Kiểm tra EL cho tấm pin mặt trời: Thiết lập Inline so với Offline
Mục lục
Câu trả lời nhanh: Kiểm tra điện phát quang là bước kiểm tra duy nhất nhìn thấy bên trong một mô-đun đã hoàn thiện, và vị trí của trạm trên dây chuyền quyết định những lỗi nào nó vẫn có thể phát hiện. EL nội tuyến chụp ảnh từng mô-đun như một phần của quy trình sản xuất, vì vậy nó phát hiện lỗi nhưng không thể sửa chữa chúng vì mô-đun đã được niêm phong. EL ngoại tuyến sử dụng một buồng riêng biệt với thời gian phơi sáng lâu hơn và độ phân giải cao hơn, cho phép kiểm tra một chuỗi hoặc một mô-đun trước khi nó được đưa sang bước tiếp theo, đó là điều giúp việc sửa chữa trở nên khả thi. Thiết bị liên quan trải dài từ dòng OEL-CCD2400 và OPT-M950B, với độ phân giải xuống khoảng 0,1 mm và kích thước buồng khoảng 1400 mm đến 2500 mm. Một dây chuyền chỉ chạy EL nội tuyến sẽ tìm ra lỗi của mình nhưng sẽ phải loại bỏ nhiều sản phẩm hơn.
Kiểm tra EL là bước kiểm tra duy nhất nhìn thấy bên trong một module đã hoàn thiện. Vị trí đặt trạm quyết định những khuyết tật nào bạn phát hiện được khi chúng vẫn còn rẻ để sửa: inline phía sau máy stringer, offline trên bàn kính, hoặc ở cấp chuỗi.
Sản xuất module PV · Kiểm tra & Kiểm soát chất lượng · bởi Jerry, Ooitech
1. Kiểm tra EL thực sự chứng minh điều gì trên dây chuyền sản xuất module
Hình 1: Một trạm kiểm tra EL ở cấp module. Màn hình bên trái hiển thị hình ảnh điện phát quang; màn hình bên phải hiển thị chính module, để người vận hành có thể đối chiếu một vùng tối với một cell vật lý.
Kiểm tra điện phát quang cho dòng điện thuận chạy qua các cell. Một cell silicon còn nguyên vẹn phát ra ánh sáng hồng ngoại tỷ lệ với mức độ dẫn điện tốt của nó; một vùng bị nứt, nhiễm bẩn hoặc hàn kém sẽ phát ra ít hơn hoặc không phát ra gì. Một camera hồng ngoại ghi lại sự phát xạ đó, và kết quả là EL image hiển thị trạng thái bên trong của mọi cell cùng một lúc.
Trên dây chuyền sản xuất, điều đó khiến kiểm tra EL trở thành cổng chính cho sáu nhóm khuyết tật:
| Nhóm khuyết tật | Trông như thế nào trong EL image | Nguồn gốc điển hình trên dây chuyền |
|---|---|---|
| Vết nứt | Các đường hoặc nhánh tối cắt ngang một cell, thường không thấy được dưới ánh sáng ban ngày | Stringing, xử lý, layup |
| Vỡ | Vùng cell bị mất hoặc tối hoàn toàn, các cạnh sắc | Va đập cơ học, ép khung |
| Điểm đen | Các mảng tối cục bộ bên trong một cell | Nhiễm bẩn wafer, lỗi vật liệu |
| Cell lẫn loại | Một cell sáng hoặc tối hơn rõ rệt so với các cell bên cạnh | Nhầm lẫn phân loại tại kho cell |
| Lỗi quy trình | Đứt ngón tay, phát xạ không đều trên một cell | Kim loại hóa, in, xử lý |
| Mối hàn nguội | Mảng tối dọc theo một ribbon hoặc tại một pad | Nhiệt độ hàn hoặc chất trợ dung |
Có hai giới hạn đáng hiểu trước khi bạn viết một bản đặc tả. Kiểm tra EL không đo công suất đầu ra. Đó là nhiệm vụ của một máy kiểm tra IV với mô phỏng mặt trời, và hai máy này trả lời các câu hỏi khác nhau. Kiểm tra EL cũng không nhìn thấy phía sau khung nhôm hoặc dưới hộp đấu dây, vì sự phát xạ hồng ngoại bị chặn ở đó. Bất cứ thứ gì bạn cần kiểm tra trong những khu vực đó đều phải được kiểm tra trước khi đóng khung.
