在光伏系统中,组件质量的优劣直接决定了发电情况的好坏。那么,如何区分组件质量好坏?对此,小编想说,虽然我们从肉眼分辨不出质量好坏,但是可以通过EL测试仪来检测。
EL测试仪作为光伏组件缺陷检测的一大利器,主要应用在光伏组件生产过程中的质量分析、质量控制及光伏电站日常运维工作中,其优点是测试方法简单快捷、缺陷表征直观、设备价格便宜。
下面小编就从EL测试仪原理、反应的缺陷类型、主要应用环节以及测试方法等几个方面,对EL测试仪做详细介绍。
一、EL测试仪原理
电致发光(ElectroluminescenceEL)测试原理:根据半导体辐射复合释放光子的特点,对组件施加正向电压注入非平衡载流子,并通过光子探测器接收非平衡载流子辐射复合释放的光子,非平衡载流子浓度越高(正常区域)释放的光子越多,EL显示图像越亮,非平衡载流子浓度越低(缺陷区域)释放的光子越少,EL图像越暗,通过图像明暗关系即可反应组件内部电池缺陷情况。
二、EL测试仪反应缺陷类型
(1)根据EL测试仪原理可以知道,光伏组件中所有能引起内部电池少子寿命降低的缺陷都通过EL图像反应,例如黑心片、黑斑片等材料缺陷,以及碎片、隐裂等电池缺陷。
黑心片和黑斑片主要跟电池制备所用的硅材料有关,有黑心片和黑斑片的电池少子寿命较低,对组件输出功率也会有影响。
电池碎片和隐裂片一般由外力造成。其中碎片一般可由肉眼看到,对组件的功率输出有较大影响;隐裂通过肉眼难以发现,对组件功率输出有一定影响,容易形成热斑,可发展为碎片。
(2)另外通过EL图像明暗关系还可以反映电池或组件制备工艺缺陷,例如断栅片、暗片、黑片等。
电池断栅主要是由印刷不良或烧结时磨损造成,断栅处不能有效收集电池载流子。
暗片一般是由于电池分选不当,低效片混入正常片中,高档次的电池片在组件工作过程中不能充分发挥其发电能力,从而造成浪费,甚至引起组件发热。
组件中的黑片可能是由于焊接失效或电池片无功率造成,在使用过程中容易引起热斑。
(3)此外,通过EL测试还能表征组件使用过程中的失效缺陷,例如二极管击穿缺陷、PID缺陷等。
旁路二极管击穿EL图
当发生二极管击穿短路时,电流直接从二极管流过,该二极管对应的电池EL图像呈黑色。
当发生组件发生PID效应时,钠离子聚集在金属边框附近,呈强复合中心,EL图像为黑色。