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【技术】晶硅光伏组件电致光检测应用及缺陷

【技术】晶硅光伏组件电致光检测应用及缺陷

本文摘要:面临日益严重的和传统能源紧缺等危机,光伏组件生产行业迅猛发展,光伏组件质量掌控环节中测试手段的大大强化,原本的外观和电性能测试早已相比之下无法符合行业的市场需求。目前一种可以测试晶体硅太阳电池及组件潜在缺失的方法为行业内普遍使用,文章基于电致发光(Electroluminescence)的理论,讲解利用近红外检测方法,可以检测出有晶体硅太阳电池及组件中少见的隐性缺失。

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面临日益严重的和传统能源紧缺等危机,光伏组件生产行业迅猛发展,光伏组件质量掌控环节中测试手段的大大强化,原本的外观和电性能测试早已相比之下无法符合行业的市场需求。目前一种可以测试晶体硅太阳电池及组件潜在缺失的方法为行业内普遍使用,文章基于电致发光(Electroluminescence)的理论,讲解利用近红外检测方法,可以检测出有晶体硅太阳电池及组件中少见的隐性缺失。主要还包括:隐裂、黑心片、花片、断栅、短路等组件缺失,同时融合组件测试过程中找到的缺失对导致的原因加以分析总结。

  1、阐述  随着社会对绿色清洁能源的需求量急遽攀升,我国的组件生产量将更进一步不断扩大,2010年中国太阳能电池产量约10673MW,占到世界总额的44.7%,位列世界前茅。缺失检测是太阳电池组件生产制取过程中的核心步骤,因硅电池单元一般使用硅棒切割成生产,在生产过程中更容易受到受损,产生元神焊接、隐裂、断栅等问题,这些问题对电池的切换效率和使用寿命具有相当严重的影响,相当严重时将危害组件甚至光伏发电系统的稳定性。为了提升组件的效率及合格率,并需要针对各生产环节中产生的缺失情况及时调整确保生产设备,须要配有大量的在线缺失检测设备。

电致发光(EL)检测由于其质量低、成本低、且能较慢、精确辨识出有组件电池单元少见缺失等特点,在组件PCB生产环节中获得了广泛应用,该检测应用于对整个光伏产业具备深刻印象意义和根本性价值。  2、电致发光(EL)测试原理  在太阳能电池中,少子的蔓延长度相比之下小于势垒宽度,因此电子和空穴通过势垒区时因填充而消失的几率较小,之后向蔓延区蔓延。在相反偏压下,p-n结势垒区和蔓延区流经了少数载流子。

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这些非均衡少数载流子大大与多数载流子填充而闪烁,这就是太阳电池电致发光的基本原理。  太阳能电池电致发光(Electroluminescence)测试,又称场致闪烁测试,全称EL测试。其原理是,通过对晶体硅太阳能电池另加相反偏压,仿真实际用于中太阳光太阳光在电池组件上产生的等效直流电流,给单片电池片通入1-40mA的相反电流,电源之后向电池流经大量非均衡载流子,起到于蔓延结两边,电能把正处于基态的原子展开唤起,使其正处于激发态,由于正处于激发态的原子不平稳,展开自发辐射,这样,电致发光依赖从蔓延区流经的大量非均衡载流子大大地填充闪烁,释放出光子,通过滤波片的起到及底片的曝光程度来理解在自发辐射中本征伐光子的情况,利用CCD照相机捕捉到这些光子,利用少子寿命、密度与透射间的关系,即太阳能电池的电致发光亮度正比于少子蔓延长度,正比于电流密度,再行通过计算机处置后表明出来,如图1右图。

这样,从底片的曝光程度就可以辨别硅片中否不存在缺失。  图1、EL测试原理图  由于本征伐硅的带隙大约为1.。


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