2. Inline, Offline hay cấp chuỗi: Trạm nằm ở đâu
Có ba vị trí mà một trạm EL có thể nằm, và chúng không thể thay thế cho nhau. Ooitech sản xuất các máy cho cả ba, và các bảng dữ liệu kỹ thuật mô tả trực tiếp sự đánh đổi.
| Đặt linh kiện | Model ví dụ | Module di chuyển như thế nào | Phù hợp nhất khi |
|---|---|---|---|
| Inline, tự động | OPT-M950B (8 camera) | Ba băng tải vải canvas, căn chỉnh tự động đa hướng, chu kỳ kiểm tra ≤20 s | Dòng chảy liên tục, khối lượng lớn, và bạn muốn kiểm tra trong thời gian takt |
| Offline, bán tự động | OEL-S2400 (2 camera), OEL-CCD2400 (6 camera) | Module được người vận hành đặt trên bàn kính cường lực siêu trắng | Kích thước lô hỗn hợp, vòng tái chế, hoặc một dây chuyền mà trạm 20 s sẽ trở thành nút thắt cổ chai |
| Cấp chuỗi | OPT-S110H | Chuỗi cell được kiểm tra trước khi layup | Bạn muốn loại bỏ một chuỗi lỗi trước khi encapsulant khiến nó trở thành vĩnh viễn |
Vị trí đặt quyết định bạn phát hiện được gì, không phải camera tốt đến đâu.
Hình 2: Một trạm EL inline bên trong phòng sạch sản xuất module. Băng tải đưa module qua vị trí chụp ảnh mà không cần người vận hành xử lý, đó là điều giữ cho bài kiểm tra nằm trong chu kỳ 20 giây.
Các máy offline trong dòng sản phẩm của Ooitech ghi điểm giám sát là trước hoặc sau khi ép laminate, và máy tự động OPT-M950B được mô tả là đa năng cho cả trước và sau layup. Sự linh hoạt đó quan trọng hơn vẻ ngoài của nó: nó cho phép một máy phục vụ cả kiểm tra quy trình inline và cổng chất lượng cuối cùng, với cái giá là người vận hành phải xử lý module.
3. Số lượng camera, độ phân giải và thời gian chu kỳ
Ba con số này thường được nêu như một danh sách thông số kỹ thuật. Trên thực tế chúng là một quyết định: bạn phải chứng minh được một khuyết tật nhỏ đến mức nào, ở tốc độ sản xuất nào.
| Thông số | OEL-S2400 | OEL-CCD2400 | OPT-M950B |
|---|---|---|---|
| Camera | 2 | 6 × 4 MP (tổng 24 MP) | 8 (4 EL + 4 VI) |
| Độ phân giải | 6000 × 4000 | 24 MP kết hợp | 1920 × 1200 (EL), 5440 × 3648 (VI) |
| Độ chính xác hình ảnh | Không được chỉ định | Không được chỉ định | 0.5 mm/pixel (EL), 0.1 mm/pixel (VI) |
| Kích thước module tối đa | ≤2500 × 1400 mm | ≤2600 × 1500 mm | Chiều dài 1650–2500 mm, chiều rộng 992–1400 mm |
| Thời gian phơi sáng | 1–60 s | 1–60 s | 0.5–10 s, có thể điều chỉnh |
| Chu kỳ kiểm tra | Không được chỉ định | Không được chỉ định | ≤20 s mỗi module |
Hình 3: Máy kiểm tra lỗi EL offline. Người vận hành đưa module lên bàn kính, vì vậy trạm này không bị ràng buộc bởi nhịp takt của dây chuyền. Điều đó phù hợp với các vòng làm lại và kích thước lô hỗn hợp.
