晶硅光伏組件電致光檢測應用及缺陷
3.2、黑心片(黑團片)
(1)產生原因:在直拉硅棒生產過程中,晶體定向凝固時間縮短,熔體潛熱釋放與熱場溫度梯度失配,晶體生長速率加快,過大的熱應力導致硅片內部位錯缺陷。(2)成像特點:黑芯或黑團片在EL成像圖中可以清晰的看到從電池片中心到邊緣逐漸變亮的同心圓,從而導致缺陷的部分在EL測試過程中表現為發光強度較弱或不發光。從而形成復合密集區,在通電情況下電池片中心一圈呈現黑色區域。如圖4、5所示。(3)組件影響:組件出現此缺陷后,長時間運行,會造成熱擊穿;在使用組件測試儀測試組件IV測試特性曲線時,測試曲線呈現臺階形狀;同時長時間運行會導致組件功率下降。
圖4、EL測試成像(黑心)
圖5、EL測試成像(黑團)
3.3、短路黑片(非短路黑片)
(1)產生原因:組件單串焊接過程中造成的短路;組件層壓前,混入了低效電池片造成;硅片使用上錯用N型片,無PN結,故EL成像為全黑;(2)成像特點:組件某個位置出現1塊或多塊電池片呈現全黑現象;(3)組件影響:會造成組件IV測試曲線呈現臺階,組件功率和填充因子都會受到較大影響。使被短路的電池片不能對外提供功率,整塊組件輸出功率降低,IV測試曲線最大功率下降。如圖6、7所示。
圖6、EL測試成像(短路黑片)
圖7、EL測試成像(短路黑片)
3.4、斷柵
(1)產生原因:電池片本身柵線印刷不良或電池片不規范焊接;絲網印刷參數設置不當或絲網印刷質量不過關;硅片切割不均勻,可能出現斷層現象;(2)成像特點:EL成像圖中電池片的斷柵處發光強度較弱或不發光;(3)組件影響:組件短路電流、并聯電阻、填充因子及效率均下降,而串聯電阻增大,開路電壓影響較小。如圖8、9所示。
圖8、EL測試成像(斷柵)
4、結束語
通過對以上組件EL成像缺陷分析,可以看出太陽能電池電致發光(Electroluminescence)測試在短時間內就能確定太陽能電池及組件缺陷情況及其分布,通過EL成像可以快速準確測出太陽能電池及組件可能存在隱裂、破片、斷柵、黑芯片、黑團片、短路黑片等缺陷情況。通過對各自EL成像特點和影響分析,缺陷可以造成組件串聯電阻增大、并聯電阻減小、輸出功率降低及光電轉換率下降等不良問題。同時通過分析EL成像,也有助于完善和改進太陽能電池組件生產工藝,控制產品質量、提高組件成品率、避免生產過程中的浪費,對太陽能電池組件生產和檢測有著重要的指導意義。

責任編輯:蔣桂云