組件EL(Electroluminescence)檢測中文名為電致發光缺陷檢測,是根據硅材料的電致發光原理對組件進行缺陷檢測。給晶體硅電池組件通入1-1.5倍Isc的正向電流,硅片會發出1000-1100nm的紅外光,同時攝像頭可以捕捉到這個波長范圍內的光并在電腦上成像。
可以通過不同的發光及圖像狀態來判斷組件電池內部狀況。目前行業內比較常見的EL缺陷分為以下七種。
黑心片
下列EL圖片中可以看到大量中心一圈呈現黑色區域的電池片,黑色部分沒有發出1150nm的紅外光,無法被攝像頭捕捉到,因此成黑色像。此類現象是由于硅材料中硅的平衡少數載流子濃度偏低,從而降低了該區域的EL發光強度。
黑斑片
黑斑片形成的原因主要有人為因素、環境因素及機械不穩定等因素,最有可能是在電池片制程過程中硅材料受到其他雜質,造成硅片的一些缺陷及污染。
從而在有缺陷的區域,少子擴散長度降低,發光強度弱。
短路黑片、非短路黑片
電池片黑片有兩種,全黑片稱之為短路黑片,通常是由于焊接造成的短路或者混入了無功率電池片造成的。
另外一種除邊緣發光外全黑的稱之為非短路黑片,這種電池片大多產生于單面擴散工藝或是濕法刻蝕工藝,在PE擴散面放反導致在背面鍍膜印刷,使得PN結成反向。
斷柵片
電池片斷柵主要在生產環節和人為使用環節造成。在絲網印刷工序時,由于漿料問題或者絲網印刷參數設置不當導致印刷不良。當然在組件工廠做前期單片分選過程中也會不同程度的造成一些斷柵或者劃痕。
過焊片
電池片過焊一般是焊接溫度過高造成的,過焊會造成電池部分電流的收集障礙,該缺陷發生在主柵線的旁邊。在早期人工焊接時發生較多,現在行業內基本都采用機焊,此類缺陷發生概率很少。
明暗片
明暗片是由于轉換效率不同的電池片混入同一個組件中,電流較大則成像較亮,反之則較暗,電流差異越大,明暗差異就越明顯。此類混檔片會導致組件熱斑效應,造成熱擊穿降低組件壽命,同時又影響系統發電能力。
隱片、破片裂
隱裂片在EL測試下產生明顯的明暗差異的紋路(黑線)。輕微或較小的隱裂會造成電池片電流的缺失,嚴重或較大的隱裂會導致部分區域發黑甚至破片。隱裂紋會使副柵線斷裂,從而影響電流收集。因隱裂或破片造成的原因有許多,包括電池片硅原料因素,人為操作或者焊接工藝等,因此會有下圖幾種比較有代表性的隱裂紋:
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