OPT-M950B đạt được độ chính xác theo cách khác với các máy offline. Bốn camera chụp module từ trên cao trong khi module di chuyển qua ba vị trí, và phần mềm ghép các ảnh chụp thành một hình ảnh liền mạch. Đó là lý do tại sao một máy 8 camera có thể duy trì chu kỳ ≤20 s mà vẫn giữ được 0.5 mm mỗi pixel trên ảnh EL và 0.1 mm mỗi pixel trên ảnh thị giác.
Câu hỏi thực tế không phải là máy nào có nhiều camera hơn. Mà là: vết nứt nhỏ nhất mà kiểm tra đầu vào của khách hàng sẽ phát hiện là bao nhiêu? Khi bạn biết con số đó tính bằng milimét, số lượng camera và vị trí đặt sẽ theo đó mà xác định. Mua 24 MP để phát hiện vết nứt 5 mm là tiền chi cho một khả năng bạn sẽ không bao giờ xuất hóa đơn.
4. Tại sao ảnh EL đôi khi trông sai
Đây là chủ đề hỗ trợ phổ biến nhất trong lịch sử dịch vụ EL của chính chúng tôi, và hầu như không bao giờ là lỗi camera. Khi ảnh EL bị suy giảm, nguyên nhân thường là một trong năm cài đặt hoặc điều kiện cơ khí. Các triệu chứng thường gặp là ảnh tối, bị bạc màu, không đều giữa các cell, hoặc thiếu một phần của module.
| Triệu chứng | Kiểm tra trước tiên | Có thể khắc phục từ xa không? |
|---|---|---|
| Toàn bộ ảnh quá tối hoặc quá sáng | Thời gian phơi sáng (các máy chạy 0.5–10 s hoặc 1–60 s) và dòng điện bơm vào | Thường có: thay đổi thông số |
| Một vùng bị thiếu hoặc bị nhân đôi | Căn chỉnh module trước khi chụp; độ chồng lấp mosaic | Một phần: căn chỉnh là cơ khí, cài đặt mosaic thì không |
| Ảnh đúng sau khi điều chỉnh, rồi lại sai | Liệu công thức đã được lưu cho sản phẩm hiện tại hay chỉ được áp dụng trực tiếp | Có: lưu công thức theo từng loại module |
| Lỗi camera hoặc CCD sau khi khởi động lại | Cáp camera, và liệu các bộ chiếu sáng phía sau camera có sáng không | Chẩn đoán từ xa; đèn chết phải xử lý tại chỗ |
| Các cell tối đồng đều trong một string | Tiếp xúc bơm dòng điện — dụng cụ phải tiếp cận đúng thanh bus bar | Một phần: phụ thuộc vào dụng cụ |
Hai thói quen loại bỏ hầu hết nhóm vấn đề này. Thứ nhất, tạo một công thức đã lưu cho mỗi loại module bạn chạy, thay vì điều chỉnh trực tiếp rồi bỏ qua. Ca thứ hai và thứ ba sẽ lặp lại việc điều chỉnh đó. Thứ hai, coi các bộ chiếu sáng như vật tư tiêu hao có khoảng kiểm tra định kỳ: một đèn LED bị mờ một bên tạo ra ảnh trông giống lỗi quy trình nhưng thực ra là lỗi chiếu sáng.
5. Cần gửi gì trước khi yêu cầu báo giá
Việc chọn kích thước máy kiểm tra EL được quyết định bởi module của bạn, không phải ngân sách. Một yêu cầu bao gồm sáu mục dưới đây có thể được trả lời bằng một model cụ thể và cấu hình chắc chắn; một yêu cầu chỉ nói "chúng tôi cần máy kiểm tra EL" thì không thể.
