光伏硅片太陽(yáng)能電池板EL檢測(cè)方案
來源：2017年03月03日
太陽(yáng)能是一種清潔、高效并且可連續(xù)的可再生能源，在替換傳統(tǒng)能源方面頗具吸引力。太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的基礎(chǔ)組件，普遍由晶體硅制成。在晶體硅設(shè)備中，微裂紋產(chǎn)生的電池破損、電池上的惡化和分流區(qū)域，將會(huì)導(dǎo)致重大問題，并顯著影響模塊的性能。這些結(jié)構(gòu)性缺陷，可能源于硅處理中遇到的挑戰(zhàn)、晶格的質(zhì)量或其他外部影響。為了解決這些問題，基于相機(jī)探測(cè)系統(tǒng)的光放射診斷和檢測(cè)技術(shù)成為光伏產(chǎn)品檢測(cè)的有效方法。
在太陽(yáng)能電池板硅片中的很多缺陷，使用傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)是檢測(cè)不到的。需要采用一種叫電致發(fā)光成像(EL)的檢測(cè)方法。
EL檢測(cè)系統(tǒng)采用在量子效率和靈敏度方面表現(xiàn)優(yōu)異的近紅外(NIR)工業(yè)相機(jī)，基于電致發(fā)光原理，為硅片太陽(yáng)能電池板檢查系統(tǒng)供應(yīng)商開發(fā)出了一套工作于近紅外光譜范圍的高效成像系統(tǒng)。這類產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)上的各類檢查系統(tǒng)中，以便能在弱紅外光環(huán)境下，對(duì)太陽(yáng)能面板進(jìn)行缺陷檢測(cè)和質(zhì)量檢查。
EL成像檢測(cè)是檢查晶體硅太陽(yáng)能硅片強(qiáng)力質(zhì)量評(píng)估工具。該方法的具體方式是對(duì)太陽(yáng)能模塊施加直接電流，并通過紅外敏感的工業(yè)相機(jī)來測(cè)量光電效應(yīng)。經(jīng)過適當(dāng)調(diào)校和配置，該系統(tǒng)能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確檢測(cè)各種缺陷和老化情況。電池在施加給定的電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光量，也可以用于測(cè)量該太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
硅片太陽(yáng)能電池板缺陷檢測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn)
在檢測(cè)硅片太陽(yáng)能電池板缺陷的過程中，關(guān)鍵因素有以下兩點(diǎn)：
(1)由于光伏效應(yīng)的電致發(fā)光量非常微弱，需要使用極其靈敏的相機(jī)。
(2)需要一套優(yōu)秀的軟件，用于研究電池的暗色缺陷、均勻性和整體效率。
一套電致發(fā)光系統(tǒng)，需要在箱體內(nèi)組裝相機(jī)以免受環(huán)境光影響。將太陽(yáng)能電池放入該箱體，系統(tǒng)連接到恒定的電源。相機(jī)在電池通電的時(shí)候捕獲圖像。借助可靠檢測(cè)軟件的協(xié)助，隨后對(duì)圖像進(jìn)行分析，檢查電池的暗色缺陷、均勻性和整體效率。根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度，判斷電池為合格或不合格。
光伏模塊檢測(cè)的過程充滿挑戰(zhàn)，需要在特定的850~1250nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，能夠拍攝清晰圖像的相機(jī)。由于光伏效應(yīng)的電致發(fā)光量非常微弱，需要使用極其靈敏的工業(yè)相機(jī)。相機(jī)必須能夠在單次拍攝中精確呈現(xiàn)整個(gè)面板，且具有足夠的分辨率，以便輕松檢測(cè)損壞的觸點(diǎn)、不同的光強(qiáng)度、微裂紋，以及通過視覺檢查不能發(fā)現(xiàn)的電子激發(fā)的光子均勻性。
