-kameraprogramvaren. Identifiser det målrettede objektet og dens temperatur i termografibildet. Juster FOV om nødvendig.

2. Global kundetemperaturkorreksjon av et fabrikasjonskalibrert IR-kamera

FORSIKTIG: Fabrikasjonen av IR-kameraet antas å inkludere en radiometrisk kalibrering.

  1. Se lokale optiske gjenstander, for eksempel refleksjon og bakgrunnsstråling.
  2. Utfør klassiske termoelementmålinger av objektet samtidig som du tar opp waferen, inkludert termoelement med IR-kameraet.
    1. Kontroller gyldigheten av de brukte termoelementene. Søk etter kjente karakteristiske temperaturpunkter i temperaturprofilen til det behandlede objektet som tydelig kan oppdages (f.eks. avbrudd i en jevn linje). Hvis termoelementet måler disse temperaturpunktene riktig, er termoelementet mest sannsynlig riktig kalibrert.
    2. Eksempel ved bruk av silisiumsolceller
      1. Plasser termoelementet på den bakre aluminiumssiden av waferen. Ta en temperaturprofil for en standard avfyringsprosess11.
      2. Valider termoelementene ved å avgjøre om det er en forstyrrelse i temperaturprofilen fra trinn 2.2.2.1 rundt Al-Si eutektisk temperatur på 577 °C i form av en flatere kurve (som tilfellet er i figur 2D).
        MERK: Hvis forstyrrelsen oppstår ved temperaturen rundt 577 °C, er det et tegn på at temperaturmålingen fra termoelementet er nøyaktig. Bruk bare validerte termoelementer for følgende trinn.
    3. Utvid termoelementmålinger i temperaturområdet av interesse på samme objektpunkt (flere ganger av statistiske årsaker), deretter på romlig forskjellige tilfeldige steder (av statistiske årsaker) for å oppnå tidstemperaturprofiler.
  3. Bestem den lokale ukorrigerte termografiobjekttemperaturen under termoelementene fra termoelementmålingene fra trinn 2.2.3 mens termoelementet plasseres på oversiden av objektet.
    1. Se etter et mulig lokalt temperaturfall rundt kontakttermoelementet (på grunn av varmespredning og skyggelegging). Anta temperaturen i nærheten av termoelementet som objekttemperaturen rett under termoelementet, hvis det ikke er et lokalt temperaturfall.
    2. Utfør følgende trinn hvis det finnes et lokalt temperaturfall.
      1. Bestem romtemperaturgradienten for det nåværende temperaturfallet i den delen som ikke dekkes av termoelementet.
        MERK: Det anbefales å bestemme graderingen på flere steder rundt temperaturfallet (radialt) og bestemme en gjennomsnittlig gradering.
      2. Estimer bidraget fra mulige optiske artefakter indusert av termoelementet (eksempelprotokoll for et tilfelle der homogen temperatur langs celledybderetningen antas, for eksempel i Si-solceller).
        1. Plasser termoelementet på overflaten på motsatt side av den målte overflaten, og gjenta termoelement- og termografimålingen i denne konfigurasjonen (som vist i figur 3A). Snu objektet, inkludert termoelementet, slik at termoelementet ikke er i den optiske banen mellom kameraet og objektet.
          MERK: Hvis graderingen av det lokale temperaturfallet er det samme for termoelementet som er inne og ute av den optiske banen (det vil si festet til den målte eller motsatte overflaten), er det et tegn på at termoelementet mest sannsynlig ikke induserer optiske gjenstander.
        2. Ekstrapolere graderingen av temperaturfallet i tilfelle termoelementet som kommer i kontakt med den målte overflaten (det vil si inne i optisk bane) til området som dekkes av termoelementet for å oppnå temperaturen på objektet under termoelementet.
        3. Gjenta 2.3.2.2.2 for hvert mål fra trinn 2.2.3.
  4. Alternativ til 2.3: Bestem den lokale ukorrigerte termografiobjekttemperaturen under termoelementene fra termoelementmålingene fra trinn 2.2.3 mens termoelementet plasseres på undersiden av objektet. For å bestemme den lokale ukorrigerte termografisolcelletemperaturen under termoelementet, trekk ut den lokale temperaturen ved termoelementets posisjon.
    MERK: Hvis du holder termoelementet på baksiden, hindrer termoelementet i å blokkere synet på objektet ved hjelp av kameraet. Derfor er temperaturkorreksjonen betydelig enklere på den ene siden. På den annen side er termoelement vanligvis ikke plassert på undersiden av objektet under avfyringsprosessen, og kan dermed føre til operasjonelle komplikasjoner, og derfor må dette alternativet utføres ekstra nøye.
  5. Korriger det ukorrigerte termografibildet med hensyn til termoelementet målte temperaturer med dataene generert fra trinn 2.3 eller 2.4.
    1. Plott de målte temperaturene via termoelement mot de bestemte temperaturene via ukorrigert IR-termografi. Utuk en kurvemontering.
    2. Bruk den oppnådde kurvetilpassingen som en generell ensartet global korreksjonsformel for det ukorrigerte termografibildet.
  6. Gjenta temperaturkorrigeringen for hver nye objekttype eller konfigurasjon, spesielt når de optiske parameterne er forskjellige.

