เครื่องตรวจจับ EL ของแผงโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้ตรวจจับแผงโซลาร์เซลล์ โดยอาศัยหลักการเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าของซิลิคอนผลึก การเปล่งแสงด้วยไฟฟ้า (EL) เป็นปรากฏการณ์ที่แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไปเร่งการเคลื่อนที่ของตัวนำในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า เปลี่ยนพลังงานจลน์บางส่วนเป็นพลังงานรังสี เครื่องตรวจจับ EL ของแผงโซลาร์เซลล์ใช้หลักการนี้ในการจับภาพอินฟราเรดใกล้ของซิลิคอนผลึกด้วยกล้องอินฟราเรดความละเอียดสูงและได้ภาพของเซลล์
หน้าที่หลักของเครื่องตรวจจับ EL สำหรับแผงโซลาร์เซลล์คือการตรวจจับข้อบกพร่องต่างๆ ของแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างแม่นยำ พารามิเตอร์ที่ตรวจจับได้ ได้แก่ การแตกหักของเกต รอยแตก รอยบิ่น การเชื่อมแบบบัดกรี ตาข่ายเผาผนึก แกนดำ รอยบิ่น การผสมผสาน ชิปประสิทธิภาพต่ำ การกัดขอบ PID การลดทอน การลดทอนจุดร้อน เป็นต้น ข้อบกพร่องเหล่านี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพและคุณภาพของแผงโซลาร์เซลล์ และหากไม่ตรวจพบและแก้ไขอย่างทันท่วงที อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพและความเสถียรของระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดได้
นอกจากความสามารถในการตรวจจับข้อบกพร่องของแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างแม่นยำแล้ว เครื่องตรวจจับ EL สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ยังมีข้อดีอื่นๆ อีก เช่น มีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง สามารถตรวจจับตำแหน่งและประเภทของข้อบกพร่องได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ นอกจากนี้ เครื่องตรวจจับ EL ยังมีข้อดีในการทดสอบแบบไม่ทำลาย คือจะไม่ก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพต่อแผงโซลาร์เซลล์ที่กำลังทดสอบหรือส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน
ภาพตัวอย่างสำหรับการทดสอบ EL ที่ผ่านการรับรองมีดังต่อไปนี้:
ต่อไปนี้คือข้อบกพร่องทั่วไปบางประการของแผงโซลาร์เซลล์:
แบตเตอรี่แตก
(1) สาเหตุ: แผงแบตเตอรี่แตกเนื่องจากแรงภายนอกระหว่างการเชื่อมหรือการบำบัด; ที่อุณหภูมิต่ำ แผงแบตเตอรี่ไม่ได้ผ่านการอุ่นก่อน และหลังจากอุณหภูมิสูงในช่วงเวลาสั้นๆ ก็เกิดการขยายตัวอย่างกะทันหัน ส่งผลให้เกิดการแตกร้าว; อุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงเกินไปในขณะที่ทำการเชื่อมแบบเดี่ยวหรือการเชื่อมแบบต่อเนื่อง
(2) ผลกระทบจากโมดูล: จะทำให้กำลังของโมดูลลดลง และจะเกิดผลกระทบจากจุดร้อนเมื่อโมดูลทำงานเป็นเวลานาน ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จนกระทั่งโมดูลไหม้และต้องทิ้ง
(3) มาตรการป้องกัน: ในระหว่างการเชื่อมหรือการแปรรูปเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของแรงภายนอกต่อแผ่นแบตเตอรี่ ในระหว่างการเชื่อมแผ่นแบตเตอรี่แบบเดี่ยวหรือแบบคู่ ต้องทำการอุ่นแผ่นแบตเตอรี่ก่อน อุณหภูมิการทำงานของหัวแร้งไฟฟ้าต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคของกระบวนการผลิต
ประตูพัง
(1) ลักษณะภาพ EL: จากภาพ EL จะมีเส้นแนวตั้งระหว่างเส้นตารางสองเส้น และมีเส้นสีดำตามแนวเส้นตารางหลักของเซลล์ ในขณะเดียวกัน ความเข้มแสงที่อ่อนหรือการไม่เรืองแสงที่ตะแกรงบางนั้นเกิดจากเซลล์ที่ไม่เชื่อมต่อกันเป็นหลัก
(2) สาเหตุ: สาเหตุหลักของความเสียหายของเกตคือจุดแตกหักของเกตละเอียดและการสูญเสียเกตละเอียด ซึ่งทำให้เส้นเกตหลักและเส้นเกตละเอียดไม่สามารถสร้างลูปได้ ในขณะเดียวกัน การเชื่อมกริดไม่ได้มาตรฐานหรือการพิมพ์แผงแบตเตอรี่ คุณภาพการพิมพ์สกรีนไม่ดีหรือพารามิเตอร์การพิมพ์สกรีนไม่ได้ตั้งค่าอย่างถูกต้อง การตัดซิลิโคนไม่สม่ำเสมอ ข้อผิดพลาด
