常见的组件EL测试缺陷分析

组件EL(Electroluminescence)检测中文名为电致发光缺陷检测,是根据硅材料的电致发光原理对组件进行缺陷检测。给晶体硅电池组件通入1-1.5倍Isc的正向电流,硅片会发出1000-1100nm的红外光,同时摄像头可以捕捉到这个波长范围内的光并在电脑上成像。

可以通过不同的发光及图像状态来判断组件电池内部状况。目前行业内比较常见的EL缺陷分为以下七种。

黑心片

下列EL图片中可以看到大量中心一圈呈现黑色区域的电池片,黑色部分没有发出1150nm的红外光,无法被摄像头捕捉到,因此成黑色像。此类现象是由于硅材料中硅的平衡少数载流子浓度偏低,从而降低了该区域的EL发光强度。

常见的组件EL测试缺陷分析

黑斑片

黑斑片形成的原因主要有人为因素、环境因素及机械不稳定等因素,最有可能是在电池片制程过程中硅材料受到其他杂质,造成硅片的一些缺陷及污染。

从而在有缺陷的区域,少子扩散长度降低,发光强度弱。

常见的组件EL测试缺陷分析

短路黑片、非短路黑片

电池片黑片有两种,全黑片称之为短路黑片,通常是由于焊接造成的短路或者混入了无功率电池片造成的。

另外一种除边缘发光外全黑的称之为非短路黑片,这种电池片大多产生于单面扩散工艺或是湿法刻蚀工艺,在PE扩散面放反导致在背面镀膜印刷,使得PN结成反向。

常见的组件EL测试缺陷分析

断栅片

电池片断栅主要在生产环节和人为使用环节造成。在丝网印刷工序时,由于浆料问题或者丝网印刷参数设置不当导致印刷不良。当然在组件工厂做前期单片分选过程中也会不同程度的造成一些断栅或者划痕。

常见的组件EL测试缺陷分析

过焊片

电池片过焊一般是焊接温度过高造成的,过焊会造成电池部分电流的收集障碍,该缺陷发生在主栅线的旁边。在早期人工焊接时发生较多,现在行业内基本都采用机焊,此类缺陷发生概率很少。

常见的组件EL测试缺陷分析

明暗片

明暗片是由于转换效率不同的电池片混入同一个组件中,电流较大则成像较亮,反之则较暗,电流差异越大,明暗差异就越明显。此类混档片会导致组件热斑效应,造成热击穿降低组件寿命,同时又影响系统发电能力。

常见的组件EL测试缺陷分析

隐片、破片裂

隐裂片在EL测试下产生明显的明暗差异的纹路(黑线)。轻微或较小的隐裂会造成电池片电流的缺失,严重或较大的隐裂会导致部分区域发黑甚至破片。隐裂纹会使副栅线断裂,从而影响电流收集。因隐裂或破片造成的原因有许多,包括电池片硅原料因素,人为操作或者焊接工艺等,因此会有下图几种比较有代表性的隐裂纹:

常见的组件EL测试缺陷分析

常见的组件EL测试缺陷分析

 

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