چرا برقدار کردن پنل خورشیدی ترکهای پنهان سلول را آشکار میکند؟
فهرست مطالب
قبل از خروج از کارخانه، پنلهای خورشیدی دو بررسی کیفیت اصلی را پشت سر میگذارند. یکی بازرسی بصری ساده است. دیگری چیزی است که امروز درباره آن صحبت میکنیم: آزمایش برقدار کردن. نام فنی این آزمایش، آزمایش EL است. EL مخفف الکترولومینسانس است.
1. علم پشت آزمایش EL
یک سلول خورشیدی سیلیکونی کریستالی اساساً یک نیمههادی اتصال PN است. این سلول خواص فوتوالکتریک دوطرفه دارد. در استفاده روزمره ما، نور خورشید به پنل برخورد میکند، اثر فتوولتائیک را فعال میکند و انرژی نور را به الکتریسیته تبدیل میکند.
آزمایش EL این فرآیند فیزیکی را به عقب برمیگرداند. یک منبع تغذیه خارجی جریان مستقیم رو به جلو به ماژول اعمال میکند. این کار الکترونها و حفرهها را به سلول تزریق میکند. این حاملهای بار در اتصال PN بازترکیب میشوند و انرژی را به صورت فوتون آزاد میکنند و اثر الکترولومینسانس را ایجاد میکنند.
نکته اینجاست. وقتی سلول سیلیکونی برقدار میشود، نوری که ساطع میکند مادون قرمز نزدیک است، با طول موج حدود 1100-1150 نانومتر. این باند خاص کاملاً خارج از دید انسان است. ما اصلاً نمیتوانیم این نور را درک کنیم. حتی اگر ماژول کاملاً برقدار و درخشان باشد، با چشم غیرمسلح فقط مانند یک تکه شیشه معمولی به نظر میرسد. هیچ الگوی روشن یا تاریکی نخواهید دید.
به همین دلیل است که فقط اعمال برق به هیچ وجه کافی نیست. ما باید به دوربینهای تصویربرداری مادون قرمز تخصصی تکیه کنیم. تجهیزات EL از دوربینهای CMOS یا CCD حساس به مادون قرمز نزدیک همراه با فیلترهای IR استفاده میکنند. آنها در یک محیط کاملاً تاریک عکسهای با نوردهی طولانی میگیرند. این تنظیمات سیگنالهای مادون قرمز نامرئی را به تصاویر سیاه و سفید واضح روی مانیتور تبدیل میکند.
2. چرا به آزمایش EL نیاز داریم؟
آن را مانند یک سیتیاسکن برای پنلهای خورشیدی در نظر بگیرید. عیوبی که از بیرون نمیتوانید ببینید از طریق آزمایش EL کاملاً واضح میشوند. بیایید به چند عیب رایج EL نگاه کنیم: ریزترکها، لحیمکاری سرد و خطوط شکسته شبکه.
ریزترکها:اینها ریزترکهایی در بدنه سیلیکونی هستند که در اثر تنش مکانیکی ایجاد میشوند. سلول کاملاً از هم جدا نشده است، بنابراین سطح ظاهر خوبی دارد. اما شبکه کریستالی در حال حاضر ترک خورده است. از آنجایی که این آسیب واقعی به پایه سیلیکونی است، دوربین EL به راحتی آن را تشخیص میدهد. در تصویر EL، ریزترک به صورت یک خط سیاه مشخص ظاهر میشود.
لحیم سرد:این زمانی اتفاق میافتد که اتصال آلیاژی خوب بین نوار لحیم و باسبار اصلی سلول ایجاد نشود. آنها به صورت مکانیکی در تماس هستند، اما اتصال الکتریکی ضعیف است. در تصاویر EL، لحیم سرد به صورت لکههای تیره موضعی یا خطوط تیره ظاهر میشود. معمولاً آنها را در امتداد خطوط شبکه میبینید که به صورت خطوط سیاه نامنظم و شکسته یا لکههای نقطهچین ظاهر میشوند.
خطوط شبکه شکسته:گاهی اوقات خطوط شبکه نقرهای ظریف روی سلول میشکنند. وقتی این اتفاق میافتد، مسیر جمعآوری جریان قطع میشود. این تقریباً همیشه یک نقص مواد اولیه است. میتوانید آن را در اسکن EL به صورت نواحی سیاه یا تیره که عمود بر باسبار اصلی هستند مشاهده کنید.
حدود ۱۵ سال پیش، خریداران به ندرت بازرسی EL را درخواست میکردند. امروزه، این یک الزام مطلق برای محمولههای پنل است که با ظرفیت ۱۰۰٪ در خط تولید آزمایش میشود. چیزهایی مانند ریزترکها، لحیم سرد و شبکههای شکسته به طور جدی توان خروجی ماژول را کاهش میدهند و قابلیت اطمینان بلندمدت آن را از بین میبرند.
دیدگاه Ooitech
سختافزار کنترل کیفیت به شدت تکامل یافته است تا با معماریهای سلول با راندمان بالا مانند TOPCon و HJT همگام شود. عبور دادن پنلها از تسترهای EL فقط برای شناسایی عیوب نیست؛ بلکه برای تنظیم دقیق پارامترهای تاببر استرینگر و لمیناتور در زمان واقعی است. بازده کارخانه به طور قابل توجهی افزایش مییابد وقتی دادههای EL مستقیماً به سیستم کنترل اصلی خط تولید بازخورد داده میشود تا از مشکلات مکرر تنش مکانیکی جلوگیری شود.
