Tại Sao Việc Tích Điện Cho Tấm Pin Mặt Trời Lại Tiết Lộ Tế Bào Ẩn

Câu trả lời nhanh: Cấp điện cho một tấm pin mặt trời và chụp ảnh phát xạ của chính nó sẽ phát hiện ra các khuyết tật mà không có kiểm tra trực quan nào có thể tìm thấy. Trong kiểm tra điện phát quang, dòng điện được đưa vào mô-đun để các tế bào phát ra ánh sáng hồng ngoại, và một máy ảnh ghi lại hình ảnh phát xạ đó ở bước sóng khoảng 1150 nm. Một vết nứt, sự gián đoạn ngón tay hoặc mối hàn có tiếp xúc kém sẽ hiện lên như một đặc điểm tối vì ít dòng điện chạy qua đó hơn và ít ánh sáng được phát ra hơn. Lý do điều này quan trọng là những khuyết tật này vô hình trước mắt và thường hầu như không thấy được trong phép đo công suất: một mô-đun có tế bào bị nứt vẫn có thể tạo ra gần với công suất định mức của nó trong khi mang một khuyết tật sẽ phát triển. Đó là lý do tại sao kiểm tra EL nằm song song với kiểm tra flash thay vì thay thế nó — một cái đo đầu ra, cái kia tìm ra nơi đầu ra đang ẩn giấu.

Sản xuất mô-đun PV · bởi Jerry, Ooitech

Trước khi xuất xưởng, các tấm pin mặt trời trải qua hai cuộc kiểm tra chất lượng chính. Một là kiểm tra ngoại quan đơn giản. Còn lại là điều chúng ta đang nói đến hôm nay: bài kiểm tra cấp điện. Tên kỹ thuật của nó là kiểm tra EL. EL là viết tắt của Điện phát quang.

1. Khoa học đằng sau thử nghiệm EL

Một tế bào quang điện silicon tinh thể về cơ bản là một chất bán dẫn tiếp giáp PN. Nó có tính chất quang điện hai chiều. Trong sử dụng hàng ngày, ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, kích hoạt hiệu ứng quang điện và biến đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng.

Thử nghiệm EL đảo ngược quá trình vật lý này. Một nguồn điện bên ngoài áp dụng dòng điện một chiều thuận vào mô-đun. Điều này bơm các electron và lỗ trống vào tế bào. Các hạt mang điện này tái hợp tại tiếp giáp PN và giải phóng năng lượng dưới dạng photon, tạo ra hiệu ứng điện phát quang.

Điểm mấu chốt ở đây. Khi tế bào silicon được cấp điện, ánh sáng nó phát ra là cận hồng ngoại, với bước sóng khoảng 1100-1150nm. Dải cụ thể này hoàn toàn nằm ngoài tầm nhìn của con người. Chúng ta hoàn toàn không thể cảm nhận được ánh sáng này. Ngay cả khi mô-đun được cấp điện đầy đủ và phát sáng, nó chỉ trông giống như một tấm kính thông thường đối với mắt thường. Bạn sẽ không thấy bất kỳ hoa văn sáng hay tối nào.

Đó là lý do tại sao chỉ cấp điện thôi là chưa đủ. Chúng ta phải dựa vào các máy ảnh hình ảnh hồng ngoại chuyên dụng. Thiết bị EL sử dụng máy ảnh CMOS hoặc CCD nhạy cận hồng ngoại kết hợp với bộ lọc IR. Chúng chụp ảnh phơi sáng lâu trong môi trường hoàn toàn tối. Thiết lập này chuyển đổi các tín hiệu hồng ngoại vô hình thành hình ảnh đen trắng rõ ràng trên màn hình.

2. Tại sao chúng ta cần thử nghiệm EL?

Hãy nghĩ về nó như một cuộc chụp CT cho tấm pin mặt trời. Các khuyết tật bạn không thể phát hiện từ bên ngoài trở nên rõ ràng như pha lê qua thử nghiệm EL. Hãy xem xét một vài khuyết tật EL phổ biến: vết nứt vi mô, mối hàn nguội và đường lưới bị đứt.

Vết nứt vi mô:Đây là những vết nứt nhỏ trong thân silicon do ứng suất cơ học. Tế bào chưa hoàn toàn tách rời, nên bề mặt trông vẫn ổn. Nhưng mạng tinh thể đã bị nứt. Vì đây là hư hỏng thực sự đối với nền silicon, máy ảnh EL dễ dàng phát hiện nó. Trong ảnh EL, một vết nứt vi mô hiện lên như một đường đen rõ rệt.

Mối hàn nguội:Điều này xảy ra khi một mối tiếp xúc hợp kim tốt không hình thành giữa dải hàn và thanh cái chính của tế bào. Chúng tiếp xúc cơ học, nhưng kết nối điện yếu. Trong ảnh EL, mối hàn nguội xuất hiện dưới dạng các điểm tối cục bộ hoặc đường tối. Bạn thường sẽ thấy chúng chạy dọc theo các đường lưới, hiện lên như những đường đen không đều, bị đứt hoặc các mảng chấm.

Đường lưới bị đứt:Đôi khi các đường lưới bạc mảnh trên tế bào bị đứt. Khi điều này xảy ra, đường thu thập dòng điện bị cắt đứt. Đây hầu như luôn là khuyết tật nguyên vật liệu. Bạn có thể phát hiện nó trong quét EL như các vùng đen hoặc tối chạy vuông góc với thanh cái chính.

Khoảng 15 năm trước, người mua hiếm khi yêu cầu kiểm tra EL. Ngày nay, đó là điều bắt buộc tuyệt đối đối với các lô hàng tấm pin, được kiểm tra 100% công suất trên dây chuyền. Những thứ như vết nứt vi mô, mối hàn nguội và lưới bị đứt sẽ làm giảm nghiêm trọng công suất đầu ra của mô-đun và phá hỏng độ tin cậy lâu dài của nó.

Quan điểm của Ooitech

Phần cứng kiểm soát chất lượng đã phát triển mạnh mẽ để bắt kịp các kiến trúc tế bào hiệu suất cao hiện đại như TOPCon và HJT. Đưa các tấm pin qua máy kiểm tra EL không chỉ còn là việc phát hiện lỗi; mà còn là tinh chỉnh các tham số tabber stringer và máy ép laminate thượng nguồn trong thời gian thực. Năng suất nhà máy tăng đáng kể khi dữ liệu EL được phản hồi trực tiếp vào hệ thống điều khiển chính của dây chuyền sản xuất để ngăn ngừa các vấn đề ứng suất cơ học lặp lại.