光伏組件從生產(chǎn)到使用的各個(gè)環(huán)節(jié),都可能出現(xiàn)諸如斷柵、漏電、黑心片、缺角、裂片、虛焊、短路等電池片缺陷。這些缺陷用肉眼難以察覺(jué),卻會(huì)嚴(yán)重影響組件性能,降低發(fā)電效率,甚至帶來(lái)安全隱患?;贓L 檢測(cè)的光伏組件測(cè)試儀能精準(zhǔn)找出這些缺陷,有效控制產(chǎn)品質(zhì)量,確保光伏電站穩(wěn)定高效運(yùn)行,減少后期維護(hù)成本。
EL技術(shù)的檢測(cè)原理基于晶體硅太陽(yáng)電池片。當(dāng)給電池片施加正向偏置電壓,電源會(huì)向晶體硅電池注入大量非平衡載流子。這些載流子不斷復(fù)合發(fā)光,釋放出光子,且發(fā)出的是紅外光。接著,利用 CCD 相機(jī)捕捉光子,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后形成圖像。不過(guò),整個(gè)測(cè)試必須在暗室環(huán)境下完成。由于 EL 圖像亮度和電流密度成正比,所以有缺陷的部位在圖像中會(huì)呈現(xiàn)黑色或灰色,借此便能判斷缺陷原因。
檢測(cè)流程:
1,將光伏組件平穩(wěn)放置在平臺(tái)上,正確連接 EL 測(cè)試儀與組件。若在室外強(qiáng)光環(huán)境,需搭建防紅外暗室?guī)づ?;室?nèi)無(wú)強(qiáng)光或夜晚時(shí)可直接進(jìn)行后續(xù)操作。
2,測(cè)試儀向光伏組件施加適宜的正向電壓,促使組件產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。
3,依靠高靈敏度的 CCD 相機(jī),捕捉組件發(fā)出的紅外光,從而生成 EL 圖像。
4,運(yùn)用專(zhuān)業(yè)圖像處理軟件或人工智能算法,對(duì) EL 圖像進(jìn)行分析,識(shí)別缺陷類(lèi)型、位置及嚴(yán)重程度,并輸出詳細(xì)檢測(cè)報(bào)告。
常見(jiàn) EL 圖像異常類(lèi)型
斷柵:這里的斷柵并非電池片柵線種類(lèi)中的斷柵(那種會(huì)在主柵線兩側(cè)用少量銀漿連接主柵線和細(xì)柵線),而是主柵銀漿印刷存在斷點(diǎn),致使電池片上細(xì)柵線與主柵線斷路,無(wú)法導(dǎo)電。在 EL 圖像上表現(xiàn)為垂直于主柵線的粗黑線,通常是電池片網(wǎng)版印刷異常所致,與焊接設(shè)備關(guān)系不大。
漏電:電池片印刷時(shí),若硅片表面有劃傷或裂痕,正面銀漿印刷時(shí)漿料會(huì)沿縫隙滲入電池片 PN 結(jié)位置。通電時(shí),該區(qū)域在 EL 圖像中呈現(xiàn)黑色,因焊帶導(dǎo)電,所以 EL 圖像上能看到焊帶。
黑心片:EL 圖像中的黑色部分是點(diǎn)缺陷聚集,源于硅棒生產(chǎn)時(shí)期。這種材料缺陷會(huì)降低硅的非平衡少數(shù)載流子濃度,進(jìn)而減弱該區(qū)域 EL 發(fā)光強(qiáng)度。多晶硅 EL 圖像上常見(jiàn)的黑色 “花紋”,也是硅晶體位錯(cuò)造成的。此問(wèn)題一般由硅棒 / 硅錠生產(chǎn)時(shí)溫度把控不當(dāng)引起,和焊接設(shè)備無(wú)關(guān)。
缺角:電池搬運(yùn)或組件生產(chǎn)過(guò)程中,硅片因脆而易開(kāi)裂。裂片處銀漿斷裂,無(wú)法導(dǎo)入電流,EL 圖像上呈現(xiàn)黑色。設(shè)備可能造成缺角的因素包括電池盒立柱問(wèn)題、拍照臺(tái)磨損、后移動(dòng)中位不當(dāng)、H3 低位過(guò)低、焊帶折彎位置不合適、疊焊機(jī)機(jī)械臂抬片位不合適等。
爆炸裂:多出現(xiàn)于層壓后的組件,即終測(cè) EL 時(shí)常見(jiàn)。通常是裝框機(jī)裝框力量過(guò)大或組件從高處掉落導(dǎo)致,前道 EL 很少出現(xiàn)。
層壓后正面縮進(jìn)、背面縮進(jìn)處隱裂:對(duì)于密柵組件,當(dāng) EVA 克重低于 560g/㎡,或者正面、背面縮進(jìn)處焊帶過(guò)短,都可能引發(fā)這種隱裂。
虛焊:在 EL 圖像上呈現(xiàn)灰色陰影,容易和電池片位錯(cuò)圖形混淆。
單片短路:分為正面短路和背面短路。正面短路需檢查 H1 手夾鉗及導(dǎo)向蓋板內(nèi)助焊劑結(jié)晶情況;背面短路要查看壓具是否壓住焊帶,或焊接后焊帶是否因未及時(shí)冷卻出現(xiàn)滑條現(xiàn)象。此時(shí)該電池片在 EL 圖像中呈黑色,無(wú)法顯示。
串短路:在圖像上表現(xiàn)為兩串電池串完全消失,呈現(xiàn)黑色。一般是匯流帶搭接導(dǎo)致,需檢查疊焊機(jī)匯流帶長(zhǎng)度以及 EPE 小條是否將長(zhǎng)帶短帶完全隔離開(kāi)。
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