(3) ผลของโมดูล: ในขณะที่ลดประสิทธิภาพของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ก็ไม่ได้ดีสำหรับการเก็บกระแสไฟฟ้า
(4) มาตรการป้องกัน: การตั้งค่าพารามิเตอร์การพิมพ์สกรีนอย่างเหมาะสม การจัดเรียงวัสดุสกรีน การกำหนดขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานของสกรีน การตรวจสอบ RS แบบเรียลไทม์ สามารถลดการแตกหักของประตูสกรีนได้อย่างมาก ในขณะเดียวกันก็สามารถติดตั้งเครื่องคัดแยกอัตโนมัติเพื่อตรวจสอบแบบออนไลน์ได้
ชิปสีดำ
(1) คุณสมบัติการสร้างภาพ EL: ในภาพ EL คุณจะเห็นวงกลมศูนย์กลางที่ค่อยๆ สว่างขึ้นจากตรงกลางไปยังขอบของเซลล์ ส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่จะเป็นสีดำและภาพจะดูอ่อนหรือไม่สว่าง ซึ่งก่อให้เกิดพื้นที่หนาแน่นแบบผสม ในกรณีที่มีพลังงาน ศูนย์กลางของแบตเตอรี่จะปรากฏเป็นพื้นที่สีดำ
(2) ในกระบวนการตกผลึกของแท่งซิลิคอน ค่าสัมประสิทธิ์การแยกตัวสูงของแท่งซิลิคอนมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความสามารถในการละลายของออกซิเจน และวัสดุซิลิคอนจะปนเปื้อนในระดับที่แตกต่างกัน ทำให้แบตเตอรี่บางส่วนกลายเป็นสีดำ ในขณะเดียวกัน เนื่องจากเวลาการแข็งตัวแบบทิศทางสั้นลง การปลดปล่อยความร้อนแฝงและการจับคู่ความชันของอุณหภูมิของสารหลอมเหลวไม่สูง ความเร็วในการเติบโตของผลึกจึงเร่งขึ้น และสาเหตุหลักของข้อบกพร่องการเคลื่อนที่ภายในคือความเครียดทางความร้อนที่มากเกินไป
(3) ผลกระทบต่อส่วนประกอบ: หลังจากชิปสีดำปรากฏขึ้นในส่วนประกอบ การทำงานเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการพังทลายทางความร้อน เมื่อทดสอบเส้นโค้งลักษณะเฉพาะ IV ของส่วนประกอบ เส้นโค้งจะปรากฏเป็นรูปขั้นบันได การทำงานเป็นเวลานานจะทำให้กำลังเอาต์พุตของส่วนประกอบลดลง
(4) มาตรการป้องกัน: ปรับค่าสัมประสิทธิ์การจับตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่และความสามารถในการละลายของออกซิเจนในแท่งซิลิคอนให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะของวัสดุซิลิคอน
ชิปสีดำแบบลัดวงจร (ชิปสีดำแบบไม่ลัดวงจร)
(1) ลักษณะการสร้างภาพ EL: โมดูลโฟโตโวลตาอิกในตำแหน่งที่กำหนดจะปรากฏแบตเตอรี่สีดำสนิทหนึ่งชิ้นหรือมากกว่า
(2) สาเหตุ: การลัดวงจรระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ การเชื่อมกลับด้านระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของไดโอดกล่องเชื่อมต่อ การเชื่อมต่อที่ผิดพลาดและการเชื่อมเสมือนระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ เป็นต้น การใช้หน่วยเซลล์ประสิทธิภาพต่ำแบบผสม และการใช้เวเฟอร์ซิลิคอนคุณภาพต่ำหรือเวเฟอร์ชนิด N อย่างไม่ถูกต้อง การไม่มีจุดเชื่อมต่อ PN ก็เป็นหนึ่งในสาเหตุที่ทำให้ภาพ EL เป็นสีดำสนิท
(3) ผลกระทบของส่วนประกอบ: ค่าสัมประสิทธิ์การเติมและกำลังเอาต์พุตของส่วนประกอบจะได้รับผลกระทบอย่างมาก กำลังเอาต์พุตของโมดูล PV ทั้งหมดจะลดลง และกำลังสูงสุดของเส้นโค้งลักษณะ IV จะลดลง
(4) ข้อควรระวัง: เมื่อทำการบัดกรีแบตเตอรี่ ให้เหลือตะกั่วบัดกรีไว้ที่ขอบเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยบัดกรีที่อุณหภูมิต่ำ หลังจากประกอบเสร็จแล้ว ให้ตรวจสอบว่าไดโอดในกล่องเชื่อมต่อได้รับการบัดกรีหรือไม่ และสายไฟได้รับการบัดกรีผิดปกติหรือไม่
กล่าวโดยสรุป ตัวตรวจจับ EL ของแผงโซลาร์เซลล์เป็นเครื่องมือตรวจจับที่สำคัญ ซึ่งมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า ลดต้นทุน ส่งเสริมการพัฒนาพลังงานหมุนเวียน แต่ยังช่วยให้มั่นใจถึงเสถียรภาพและประสิทธิภาพของระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อีกด้วย