3. Evaluering av romlig overflatetemperaturfordeling via IR-termografi

MERK: Avfyringsforholdene antas å være identiske for denne delen.

  1. Opprettelse av et todimensjonalt topptemperaturfordelingskart (se figur 4A)
    1. Skriv et skript med et passende programspråk for å spore overflateobjekttemperaturen for hvert objektoverflatepunkt langs hele kameraet FOV, det vil si fungere som en "virtuell termoelement" plassert på alle objektpunkter samtidig.
      MERK: Her er manuset skrevet i MATLAB.
    2. Trekk ut maksimumsverdien, det vil vil at topptemperaturen, for hvert objektpunkt og plotte disse temperaturene i et tilsvarende 2D-distribusjonskart.
  2. Gjennomsnittlig temperaturfordeling i og vinkelrett på objektgjennomstrømningsretningen (se figur 4B)
    1. I gjennomstrømmingsretning: gjennomsnittlig 2D-temperaturfordelingen i dimensjonen som er motsatt av gjennomstrømningsretningen. Det som gjenstår, er den gjennomsnittlige 1D temperaturfordelingen i gjennomstrømningsretning.
    2. Vinkelrett på gjennomstrømningsretningen: gjennomsnittlig 2D-temperaturfordelingen i dimensjonen som er i gjennomstrømningsretning. Det som gjenstår, er den gjennomsnittlige 1D temperaturfordelingen vinkelrett på gjennomstrømningsretningen.
      MERK: Det anbefales å utelate den siste centimeteren (minst) av kanten for snittet, siden optiske artefakter på objektkanten kan forfalske det resulterende temperaturgjennomsnittet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Som vist i figur 3B−D, eksempelobjektet (her, en silisium solcelle; strengt tatt, en passivisert emitter og bakre celle [PERC]12; Figur 2A,B) kan tydelig oppdages av IR-kameraet i forskjellige konfigurasjoner4. De ulike konfigurasjonene er monofacialt metallisert (figur 3B), bifacialt metallisert13 (figur 3C) og ikke-metaliserte PERC-prøver (figur 3D). Forskjellen mellom monofacial og bifacial konfigurasjon er at den tidligere har et fullt område aluminium lag, mens sistnevnte har en H-mønster rutenett (ligner på sølv forsiden) på baksiden. Her ble IR-kameraet plassert på en måte som kameraet FOV fanget topptemperaturen i avfyringsprosessen. Toppfasen er den mest avgjørende fasen under avfyringsprosessen, siden kontaktene faktisk dannes i denne fase14. Her lignet temperaturområdet av interesse det typiske topptemperaturområdet til avfyringsprosessen (det vil vil vil at ca. 700–900 °C1).