| Cần gửi gì | Tại sao nó thay đổi máy |
|---|---|
| Chiều dài và chiều rộng module, tính bằng mm | Xác định phạm vi căn chỉnh. Module 60 cell 1650 × 992 mm và module 72 cell 2500 × 1400 mm không vừa cùng một trạm. |
| Công nghệ cell: half-cell, kính đôi, màng mỏng | Quyết định bơm dòng điện và dụng cụ. Module kính đôi và màng mỏng cần cách bố trí cấp nguồn khác nhau. |
| Vị trí trạm: trước hay sau khi ép lớp | Quyết định khung, xử lý và liệu thanh bus bar có còn tiếp cận được không. |
| Nhịp takt của dây chuyền, tính bằng giây mỗi module | Các máy inline phải nằm trong nhịp đó. Chu kỳ kiểm tra của OPT-M950B là ≤20 s; máy offline không bị ràng buộc bởi dây chuyền. |
| Lỗi nhỏ nhất bạn phải chứng minh, tính bằng mm | Đặt ra độ chính xác hình ảnh cần thiết, và do đó là cấu hình camera. |
| Dữ liệu cơ sở hạ tầng: điện, khí, không gian | Máy tự động tiêu thụ AC220 V / 15 A, cần khí 0.6–0.8 MPa, và chiếm 2800 × 2260 × 1415 mm. Máy offline nhỏ hơn nhưng loại 6 camera tiêu thụ 220 V / 20 A. |
Một mục là tùy chọn nhưng đáng quyết định sớm: tích hợp MES. OPT-M950B lưu mỗi ảnh EL theo mã vạch module và có thể tải lên MES của bạn, với truy vấn mã vạch và truy vấn ngày trong phần mềm. Nếu khả năng truy xuất nguồn gốc là yêu cầu của khách hàng, hãy nói rõ ở giai đoạn báo giá thay vì sau khi lắp đặt.
6. Ghép trạm EL với phần còn lại của dây chuyền
Hình 4: Kiểm tra EL cấp string phát hiện cell bị nứt hoặc hàn nguội trước khi chất đóng gói làm lỗi trở nên vĩnh viễn. Đây là vị trí rẻ nhất trên dây chuyền để phát hiện lỗi đó.
Một máy kiểm tra EL không bao giờ chạy một mình. Nó nằm giữa các máy quyết định liệu nó có thể làm được việc của mình hay không, và hai trong số đó quan trọng hơn phần còn lại.
Máy stringer ở phía trước. Hầu hết các vết nứt mà kiểm tra EL phát hiện đều được tạo ra ở công đoạn nối chuỗi hoặc ở bước xử lý ngay sau đó. Nếu máy nối chuỗi của bạn tạo ra mối hàn nguội hoặc vết nứt tế bào với tỷ lệ ổn định, máy kiểm tra EL sẽ báo cáo chúng chính xác và liên tục, nhưng nó sẽ không làm giảm chúng. Sửa máy nối chuỗi là một dự án riêng, và dữ liệu EL chính là thứ cho bạn biết liệu việc sửa chữa có hiệu quả hay không.
Máy kiểm tra IV ở phía sau. EL và IV trả lời các câu hỏi khác nhau, và một module có thể đạt một phép kiểm tra này nhưng không đạt phép kiểm tra kia. Một tế bào bị nứt vẫn có thể tạo ra công suất chấp nhận được ở phép thử flash; một module có công suất đúng vẫn có thể chứa một vết nứt sẽ lan rộng ngoài hiện trường. Các dây chuyền chạy cả hai thường đặt EL trước hoặc sau công đoạn ép laminate, và phép đo đường cong IV sau khi đóng khung và bảo dưỡng, để hai kết quả có thể được so sánh theo mã vạch của từng module.
Nếu dây chuyền của bạn vẫn đang được thiết kế, quyết định về trình tự sẽ dễ đưa ra hơn trước khi danh sách thiết bị được chốt. Bài tổng quan về các máy trên dây chuyền sản xuất tấm pin mặt trời của chúng tôi trình bày vị trí thông thường của từng bước kiểm tra.
7. Câu hỏi thường gặp
Có thể tích hợp kiểm tra EL vào máy nối chuỗi, hay cần một trạm riêng?
Một số máy nối chuỗi có tùy chọn EL tích hợp, và nó kiểm tra chuỗi trước khi xếp lớp. Điều đó phát hiện sớm các tế bào bị nứt hoặc hàn kém, nhưng nó không thể kiểm tra module đã ép laminate, vì module chưa tồn tại. Nếu cổng kiểm soát chất lượng của bạn nằm ở tấm laminate thành phẩm, bạn vẫn cần một trạm riêng. Trên thực tế, nhiều dây chuyền chạy kiểm tra ở cấp chuỗi và một máy kiểm tra EL ở cấp module, và hai bên phát hiện những thứ khác nhau.
