גלאי EL של פאנל פוטו-וולטאי הוא סוג של מכשיר המשמש לגילוי פאנלים פוטו-וולטאיים (פאנלים סולאריים). הוא מבוסס על עקרון האלקטרולומינסנציה של סיליקון גבישי. אלקטרולומינסנציה (el) היא תופעה שבה מתח מופעל מאיץ את תנועת נושאי הגל ברשימה של חומרים מוליכים למחצה תחת פעולת שדה חשמלי, וממיר חלק מהאנרגיה הקינטית לאנרגיה קורנת. גלאי EL של פאנל פוטו-וולטאי משתמש בעיקרון זה כדי ללכוד את התמונה באינפרא אדום הקרוב של סיליקון גבישי על ידי מצלמת אינפרא אדום ברזולוציה גבוהה ולקבל את התמונה של התא.
התפקיד העיקרי של גלאי EL של פאנל פוטו-וולטאי הוא לזהות במדויק פגמים שונים בפאנל הפוטו-וולטאי. הפרמטרים כוללים שבירת שער, סדק, שבר, שבר, ריתוך הלחמה, רשת מסונטרת, ליבה שחורה, Letter Boxing, מיזוג, שבב יעילות נמוכה, איכול קצה, PID, הנחתה, הנחתה של נקודה חמה וכו'. פגמים אלה עלולים להשפיע על ביצועי ואיכות הפאנלים הפוטו-וולטאיים, ואם לא יזוהו ויטפלו בהם בזמן, עלולים להשפיע לרעה על היעילות והיציבות של מערכת ייצור האנרגיה הסולארית כולה.
בנוסף ליכולת לזהות במדויק את הפגמים בפאנלים פוטו-וולטאיים, לגלאי EL של פאנלים פוטו-וולטאיים יש יתרונות נוספים. לדוגמה, יש לו דיוק ויעילות גבוהים, והוא יכול לזהות במהירות ובדייקנות את מיקום וסוג הפגמים. בנוסף, לגלאי EL יש יתרון בבדיקות הרסניות בכך שהוא לא יגרום נזק פיזי לפאנל הפוטו-וולטאי הנבדק ולא ישפיע על ביצועיו.
תמונות בדיקת EL מוסמכת הן כדלקמן:
הנה כמה מהפגמים הנפוצים בפאנלים פוטו-וולטאיים:
הסוללה סדוקה
(1). סיבות: פאנל הסוללה נסדק עקב כוח חיצוני במהלך הריתוך או הטיפול; בטמפרטורה נמוכה, פאנל הסוללה לא עבר טיפול חימום מוקדם, ולאחר תקופה קצרה של טמפרטורה גבוהה, הופיעה לפתע התרחבות, מה שגרם לסדק; טמפרטורת הסוללה גבוהה מדי ברגע הריתוך הבודד או הריתוך הסדרתי.
(2). אפקט מודול: גורם לדעיכת הספק של המודול, ואפקט נקודה חמה ייגרם כאשר המודול פועל למשך זמן רב, דבר שישפיע ישירות על ביצועי הסוללה עד שהמודול יישרף וייגרש.
(3). אמצעי מניעה: במהלך הריתוך או העיבוד כדי למנוע את השפעת הכוחות החיצוניים על לוח הסוללה, במהלך ריתוך יחיד או טנדם של לוח הסוללה לצורך טיפול קדם-חימום, טמפרטורת העבודה של המגהץ החשמלי חייבת לעמוד בדרישות הטכניות של תהליך הייצור.
שער שבור
(1). מאפייני דימות EL: מתמונת ה-EL, ישנם קווים אנכיים בין שני קווי הרשת, וישנם קווים כהים לאורך קו הרשת הראשי של התא. יחד עם זאת, עוצמת האור החלשה או חוסר הארה בסריג הדק נגרמות בעיקר על ידי תאים שאינם מחוברים.
(2). סיבות: הסיבה העיקרית לנזק לשער היא נקודת השבירה של השער הדק ואובדן השער הדק, מה שמוביל לכך שקו השער הראשי וקו השער הדק אינם יכולים ליצור לולאה. במקביל, הרשת אינה סטנדרטית בריתוך או הדפסה על לוח סוללה, איכות הדפסת המסך אינה טובה או שפרמטרי הדפסת המסך אינם מוגדרים כראוי, מה שגורם לחיתוך סיליקון לא אחיד ותקלה.