For sistnevnte temperaturområde er spektral emissivitet ganske høy og homogen i kort, midten og lang bølgelengde infrarød spektra3. Et dobbelt safirlag ble brukt som et transmissivt vindu, noe som gir god overføring i den korte og midterste IR bølgelengdespektra. For å minimere påvisning av lys fra IR-lampene i ovnen (peak wavelength i kort bølgelengde infrarød rekkevidde), ble en IR-kameratype med InSb som detektormateriale valgt, med et registreringsområde på 3,7-4,1 μm (inkludert filtre). Bare en tredjedel av wafer i gjennomstrømningsretningen kan oppdages samtidig. Det var imidlertid tilstrekkelig for dette arbeidet, siden wafer passerer det eksisterende synsfeltet helt. Naturligvis vises temperatur korrigerte termografibilder her. Strengt tatt er bildet temperatur korrigeres med hensyn til solcellene.

Som det kan ses i figur 3A,forårsaket kontakttermoelementet på motsatt side av den optiske banen et temperaturfall rundt seg selv (med et temperaturfall på 10 K), mest sannsynlig på grunn av varmespredning og skyggelegging. Sistnevnte fall er viktig for å estimere celletemperaturen under avfyring uten termoelement, sammenlignet med temperaturen målt ved termoelementet. Her ble cellen plassert på en ramme når den ble kontaktet av et termoelement (figur 3E). Varmespredningen av rammen forårsaket et temperaturfall på rundt 10 K. Sammen med det ekstra varmefallet fra termoelementet målte sistnevnte en 20 K lavere temperatur enn hva cellene viste under standardbehandling (uten termoelementutstyr). Det er viktig å estimere sistnevnte forskyvning for det brukte termoelementsystemet, som utføres ved hjelp av termografi, som vist. IR-kameraet tillater observasjon av den lokale varmespredningen av cellene med transportbåndet hvis det plasseres direkte på beltet (figur 3F). Dette er grunnen til at celler vanligvis plasseres på beltehøyder for å minimere kontakten mellom dem og beltet.

Figur 4 viser overflaten temperaturfordelingen. Siden silisium solceller er vanligvis rundt 160 μm tykk og behandlet i ovnen for 30 s, er det sannsynlig at temperaturfordelingen langs celledybden er homogen. Derfor tyder resultatene mest sannsynlig på en temperaturfordeling i stedet for bare en overflatetemperaturfordeling. På motsatt side av gjennomstrømningsretningen ble det oppnådd en gjennomsnittlig temperaturgradient på 1 k/cm. I gjennomstrømningsretningen var det innkommende waferkvartalet vesentlig kaldere enn den etterfølgende wafer-hvilen. Den kaldere innkommende delen opplevde en gradient på 7 k / cm, mens den varmere etterfølgende delen opplevde en gradient på 0,5 k / cm.

I begge retninger ble cellekantene (de resterende 2 cm) ignorert for bestemmelse av gradientene, siden den oppdagede temperaturen på kantene blandet med den kaldere utenforgrensen av cellene, noe som resulterer i falske temperaturer. Figur 4C viser en representativ 2D temperaturfordeling av en monofacial solcelle, som ikke ble metallisert på forsiden. Ovennevnte trender i samme og motsatte transportretninger ble også observert her. Alt i alt viser disse resultatene at solcellene i dette arbeidet opplevde en viss grad av romlig temperatur inhomogenitet.