Hình ảnh EL không đúng. Có thể điều chỉnh từ xa không?
Thường là có. Thời gian phơi sáng, dòng điện bơm vào, độ lợi, thang độ xám và các tham số ghép ảnh là những cài đặt phần mềm, và các máy tự động đưa kiểm tra dòng cao và dòng thấp ra như các chức năng có thể chọn. Gửi hình ảnh, mã vạch, công thức đã lưu và các cài đặt hiện tại, và việc điều chỉnh thường có thể được thực hiện mà không cần đến hiện trường. Các vấn đề cơ khí không thể sửa từ xa: căn chỉnh module, một đèn bị hỏng, một cáp bị hư.
Chúng tôi đã điều chỉnh cài đặt và giờ hầu hết hình ảnh trông sai. Chúng tôi nên kiểm tra gì?
Hãy kiểm tra xem thay đổi đã được lưu thành công thức cho loại module hiện tại chưa. Các cài đặt áp dụng trực tiếp sẽ mất khi sản phẩm tiếp theo được tải, và ca làm việc sau thường điều chỉnh lại từ một điểm xuất phát khác. Hãy tạo một công thức đã lưu cho mỗi loại module, đặt tên và khóa nó lại.
Sau khi khởi động lại máy tính, cả camera CCD và camera EL đều báo lỗi. Giờ phải làm sao?
Hai điều cần kiểm tra trước khi gọi hỗ trợ: rằng mỗi cáp camera được cắm chắc ở cả hai đầu, và rằng các bộ chiếu sáng phía sau camera đang sáng. Nếu một dãy LED bị chết, camera vẫn có thể báo lỗi và hình ảnh ở phía đó sẽ tối. Hãy báo cáo camera nào bị lỗi và liệu các đèn có sáng không. Điều đó phân biệt lỗi cáp với lỗi chiếu sáng chỉ trong một tin nhắn.
Máy kiểm tra EL có thể xử lý những kích thước module nào?
Điều đó phụ thuộc vào model. Máy tự động OPT-M950B bao phủ các module dài từ 1650 đến 2500 mm và rộng từ 992 đến 1400 mm, bao gồm các định dạng phổ biến 60 tế bào 1650 × 992 mm và 72 tế bào 2500 × 1400 mm. OEL-S2400 chấp nhận tối đa 2500 × 1400 mm và OEL-CCD2400 6 camera tối đa 2600 × 1500 mm. Module thông thường, kính đôi, màng mỏng và half-cell đều được hỗ trợ trong toàn bộ dải sản phẩm.
Một máy có thể làm cả kiểm tra EL và kiểm tra ngoại quan không?
Máy tự động OPT-M950B 8 camera thì có. Bốn camera chụp điện phát quang và bốn camera chụp trong ánh sáng khả kiến, trong cùng một lượt, với phần mềm ghép ảnh cả hai. Điều đó cho bạn hình ảnh khuyết tật bên trong và hình ảnh bề mặt chỉ từ một chu kỳ xử lý. Các máy offline nhỏ hơn chỉ chụp EL.
Khuyết tật nhỏ nhất mà máy có thể phát hiện là gì?
OPT-M950B được chỉ định ở 0,5 mm mỗi pixel trên hình ảnh EL và 0,1 mm mỗi pixel trên hình ảnh ngoại quan. Giới hạn phát hiện thực tế được đặt bởi kích thước pixel đó cộng với độ tương phản của khuyết tật so với tế bào xung quanh, vì vậy một vết nứt cắt qua nhiều pixel là đáng tin cậy trong khi một vết nứt mảnh nằm trong một pixel thì không. Đây là lý do vì sao khuyết tật nhỏ nhất mà bạn phải chứng minh, tính bằng milimét, nên được nêu trong yêu cầu, chứ không phải suy ra từ số lượng camera.
Các hình ảnh có thể truy xuất nguồn gốc không, và có thể gửi đến MES của chúng tôi không?