(3). אפקט מודול: אמנם מפחית את יעילות המודול הפוטו-וולטאי, אך הוא אינו טוב לאיסוף זרם.
(4). אמצעי מניעה: הגדרה סבירה של פרמטרים של הדפסת משי, מיקום חומרי משי, קביעת נהלי הפעלה סטנדרטיים של המסך, ניטור בזמן אמת של RS יכולים להפחית משמעותית את שברי השער של הדפסת המשי, ובמקביל ניתן לצייד את המכשיר במכונת מיון אוטומטית לניטור מקוון.
שבב שחור
(1). מאפייני דימות EL: בתמונת EL, ניתן לראות עיגולים קונצנטריים שמתבהרים בהדרגה מהמרכז לקצה התא. חלק מהסוללה שחור והתמונה נראית חלשה או לא מאירה. זה יוצר אזור צפוף מורכב, במקרה של מתח, מרכז הסוללה נראה כאזור שחור.
(2). בתהליך התגבשות מוט הסיליקון, מקדם ההפרדה הגבוה של מוט הסיליקון קשור ישירות למסיסות החמצן, וחומר הסיליקון מזוהם בדרגות שונות, מה שגורם לחלק מהסוללה להשחיר. יחד עם זאת, עקב קיצור זמן ההתמצקות הכיוונית, שחרור החום הסמוי והתאמת גרדיאנט הטמפרטורה של ההיתוך אינם גבוהים, מהירות צמיחת הגביש מואצת, והסיבה העיקרית לפגם פריקה פנימי היא מאמץ תרמי מוגזם.
(3). פגיעת רכיב: לאחר הופעת שבב שחור ברכיב, הפעלה ממושכת תגרום להתמוטטות תרמית, כאשר עקומת המאפיין של רכיב IV בבדיקה, העקומה מופיעה בצורת סולם, הפעלה ממושכת תגרום לירידה בהספק המוצא של הרכיב.
(4). אמצעי מניעה: יש להתאים באופן סביר את מקדם הקרישה הגדול ואת מסיסות החמצן במוט הסיליקון כדי למנוע זיהום של חומר הסיליקון.
שבב שחור קצר חשמלי (שבב שחור שאינו קצר חשמלי)
(1). מאפייני הדמיית EL: מודולים פוטו-וולטאיים במיקום מסוים יופיעו פיסת סוללה שחורה אחת או יותר.
(2). גורמים: קצר חשמלי בין אלקטרודות חיוביות לשליליות, ריתוך הפוך בין האלקטרודות החיוביות לשליליות של דיודת קופסת הצומת, חיבור לקוי וריתוך וירטואלי בין האלקטרודות החיוביות לשליליות וכו', יחידות תא מעורבות בעלות יעילות נמוכה, ושימוש לרעה בפרוסות סיליקון באיכות ירודה או בפרוסות מסוג N. היעדר צומת PN הוא גם אחת הסיבות לכך שהדמיית EL שחורה לחלוטין.
(3). אפקט רכיב: מקדם המילוי והספק המוצא של הרכיב יושפעו מאוד. הספק המוצא של מודול ה-PV כולו יופחת, וההספק המרבי של עקומת המאפיין IV יופחת.
(4). אמצעי זהירות: כאשר הסוללה מרותכת, יש להשאיר את ההלחמה בקצה כדי למנוע חיבורי הלחמה בטמפרטורות נמוכות. לאחר סגירת ההרכבה, יש לבדוק האם דיודת קופסת הצומת מרותכת והאם חוט ההובלה מרותך בצורה לא תקינה.
בקיצור, גלאי EL של פאנל פוטו-וולטאי הוא כלי גילוי חשוב, אשר ממלא תפקיד חשוב יותר ויותר במערכת אנרגיה סולארית. הוא יכול לא רק לשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית, להפחית את העלות, לקדם את פיתוח האנרגיה המתחדשת, אלא גם להבטיח את היציבות והיעילות של מערכת ייצור אנרגיה סולארית.
