檢測“隱裂”的手段
EL(Electroluminescence,電致發(fā)光)是簡單有效的檢測隱裂的方法。光伏組件隱裂EL測試儀其檢測原理如下。
電池片的核心部分是半導(dǎo)體PN結(jié),在沒有其它激勵(例如光照、電壓、溫度)的條件下,其內(nèi)部處于一個動態(tài)平衡狀態(tài),電子和空穴的數(shù)量相對保持穩(wěn)定。
如果施加電壓,半導(dǎo)體中的內(nèi)部電場將被削弱,N區(qū)的電子將會被推向P區(qū),與P區(qū)的空穴復(fù)合(也可理解為P區(qū)的空穴被推向N區(qū),與N區(qū)的電子復(fù)合),復(fù)合之后以光的形式輔射出去,即電致發(fā)光。
當(dāng)被施加正向偏壓之后,晶體硅電池就會發(fā)光,波長1100nm左右,屬于紅外波段,肉眼觀測不到。因此,在進(jìn)行EL測試時,需利用CCD相機(jī)輔助捕捉這些光子,然后通過計算機(jī)處理后以圖像的形式顯示出來。
給晶硅組件施加電壓后,所激發(fā)出的電子和空穴復(fù)合的數(shù)量越多,其發(fā)射出的光子也就越多,所測得的EL圖像也就越亮;如果有的區(qū)域EL圖像比較暗,說明該處產(chǎn)生的電子和空穴數(shù)量較少(例如圖3中電池中部),代表該處存在缺陷(復(fù)合中心);如果有的區(qū)域完全是暗的,代表該處沒有發(fā)生電子和空穴的復(fù)合(圖3和圖4中紅線所標(biāo)處),也或者是所發(fā)光被其它障礙所遮擋(圖3和圖4主柵線處),無法檢測到信號。
圖3:黑心片 圖4:隱裂片
圖中中間扭曲是因為組件尺寸太大,圖像采用了拼接方式,屬于正?,F(xiàn)象。
圖5:正常組件EL圖像
4、小結(jié)
1)隱裂有多種,并不是所有的隱裂都會影響電池片的性能;
2)在組件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和維護(hù)過程中,考慮到晶硅組件的易裂特征,還需在各工序段和搬運(yùn)、施工過程中改進(jìn)和細(xì)化作業(yè)流程,減小組件隱裂的可能性。
3)光伏組件隱裂EL測試儀是簡單有效的檢測隱裂的方法。