Có. Máy tự động nhận diện mã vạch của module, đặt tên và lưu từng hình ảnh EL theo mã vạch đó, và hỗ trợ giao tiếp MES. Phần mềm cũng cung cấp truy vấn theo mã vạch và truy vấn theo ngày, vì vậy một module có thể được truy xuất ngược về hình ảnh của nó sau khi xuất hàng.
Các yêu cầu lắp đặt và điều khoản bảo hành là gì?
Máy tự động OPT-M950B yêu cầu AC220 V / 15 A, khí nén 0,6–0,8 MPa, và môi trường vận hành từ +15 °C đến +40 °C ở độ ẩm 10–75%; máy chiếm 2800 × 2260 × 1415 mm. Máy offline 6 camera tiêu thụ 220 V / 50 Hz / 1 PH, 20 A. Bảo hành cho các máy EL bán tự động là một năm sau khi lắp đặt thành công hoặc mười sáu tháng kể từ ngày vận đơn, tùy theo điều kiện nào đến trước, với phụ tùng bảo trì được cung cấp miễn phí trong thời gian đó; vật tư tiêu hao và chi phí chuyển phát phụ tùng không được bao gồm.
Suy nghĩ cuối cùng
Hãy quyết định vị trí đặt trạm EL trước khi bạn so sánh các model, vì vị trí quyết định những khuyết tật nào bạn vẫn có thể sửa một cách tiết kiệm. Sau đó ghi ra khuyết tật nhỏ nhất mà kiểm tra của khách hàng bạn sẽ tìm thấy, tính bằng milimét, và để con số đó đặt cấu hình camera. Nếu bạn gửi cho chúng tôi kích thước module, công nghệ tế bào, điểm giám sát, thời gian takt và dữ liệu cơ sở hạ tầng, chúng tôi sẽ phản hồi với một model và cấu hình cụ thể thay vì một tài liệu quảng cáo chung chung.
Liên quan: che khuất có luôn gây ra điểm nóng không giải thích sự không khớp nối tiếp, phân cực ngược và khía cạnh điểm vận hành của cơ chế, bổ sung cho góc nhìn nhiệt và vật liệu ở trên.
Liên quan: thử nghiệm nhiệt ẩm DH1000 một cách chi tiết bao gồm các điều kiện buồng thử, các dấu hiệu hư hỏng và các cơ chế ăn mòn đằng sau một kết quả nhiệt ẩm.
Liên quan: TOPCon UVID và sự phân tách r-UVID / ir-UVID giải thích tại sao trình tự đo lường, chứ không chỉ phơi nhiễm, quyết định con số được báo cáo.
Liên quan: Perovskite trong không gian: 100 chu kỳ sốc nhiệt gây tốn kém gì là kiểm tra đọc ở quy mô tế bào thiệt hại mà thử nghiệm sốc nhiệt đo lường một cách gián tiếp.
Liên quan: Điểm nóng, vết nứt vi mô và PID: ba kiểu hỏng module âm ỉ là nơi vết nứt mà trang này vừa mô tả được phát hiện trên dây chuyền.
Liên quan: Cách một tấm pin mặt trời được sản xuất: từng bước và từng khâu kiểm tra là lựa chọn quyết định việc phát hiện vết nứt sớm đến mức nào.
Liên quan: MC4 hoặc tương thích MC4: tên đầu nối có nghĩa là gì là nơi quét nhiệt bổ sung những gì hình ảnh quang phát quang điện không thể hiển thị.
Liên quan: Cơ cấu máy nối chuỗi pin mặt trời: hướng dẫn theo từng khu vực. EL là bước kiểm tra kết quả; các bước kiểm tra vị trí và quy trình ở thượng nguồn cũng đáng được nêu tên.
Liên quan: Tế bào BC tiếp xúc lai: điều mà 28% vẫn còn phải chứng minh — cách phát hiện một làn bị cầu nối trước khi bài kiểm tra nguồn phát hiện ra.
Đọc thêm và dữ liệu nền tảng
Tài liệu tham khảo công khai về chủ đề này, được công bố bởi các tổ chức duy trì lộ trình công nghệ và dữ liệu thị trường của ngành:
