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PERC电池电性能问题分析方法

发表于:2020-07-01 08:57:20    

来源:光伏俱乐部、光伏技术

电性能参数对于运营现场人员来说,就如同人们到医院体检的检查结果一样,可以反映出制程过程中的各种问题,通过各种参数的对比分析、跟踪,来判断问题是否得到真正解决,今天"光伏技术”将介绍电性能异常分析方法,期待与您共同进步。1. 电性能偏低原因分析

1.1开路电压UOC偏低

a. 烧结烧穿;

b. 未扩散片;

c. 湿刻放反片;

d. PE 放反片;

e. 来料“黑心片”;

f. 污染片(工序卫生没搞好);

g. 合金不共融片;

h. 来料氧含量超标;

i. 微晶片。

1.2 短路电流ISC偏低

a. 烧结没烧透(接触电阻大);

b. 烧结烧穿;

c. 未扩散片;

d. 来料“黑心片”;

e. PE 放反片;

f. 背面绒面抛光效果差;

g. 正面绒面效果不理想;

h. 扩散方阻小;

i. 来料氧含量超标;

j. 丝印效果差(高宽比异常、断栅多、虚印严重);

k. 湿刻放反片;

l. 微晶片。

1.3 串联电阻RS偏大

a. 烧结没烧透;

b. 扩散方阻偏大;

c. 湿刻放反片;

d. 湿刻方阻上升过大;

e. 死层去除不够干净;

f. 测试探针接触不良;

g. 浆料过于干燥;

h. 丝印效果差(高宽比异常、栅线粗细不均、虚印严重);

i. 微晶片。

1.4 并联电阻Rsh偏小

a. 烧结烧穿;

b. 漏浆;

c. 湿刻边缘没完全干净;

d. 扩散污染;

e. 来料污染;

f. 湿刻过刻;

g. PE 放反片;

h. 微晶片。

1.5 暗电流Irev偏大

a. 烧结烧穿;

b. 漏浆;

c. 扩散污染;

d. 来料污染;

e. 湿刻边缘没完全干净;

f. 湿刻放反片;

g. PE 放反片;

h. 丝印返工片;

i. 湿刻过刻;

j. 微晶片。

2.异常原因分析

2.1烧结烧穿

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、并联电阻偏小、暗电流偏大;

2.2 PE 放反片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、并联电阻偏小、暗电流偏大;

2.3 来料“黑心片”

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、并联电阻偏小、暗电流偏大;

2.4 扩散污染片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、并联电阻偏小、暗电流偏大;

2.5 正银浆料污染片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、并联电阻偏小、暗电流偏大;

 

1.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:四探针测试仪 和 EL-C。

c. 分析判断方法:

1. 首先用四探针测试电池片背面没有印上浆料的地方,看其方阻是否正常,当方阻在 50 左右时,可以判断为PE 放反;

2. 如果方阻正常,则用EL 进行正偏和反偏测试,根据图案形状来做判断,如果图像是以电池片中心,出现椭圆或近圆状暗色图形的,一般可判为来料“黑心”片;

3. 如果显示暗色的出现在印刷栅线重合地方,可认为是烧结烧穿或者是正银浆料污染;

4. 如果出现杂乱的,或者出现点状暗淡的图形或者在晶界边缘,一般可认为是扩散污染片。

2.6未扩散片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低;

2.7 氧含量超标

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低;

 

2.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用EL-C;

c. 分析判断方法:

1. 直接用EL-C 测试电池片,如果正反偏图象显示为全黑的,可认为是未扩散片;

2. 如果图象均匀跟正常片没什么区别,只是颜色偏淡,一般认为是光谱响应不够,也可以用D8仪来测试其反射率;

3. 对于氧含量超标用专门检测设备来判定,不过由于缺乏设备,我们可以按上面的顺序来排查确定;

2.8 湿刻放反片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、串联电阻偏大、暗电流偏大;

 

3.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用EL-C;

c. 分析判断方法:

用EL-C正偏测试,如果图象显示的是中间偏暗,而片子四周显示的偏亮,反片图象均匀,偏暗;(这是因为放反的片子四周有PN 结,而中间没有)所以可判定为放反片;

2.9 合金不共融片

测试指标表现为:开路电压偏低、短路电流偏低、串联电阻偏大;

 

4.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用EL-C;

c. 分析判断方法:

使用破坏测试,先沿着栅线处断开,然后用EL-C 测试栅线与氮化硅膜接触面,利用图象来分析判断,如果栅线内部结合不紧凑有空洞,接触面能明显分离,没有紧密接触,可认为是烧结不透;

2.10 微晶片

测试指标表现为:开路电压偏低;串联电阻偏大、并联电阻偏小、暗电流偏大;

 

5.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:WT-2000 、EL-C;

c. 分析判断方法:

用EL-C 测试电池片,其图像一般都是在某个局部有一块地方出现偏暗的,(跟漏电图像大体相似)但仔细观察,里面分布不一样,如果是微晶片,其图像四周有一部分出现密集的星点分布状,而偏暗内部就几乎不出现星点出现。(漏电的则有稀疏的星点);

2.11 背面绒面抛光效果差

测试指标表现为:短路电流偏低;

 

6.webp.jpg

 

2.12 正面绒面效果不理想

测试指标表现为:短路电流偏低;

2.13 扩散方阻小

测试指标表现为:短路电流偏低;

2.14 丝印效果差(高宽比异常、栅线粗细不均、虚印严重)

测试指标表现为:短路电流偏低;

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用EL-C

c. 分析判断方法:

用EL-C 进行测试,可以根据图像来判定其类型,如果背面图像的绒面刻粒过大可划为抛光效果差;如果正面图像的绒面大小,均匀性等不在我们工艺控制要求内的可作为效果不理想;

如果看栅线图像可以判断印刷质量,就可以判断其丝印效果;对于方阻小的就要进行破坏测试,先去除氮化硅膜,然后测试方阻来确定;

2.15 湿刻过刻

测试指标表现为:短路电流偏小、串联电阻偏大、并联电阻偏小、暗电流偏大;

 

7.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用EL-C;

c. 分析判断方法:

用EL-C 测试电池片,其正偏图像刚好跟放反片相反,中间偏亮,而四周偏暗(一般偏暗距离边缘的尺寸大于2mm);

2.16 死层去除不干净

测试指标表现为:串联电阻偏大、短路电流偏低;

2.17 测试探针接触不良

测试指标表现为:串联电阻偏大;短路电流偏低;

2.18 浆料过于干燥

测试指标表现为:串联电阻偏大;短路电流偏低;

 

8.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:其他设备(暂时没有)

c. 分析判断方法:

根据我们工艺参数来测算我们的网版设计,和现场检查操作控制有无异常来做判断;

2.19 漏浆

测试指标表现为:并联电阻偏小、暗电流偏大;

2.20 湿刻边缘没完全干净

测试指标表现为:并联电阻偏小、暗电流偏大;

 

9.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:用冷热探针或者万用表

c. 分析判断方法:

先观察片子四周有无明显的漏浆现象,二是用冷热探针或者万用表来测试片子四周边缘,看其是否有异常来判断;

2.21 丝印返工片

测试指标表现为:暗电流偏大;

 

10.webp.jpg

 

a. 备注说明:正常是指指标变化相对小,异常是指指标变化相对大。

b. 使用检测设备:万用表

c. 分析判断方法:

查看操作记录,判断该片是否在印刷过程中返工,二是用万用表来测试四周边缘地方电阻是否正常来判断;

3. 结论总结

 

对于电性能异常的片子,其测试内容指标都有所变化,只是有个别指标变化特别明显。我们分析突破缺口以最大指标变化的数据为目标。

责任编辑:大禹

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