Figure 1
Figur 1: Det viktigste utstyret som brukes i protokollen. (A)Lateral ordning av transportbånd ovn. Dette figurpanelet er endret fra Ourinson et al.4. (B)Zoomet inn siste avfyringssone, visualisere oppsettet av termografisystemet. 1) Ovn vegg og isolasjon, 2) IR kamera, 3) IR lamper, 4) isolerende vindu, 5) objekt transport retning, 6) kamera FOV, 7) transport belte, 8) objekt, og 9) termografi programvare.  Dette figurpanelet er endret fra Ourinson et al.4. (C) Avfyringsovnen som brukes under denne protokollen. (D) Bilde som illustrerer det brukte IR-kameraet og det transmissive IR-vinduet plassert i avfyringsovnen. Tallene tilsvarer tallene fra panel A og B. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Målte gjenstander og deres temperaturer. (A)Skjematisk tverrsnitt av en monofacial PERC solcelle. (B) Foran (venstre) og bak (høyre) sidevisning av en industriell PERC-celle. (C) Termoelementmålt industriell tidstemperaturprofil for en PERC-solcelle under avfyringsprosessen, inkludert segmentering i faser og seksjon, som dekkes av kamerasynsfeltet. Dette tallet er endret fra Ourinson et al.5. (D) Demonstrasjon av forstyrrelser rundt eutektisk temperatur (TEUT) av aluminium og silisium i en avfyringsprofil målt ved en termoelement, når termoelementet er plassert på aluminiumsbaksiden av solcellen. Dette tallet er endret fra Ourinson et al.5. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Representative temperatur korrigerede termografibilder av PERC-solceller for identiske avfyringsforhold. (A)Synlig lokalt temperaturfall forårsaket av kontakt med et termoelement fra baksiden. (B)Termografibilde av den øvre en tredjedel av en monofacialt metallisert PERC-celle, inkludert (1) synlige busbarer (2) plassert på det synlige transportbåndet. TAV viser gjennomsnittstemperaturen på wafer. (C)Termografibilde av en bifacialt metallisert PERC-celle. (D)Termografi bilde av en ikke-metallisk PERC wafer. (E) Termografibilde av en wafer plassert på en termoelementramme og kontaktet av et termoelement. TTC viser wafertemperaturen målt ved termoelementet. (F)Termografibilde av en wafer plassert direkte på transportbåndet. (G) Fargekart over temperaturområdet målt av IR-kameraet. Dette tallet er endret fra Ourinson et al.5. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Temperaturfordeling av en PERC solcelle for identiske avfyringsforhold. (A) 2D topptemperaturfordeling av en monofacial PERC solcelle fra forsiden. (B) Gjennomsnittlig topptemperaturfordeling i (høyre bilde) og vinkelrett (venstre bilde) til celletransportretningen." Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Termografitemperaturen korrigeres vanligvis ved å måle og tilpasse objektets optiske parametere, transmissiv vindu og bane, og miljøtemperaturen til objektet og det transmissive vinduet2. Som en alternativ metode er en temperaturkorreksjonsteknikk basert på termoelementmålinger beskrevet i denne protokollen. For sistnevnte metode er kunnskap om parametrene nevnt ovenfor ikke nødvendig. For søknaden som vises her, er denne metoden tilstrekkelig. Det kan imidlertid ikke garanteres at termoelementmetoden er tilstrekkelig for alle termografiapplikasjoner i en transportbåndovn.

I protokollen foreslås en ensartet global temperaturkorreksjon av termografibildet; selv om det er mer presist å korrigere romlig løst temperatur. Det har imidlertid blitt funnet at den ensartede temperaturkorreksjonen er mer hensiktsmessig i tilfeller av bevegelige gjenstander. Videre er det ment å korrigere temperaturen på objektet i stedet for de omkringliggende objektene (f.eks beltet og veggene).

Som nevnt i trinn 2.3.2.2, antas eksempelet her å ha en homogen temperaturfordeling langs objektdybden. I tilfeller av objekter med inhomogen temperaturfordeling langs dypet, ligner temperaturen på den ene overflaten ikke temperaturen på motsatt overflate. Trinnene som er beskrevet i pkt. 2.3.2.2, gjelder derfor ikke for disse tilfellene. En løsning for inhomogen temperaturfordeling langs objektdybden må studeres videre.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet støttes av det tyske føderale departementet for økonomiske saker i prosjektet "Feuerdrache" (0324205B). Forfatterne takker kollegene som bidro til dette arbeidet og prosjektpartnerne (InfraTec, Rehm Thermal Systems, Heraeus Noblelight, Trumpf Photonic Components) for co-finansiering og gir fremragende støtte.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Datalogger incl. Thermal barrier Datapaq Ltd.
IR thermography camera "Image IR 8300" InfraTec GmbH
IR thermography software "IRBIS Professional 3.1" InfraTec GmbH
Solar cells Fraunhofer ISE
Solar firing furnace "RFS 250 Plus" Rehm Thermal Systems GmbH
Sheath thermocouples type K TMH GmbH
Thermocouple quartzframe Heraeus Noblelight GmbH

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Xu, J., Zhang, J., Kuang, K. Conveyor Belt Furnace Thermal Processing. , Springer. Heidelberg, Germany. (2018).
  2. Breitenstein, O., Warta, M. W. Langenkamp Lock-in Thermography: Basics and Use for Evaluating Electronic Devices and Materials. , Springer. Heidelberg, Germany. (2010).
  3. Ravindra, N. M., Ravindra, K., Mahendra, S., Sopori, B., Fiory, A. T. Modeling and Simulation of Emissivity of Silicon-Related Materials and Structures. Journal of Electronic Materials. 32 (10), 1052-1058 (2003).
  4. Ourinson, D., et al. In Situ Solar Wafer Temperature Measurement during Firing Process via Inline IR Thermography. Physica Status Solidi (RRL) - Rapid Research Letters. 13 (10), 1900270 (2019).
  5. Ourinson, D., et al. In-situ wafer temperature measurement during firing process via inline infrared thermography. AIP Conference Proceedings. 2156, 020013 (2019).
  6. Cooper, I. B., et al. Understanding and Use of IR Belt Furnace for Rapid Thermal Firing of Screen-Printed Contacts to Si Solar Cells. IEEE Electron Device Letters. 31 (5), 461-463 (2010).
  7. Schubert, G., Huster, F., Fath, P. Physical understanding of printed thick-film front contacts of crystalline Si solar cells-Review of existing models and recent developments. Solar Energy Materials and Solar Cells. 90 (18-19), 3399-3406 (2006).
  8. Rauer, M., et al. Aluminum Alloying in Local Contact Areas on Dielectrically Passivated Rear Surfaces of Silicon Solar Cells. IEEE Electron Device Letters. 32 (7), 916-918 (2011).
  9. Pawlik, M., Vilcot, J. -P., Halbwax, M., Gauthier, M., Le Quang, N. Impact of the firing step on Al 2 O 3 passivation on p-type Czochralski Si wafers: Electrical and chemical approaches. Japanese Journal of Applied Physics. 54 (8), 21 (2015).
  10. Lee, B. J., Zhang, Z. M. RAD-PRO: Effective Software for Modeling Radiative Properties in Rapid Thermal Processing. 2005 13th International Conference on Advanced Thermal Processing of Semiconductors. , Santa Barbara, CA. (2005).
  11. Temperature Measurements. , Available from: https://meettechniek.info/measuring/temperature.html (2020).
  12. Blakers, A. W., Wang, A., Milne, A. M., Zhao, J., Green, M. A. 22.8% efficient silicon solar cell. Applied Physics Letters. 55 (13), 1363-1365 (1989).
  13. Dullweber, T., et al. PERC+: industrial PERC solar cells with rear Al grid enabling bifaciality and reduced Al paste consumption. Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 24 (12), 1487-1498 (2016).
  14. Ourinson, D., Emanuel, G., Lorenz, A., Clement, F., Glunz, S. W. Evaluation of the burnout phase of the contact firing process for industrial PERC. AIP Conference Proceedings. 2147 (1), 040015 (2019).

Tags

Tilbaketrekking Utgave 159 infrarød termografi transportbåndovn silisium solceller romlig temperaturfordeling kontaktavfyring kvalitetssikring
In Situ Overflate Temperatur Måling i en Transportbånd Ovn via Inline Infrarød Termografi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ourinson, D., Emanuel, G.,More

Ourinson, D., Emanuel, G., Dammaß, G., Müller, H., Clement, F., Glunz, S. W. In Situ Surface Temperature Measurement in a Conveyor Belt Furnace via Inline Infrared Thermography. J. Vis. Exp. (159), e60963, doi:10.3791/60963 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter