Der EL-Detektor für Photovoltaikmodule ist ein Instrument zur Untersuchung von Photovoltaikmodulen (Solarmodulen). Er basiert auf dem Prinzip der Elektrolumineszenz von kristallinem Silizium. Elektrolumineszenz (EL) ist ein Phänomen, bei dem eine angelegte Spannung die Bewegung von Ladungsträgern in Halbleitermaterialien unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes beschleunigt und dabei einen Teil der kinetischen Energie in Strahlungsenergie umwandelt. Der EL-Detektor für Photovoltaikmodule nutzt dieses Prinzip, um mit einer hochauflösenden Infrarotkamera ein Nahinfrarotbild des kristallinen Siliziums aufzunehmen und so ein Bild der Zelle zu erhalten.
Die Hauptfunktion des EL-Detektors für Photovoltaikmodule besteht in der präzisen Erkennung verschiedener Defekte. Zu den erfassten Parametern gehören Gate-Bruch, Risse, Fragmente, Lötstellen, Sintergewebe, schwarzer Kern, Letterboxing, Vermischung, Chips mit geringer Effizienz, Kantenätzung, PID, Dämpfung, Hotspot-Dämpfung usw. Diese Defekte können die Leistung und Qualität der Photovoltaikmodule beeinträchtigen und, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt und behoben werden, die Effizienz und Stabilität des gesamten Solarenergiesystems negativ beeinflussen.
Neben der präzisen Erkennung von PV-Moduldefekten bietet der PV-Modul-EL-Detektor weitere Vorteile. Er zeichnet sich beispielsweise durch hohe Genauigkeit und Effizienz aus und kann Art und Ort von Defekten schnell und präzise bestimmen. Darüber hinaus ermöglicht der EL-Detektor zerstörende Prüfverfahren, da er das zu prüfende Photovoltaikmodul weder physisch beschädigt noch dessen Leistung beeinträchtigt.
Qualifizierte EL-Testbilder sind wie folgt:
Hier sind einige der häufigsten Mängel von Photovoltaikmodulen:
Die Batterie ist gesprungen.
(1) Ursachen: Die Batterieabdeckung ist während des Schweißens oder der Bearbeitung durch äußere Krafteinwirkung gerissen; bei niedriger Temperatur wurde die Batterieabdeckung nicht vorgewärmt und dehnte sich nach kurzer Zeit bei hoher Temperatur plötzlich aus, was zu Rissen führte; die Temperatur der Batterie ist zum Zeitpunkt des Einzel- oder Serienschweißens zu hoch.
(2) Moduleffekt: Er verursacht eine Leistungsdämpfung des Moduls und führt bei längerem Betrieb des Moduls zu einem Hotspot-Effekt, der die Leistung der Batterie direkt beeinträchtigt, bis das Modul durchbrennt und verschrottet werden muss.
(3) Vorbeugende Maßnahmen: Beim Schweißen oder Bearbeiten ist darauf zu achten, dass keine äußeren Kräfte auf die Batterieplatte einwirken. Beim Einzel- oder Tandemschweißen der Batterieplatte ist eine Vorwärmbehandlung durchzuführen. Die Arbeitstemperatur des Lötkolbens muss den technischen Anforderungen des Produktionsprozesses entsprechen.
Zerbrochenes Tor
(1) Merkmale der Elektrolumineszenz-Bildgebung: Im Elektrolumineszenzbild sind vertikale Linien zwischen den beiden Gitterlinien sowie dunkle Linien entlang der Hauptgitterlinie der Zelle erkennbar. Gleichzeitig wird die geringe Lichtintensität oder das Ausbleiben von Lumineszenz im dünnen Gitter hauptsächlich durch nicht verbundene Zellen verursacht.
(2) Gründe: Hauptursache für Beschädigungen des Angusses ist der Bruch oder Verlust des Feinangusses, wodurch die Haupt- und Feinangusslinie keinen geschlossenen Ring bilden können. Weitere mögliche Ursachen sind nicht standardisiertes Löten des Rasters oder Bedrucken der Batterieplatine, mangelhafte Siebdruckqualität oder falsch eingestellte Siebdruckparameter, ungleichmäßiges Schneiden des Silikons oder sonstige Fehler.
