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太阳光伏电池片测试分析

作者: 来源: 日期:2018-9-17 9:24:35 人气:936
近年来跟着光伏职业的迅猛发展,光伏组件质量操控环节中测验手法的不断增强,本来的外观和电功能测验现已远远不能满意职业的需求。现在一种能够测验晶体硅太阳电池及组件潜在缺点的办法为职业界广泛选用,即el测验。el是英文electroluminescence的简称,译为电致发光或场致发光。现在el测验技能现已被许多晶体硅太阳电池及组件出产厂家使用,用于晶体硅太阳电池及组件的制品查验或在线产品质量操控。
 
  1.el测验的原理
 
  在太阳电池中,少子的分散长度远远大于势垒宽度,因此电子和空穴经过势垒区时因复合而消失的几率很小,持续向分散区别散。在正向偏置电压下,p-n结势垒区和分散区注入了少量载流子,这些非平衡少量载流子不断与大都载流子复合而发光,这就是太阳电池电致发光的基本原理[1]。发光成像有用地使用了太阳电池间带中激起电子载流子的辐射复合效应。在太阳能电池两头参加正向偏压,其宣布的光子能够被灵敏的ccd相机取得,即得到太阳电池的辐射复合散布图画。可是电致发光强度十分低,而且波长在近红外区域,要求相机必须在900-1100nm具有很高的灵敏度和十分小的噪声。
 
  el测验的进程即晶体硅太阳电池外加正向偏置电压,直流电源向晶体硅太阳电池注入很多非平衡载流子,太阳电池依托从分散区注入的很多非平衡载流子不断地复合发光,放出光子,也就是光伏效应的逆进程;再使用ccd相机捕捉到这些光子,经过计算机进行处理后以图画的方式显现出来,整个进程都在暗室中进行。
 
  el测验的图画亮度与电池片的少子寿数(或少子分散长度)和电流密度成正比,太阳电池中有缺点的当地,少子分散长度较低,然后显现出来的图画亮度较暗。经过el测验图画的剖析能够明晰的发现太阳电池及组件存在的隐性缺点,这些缺点包含硅资料缺点、分散缺点、印刷缺点、烧结缺点以及组件封装进程中的裂纹等。
 
  2.el测验常见缺点及剖析
 
  2.1破片
 
  组件中的破片多出现在组件封装进程的焊接和层压工序,在el测验图中表现为电池片中有黑块,因为电池片决裂后在电池片决裂部分没有电流注入,然后导致该部分在el测验中不发光。
 
  2.2隐裂
 
  晶体硅太阳电池所选用的硅资料本身易碎,因此在电池片出产和组件封装进程中很简单发生裂片。裂片分两种一种是显裂,另一种是隐裂。显裂是肉眼能够直接看到的,在组件出产进程中的分选工序就能够剔除;而隐裂是肉眼无法直接看到的,并且在组件的制造进程中更简单发生破片等问题。因为单晶硅的解离面具有必定的规矩,经过el测验图能够明晰地看到单晶硅电池片的隐裂纹一般是沿着电池片对角线方向的“x”状图形;多晶硅电池片因为晶界的影响有时很难区别是多晶硅的晶界仍是电池片中的隐裂纹。
 
  2.3断栅
 
  电池片的断栅主要是因为电池片本身栅线印刷不良或电池片不标准焊接形成的。从el测验图中表现为沿电池片主栅线的暗线,这是因为电池片的副栅线断掉后,el测验进程中从电池片主栅线上注入的电流在断栅附近处的电流密度很小乃至没有,然后导致电池片的断栅处在发光强度较弱或不发光。
 
  2.4烧结缺点
 
  在电池片出产进程中,烧结工序工艺参数欠安或烧结设备存在缺点时,出产出来的电池片在el测验进程中会显现为大面积的履带印。实际出产中经过有针对性的工装改造就能够有用的消除履带印的问题。例如选用顶针式履带出产出来的电池片在el测验图只能看到若干个黑点而没有大面积的履带印。
 
  2.5黑芯片
 
  黑芯片在el测验图中我们能够明晰的看到从电池片中心到边缘逐步变亮的同心圆,它们发生于硅资料出产阶段,与硅棒制造进程中氧的溶解度和分凝系数大有关。此种资料缺点必然导致晶体硅电池片的少量载流子浓度下降,然后导致电池片中有此类缺点的部分在el测验进程中表现为发光强度较弱或不发光。
 
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