O detector de eletroluminescência (EL) para painéis fotovoltaicos é um instrumento utilizado para detectar falhas em painéis fotovoltaicos (painéis solares). Ele se baseia no princípio da eletroluminescência do silício cristalino. A eletroluminescência (EL) é um fenômeno no qual uma tensão aplicada acelera o movimento de portadores de carga em materiais semicondutores sob a ação de um campo elétrico, convertendo parte da energia cinética em energia radiante. O detector de EL para painéis fotovoltaicos utiliza esse princípio para capturar a imagem no infravermelho próximo do silício cristalino por meio de uma câmera infravermelha de alta resolução e obter a imagem da célula.
A principal função do detector EL para painéis fotovoltaicos é detectar com precisão diversos defeitos nos painéis, incluindo quebra de gate, trincas, fragmentos, soldas de brasagem, malha sinterizada, núcleo preto, letterboxing, blending, chips de baixa eficiência, corrosão de borda, PID (degradação induzida por polarização), atenuação, atenuação de ponto quente, etc. Esses defeitos podem afetar o desempenho e a qualidade dos painéis fotovoltaicos e, se não forem detectados e corrigidos em tempo hábil, podem comprometer a eficiência e a estabilidade de todo o sistema de geração de energia solar.
Além de detectar com precisão os defeitos em painéis fotovoltaicos, o detector de eletroluminescência (EL) para painéis fotovoltaicos apresenta outras vantagens. Por exemplo, possui alta precisão e eficiência, podendo detectar de forma rápida e exata a localização e o tipo de defeito. Ademais, o detector de EL oferece a vantagem de ser um método de teste destrutivo, pois não causa danos físicos ao painel fotovoltaico em teste nem afeta seu desempenho.
As imagens de teste EL qualificadas são as seguintes:
Aqui estão algumas das falhas comuns em painéis fotovoltaicos:
A bateria está rachada.
(1). Causas: o painel da bateria rachou devido à força externa durante a soldagem ou tratamento; em baixa temperatura, o painel da bateria não passou por tratamento de pré-aquecimento e, após um curto período de alta temperatura, apresentou expansão repentina, resultando em rachaduras; a temperatura da bateria está muito alta no momento da soldagem única ou soldagem em série.
(2). Efeito do módulo: causa a atenuação da potência do módulo e o efeito de ponto quente será causado quando o módulo funcionar por um longo tempo, o que afetará diretamente o desempenho da bateria até que o módulo queime e seja descartado.
(3). Medidas preventivas: durante a soldagem ou processamento, para evitar o impacto de forças externas na placa da bateria, durante a soldagem simples ou em tandem da placa da bateria, para tratamento de pré-aquecimento, a temperatura de trabalho do ferro elétrico deve atender aos requisitos técnicos do processo de produção.
Portão Quebrado
(1). Características da imagem EL: na imagem EL, existem linhas verticais entre as duas linhas da grade e linhas escuras ao longo da linha principal da grade da célula. Ao mesmo tempo, a baixa intensidade de luz ou a ausência de luminescência na grade fina é causada principalmente pelas células desconectadas.
(2) Motivos: a principal causa de danos no gate é a ruptura do gate fino e a perda deste, o que impede a formação de um loop entre a linha do gate principal e a linha do gate fino. Além disso, a soldagem da grade ou a impressão da placa da bateria podem não ser padronizadas, a qualidade da serigrafia pode ser ruim ou os parâmetros de serigrafia podem não estar configurados corretamente, o corte do silício pode ser irregular ou pode haver defeitos.
(3). Efeito do módulo: embora reduza a eficiência do módulo fotovoltaico, não é bom para a coleta de corrente.
(4). Medidas preventivas: configuração razoável de parâmetros de serigrafia, colocação de materiais de tela, estabelecimento de procedimentos operacionais padrão de tela, monitoramento em tempo real RS pode reduzir muito a quebra de portas de serigrafia, ao mesmo tempo pode ser equipado com máquina de classificação automática para monitoramento em linha.
Uma lasca preta
(1). Características da imagem EL: em uma imagem EL, você pode ver círculos concêntricos que brilham gradualmente do centro para a borda da célula. Parte da bateria fica preta e a imagem aparece fraca ou não luminosa. Isso forma uma área densa composta; no caso de energia, o centro da bateria aparece como uma área preta.
(2) No processo de cristalização da haste de silício, o alto coeficiente de segregação da haste de silício está diretamente relacionado à solubilidade do oxigênio, e o material de silício é contaminado em diferentes graus, fazendo com que parte da bateria escureça. Ao mesmo tempo, devido ao encurtamento do tempo de solidificação direcional, a liberação de calor latente e a correspondência do gradiente de temperatura da fusão não são altas, a velocidade de crescimento do cristal é acelerada, e a principal causa do defeito de deslocamento interno é a tensão térmica excessiva.
(3). Impacto do componente: após o aparecimento do chip preto no componente, o funcionamento prolongado causará a ruptura térmica, quando a curva característica IV do componente de teste, a curva apresenta o formato de escada, o funcionamento prolongado fará com que a potência de saída do componente diminua.
(4). Medidas preventivas: ajustar razoavelmente o grande coeficiente de coagulação e a solubilidade do oxigênio na haste de silício para evitar a contaminação do material de silício.
Chip preto de curto-circuito (chip preto sem curto-circuito)
(1). Características de imagem EL: módulos fotovoltaicos em um determinado local apresentarão uma ou mais peças totalmente pretas de bateria.
(2) Causas: curto-circuito entre os eletrodos positivo e negativo, soldagem reversa entre os eletrodos positivo e negativo do diodo da caixa de junção, conexão defeituosa e soldagem virtual entre os eletrodos positivo e negativo, etc., mistura de células de baixa eficiência e uso indevido de wafers de silício de baixa qualidade ou wafers do tipo N. A ausência de junções PN também é um dos motivos pelos quais a imagem EL fica completamente preta.
(3) Efeito do componente: o coeficiente de preenchimento e a potência de saída do componente serão bastante afetados. A potência de saída de todo o módulo fotovoltaico é reduzida e a potência máxima da curva característica IV é reduzida.
(4) Precauções: ao soldar a bateria, deve-se deixar solda na borda para evitar juntas de solda em baixas temperaturas. Após a laminação do conjunto, verifique se o diodo da caixa de junção está soldado e se o fio condutor apresenta solda anormal.
Em resumo, o detector EL para painéis fotovoltaicos é uma importante ferramenta de detecção, desempenhando um papel cada vez mais crucial nos sistemas de energia solar. Ele não só melhora a eficiência de conversão fotoelétrica, reduz custos e promove o desenvolvimento de energias renováveis, como também garante a estabilidade e a eficiência dos sistemas de geração de energia solar.