(3) Moduleffekt: Er verringert nicht nur die Effizienz des Photovoltaikmoduls, sondern ist auch ungünstig für die Stromerzeugung.
(4) Vorbeugende Maßnahmen: Durch eine angemessene Einstellung der Siebdruckparameter, die Abstimmung des Siebmaterials, die Festlegung von Standardarbeitsanweisungen für den Siebdruck und die Echtzeitüberwachung des RS können Siebdruck-Anschnittsbrüche stark reduzieren. Gleichzeitig kann eine automatische Sortiermaschine zur Online-Überwachung eingesetzt werden.
Ein schwarzer Chip
(1) Merkmale der Elektrolumineszenz-Bildgebung: In einem Elektrolumineszenzbild sind konzentrische Kreise zu erkennen, die von der Mitte zum Rand der Zelle hin allmählich heller werden. Teile der Batterie bleiben schwarz, und das Bild erscheint schwach oder nicht leuchtend. Dadurch entsteht ein dichtes Gesamtbild; im Falle einer Leistungsaufnahme erscheint die Mitte der Batterie schwarz.
(2) Bei der Kristallisation von Siliziumstäben steht der hohe Segregationskoeffizient der Siliziumstäbe in direktem Zusammenhang mit der Sauerstofflöslichkeit. Das Siliziummaterial wird unterschiedlich stark verunreinigt, was zu einer teilweisen Schwarzfärbung der Batterie führt. Gleichzeitig ist aufgrund der verkürzten gerichteten Erstarrungszeit die Freisetzung latenter Wärme und die Anpassung des Temperaturgradienten an die Schmelze gering, wodurch sich die Kristallwachstumsgeschwindigkeit erhöht. Hauptursache für innere Versetzungsdefekte ist übermäßige thermische Spannung.
(3) Auswirkungen auf das Bauteil: Nach dem Auftreten eines schwarzen Chips im Bauteil führt der Langzeitbetrieb zu einem thermischen Durchschlag. Bei der Prüfung der IV-Kennlinie des Bauteils zeigt die Kurve eine treppenförmige Gestalt, und der Langzeitbetrieb führt zu einem Abfall der Ausgangsleistung des Bauteils.
(4) Vorbeugende Maßnahmen: Den hohen Koagulationskoeffizienten und die Sauerstofflöslichkeit im Siliziumstab angemessen anpassen, um eine Verunreinigung des Siliziummaterials zu vermeiden.
Kurzschlusssicherer schwarzer Chip (nicht kurzschlusssicherer schwarzer Chip)
(1). EL-Abbildungseigenschaften: Photovoltaikmodule an einer bestimmten Stelle erscheinen als ein oder mehrere vollständig schwarze Batteriestücke.
(2) Ursachen: Kurzschluss zwischen positiver und negativer Elektrode, Verpolung der Diode in der Anschlussdose, fehlerhafte Verbindung und virtuelle Verpolung der positiven und negativen Elektrode usw., Verwendung von Zellen mit geringem Wirkungsgrad sowie minderwertige Siliziumwafer oder N-leitende Wafer. Das Fehlen von PN-Übergängen ist ebenfalls ein Grund für ein vollständig schwarzes EL-Bild.
(3) Komponenteneinfluss: Der Füllfaktor und die Ausgangsleistung der Komponente werden stark beeinflusst. Die Ausgangsleistung des gesamten PV-Moduls und die maximale Leistung der IV-Kennlinie verringern sich.
(4) Vorsichtsmaßnahmen: Beim Löten der Batterie sollte Lötzinn an den Rändern belassen werden, um Lötstellen bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. Nach dem Laminieren der Baugruppe ist zu prüfen, ob die Diode im Anschlusskasten verlötet und die Zuleitung ordnungsgemäß verlötet ist.
Kurz gesagt, der EL-Detektor für Photovoltaikmodule ist ein wichtiges Detektionsinstrument, das in Solarenergiesystemen eine zunehmend wichtige Rolle spielt. Er kann nicht nur die photoelektrische Umwandlungseffizienz verbessern, die Kosten senken und die Entwicklung erneuerbarer Energien fördern, sondern auch die Stabilität und Effizienz von Solarenergieerzeugungssystemen gewährleisten.
