Güneş Paneline Elektrik Verilmesi Gizli Hücre Çatlaklarını Neden Ortaya Çıkarır?

Güneş panelleri fabrikadan çıkmadan önce iki büyük kalite kontrolünden geçer. Biri basit bir görsel incelemedir. Diğeri ise bugün bahsedeceğimiz şeydir: güç testi. Bunun teknik adı EL testidir. EL, Elektrolüminesans anlamına gelir.

1. EL Testinin Arkasındaki Bilim

Kristal silikon güneş hücresi esasen bir PN bağlantı yarı iletkenidir. Çift yönlü fotoelektrik özelliklere sahiptir. Günlük kullanımımızda güneş ışığı panele çarpar, fotovoltaik etkiyi tetikler ve ışık enerjisini elektriğe dönüştürür.

EL testi bu fiziksel süreci tersine çevirir. Harici bir güç kaynağı modüle ileri yönlü doğru akım uygular. Bu, hücreye elektronlar ve delikler enjekte eder. Bu yük taşıyıcıları PN bağlantı noktasında yeniden birleşir ve fotonlar olarak enerji açığa çıkararak elektrolüminesans etkisini yaratır.

İşte püf noktası burada. Silikon hücreye güç verildiğinde yaydığı ışık, yaklaşık 1100-1150nm dalga boyuna sahip yakın kızılötesidir. Bu spesifik bant tamamen insan görüşünün dışındadır. Bu ışığı hiç algılayamayız. Modül tamamen güçlendirilmiş ve parlıyor olsa bile, çıplak gözle sadece sıradan bir cam parçası gibi görünür. Parlak veya koyu desenler görmezsiniz.

Bu yüzden sadece güç uygulamak hiçbir şekilde yeterli değildir. Özel kızılötesi görüntüleme kameralarına güvenmek zorundayız. EL ekipmanı, IR filtrelerle eşleştirilmiş yakın kızılötesine duyarlı CMOS veya CCD kameralar kullanır. Tamamen karanlık bir ortamda uzun pozlamalı çekimler yaparlar. Bu kurulum, görünmez kızılötesi sinyalleri monitörde net siyah-beyaz görüntülere dönüştürür.

2. Neden EL Testine İhtiyacımız Var?

Bunu güneş panelleri için bir BT taraması gibi düşünün. Dışarıdan göremediğiniz kusurlar, bir EL testi ile kristal netliğinde ortaya çıkar. Birkaç yaygın EL kusuruna bakalım: mikro çatlaklar, soğuk lehimleme ve kırık ızgara hatları.

Mikro çatlaklar:Bunlar, mekanik stresin neden olduğu silikon gövdesindeki mikro çatlaklardır. Hücre tamamen kopmadığı için yüzey iyi görünür. Ancak kristal kafes zaten çatlamıştır. Silikon tabanında gerçek bir hasar olduğu için EL kamerası bunu kolayca yakalar. Bir EL görüntüsünde mikro çatlak, belirgin siyah bir çizgi olarak görünür.

Soğuk Lehimleme:Bu, lehim şeridi ile hücrenin ana bara hattı arasında iyi bir alaşım temasının oluşamaması durumunda meydana gelir. Mekanik olarak temas ederler, ancak elektriksel bağlantı zayıftır. EL görüntülerinde soğuk lehimleme, yerel koyu lekeler veya koyu çizgiler olarak görünür. Genellikle ızgara hatları boyunca ilerleyen düzensiz, kırık siyah çizgiler veya noktalı lekeler olarak görürsünüz.

Kırık Izgara Hatları:Bazen hücre üzerindeki ince gümüş ızgara hatları kırılır. Bu olduğunda, akım toplama yolu kesilir. Bu neredeyse her zaman bir hammadde kusurudur. Bunu bir EL taramasında ana baraya dik uzanan siyah veya koyu alanlar olarak tespit edebilirsiniz.

Yaklaşık 15 yıl önce, alıcılar nadiren EL incelemeleri isterdi. Bugün, panel sevkiyatları için kesin bir zorunluluktur ve hatta %100 kapasiteyle test edilir. Mikro çatlaklar, soğuk lehimleme ve kırık ızgaralar, bir modülün güç çıkışını ciddi şekilde düşürür ve uzun vadeli güvenilirliğini bozar.

Ooitech'in Görüşü

Kalite kontrol donanımı, TOPCon ve HJT gibi modern yüksek verimli hücre mimarilerine ayak uydurmak için büyük ölçüde gelişti. Panelleri EL test cihazlarından geçirmek artık sadece kusurları yakalamakla ilgili değil; aynı zamanda yukarı akıştaki tabber stringer ve laminatör parametrelerini gerçek zamanlı olarak ince ayarlamakla ilgilidir. EL verileri doğrudan üretim hattının ana kontrol sistemine geri beslendiğinde ve tekrarlayan mekanik stres sorunlarını önlediğinde fabrika verimleri önemli ölçüde artar.