1、EL(electroluminescence) 在太陽能電池檢測中的應用,2011年10月18日,山東XX電力有限公技術(shù)部,1,內(nèi)容,2,3,EL測試原理,總結(jié),在電池片檢測中的應用,2,設備認識及操作流程,EL(Electroluminescence)原理,在太陽能電池片生產(chǎn)過程中，需要對產(chǎn)品進行實時監(jiān)控，對有缺陷的電池片進行相應處理并及時排除相關(guān)問題，此時電池缺陷檢測儀就作為生產(chǎn)過程的眼睛一樣不可或缺。現(xiàn)在主要的缺陷測試儀主要有兩種類型，分別基于電致發(fā)光(electroluminescence)和光致發(fā)光(Photoluminescence)原理。,EL: electro luminesc

2、ence為d電致發(fā)光，利用光生伏特效應的逆過程，給太陽電池通電，電子在太陽電池內(nèi)部與空穴復合復合過程發(fā)射光子，即電致發(fā)光。太陽電池電致發(fā)光的波長范圍在800nm-1300nm。,EL測試原理,EL(Electroluminescence)與PL(Photoluminescence)優(yōu)缺點對比,設備參數(shù),沛德MC01太陽能電池測試儀規(guī)格,暗室,穩(wěn)流/穩(wěn)壓源,偏流/偏壓開關(guān),設備概覽,暗室,暗室門電源開關(guān),CCD相機,電池片平臺,氣缸開關(guān),暗室門電源開關(guān) 在暗室門開啟/關(guān)閉狀態(tài)下電池測試平臺斷開/接通電流(電壓)源。 CCD相機 對片源發(fā)光進行拍照 電池片平臺 放置被測試電池片 氣缸開關(guān) 氣缸開關(guān)

3、的抬起和下落對應測試探針的的升起和下落,電池片平臺,探針陣列,銅質(zhì)底盤,156單晶/多晶限位塊,156單晶/多晶限位塊,125單晶限位槽,探針陣列 上部電極，可移動拆卸，分別測試125單晶兩柵，156三柵及兩柵電池。 銅質(zhì)底盤 底部電極，放置被測試電池片。 限位槽(塊） 限位槽有兩種規(guī)格，外部對應156規(guī)格電池片，內(nèi)部對應125規(guī)格電池片。測試時限位塊要置于與電池規(guī)格相應的限位槽內(nèi)。,注意： 測試125單晶時最外側(cè)探針將直接與底盤接觸，請在底盤上粘貼絕緣膠帶。,電流源面板,穩(wěn)流源開關(guān),數(shù)字顯示面板,電流調(diào)節(jié)旋鈕,電壓調(diào)節(jié)旋鈕,穩(wěn)流源開關(guān) 接通/斷開電流源 電流/電壓調(diào)節(jié)旋鈕 調(diào)節(jié)電流/電壓大小

4、 電流：0-10A 電壓：0-30V,電流/電壓開關(guān),電流/電壓開關(guān) 開關(guān)有3個檔位，分別： 0：斷開 1:正向電流 2：反向偏壓,測試流程,開機及啟動軟件 開啟設備前確認測試機電源、相機冷卻電源與數(shù)據(jù)線連接正常，開啟電腦并打開沛德設備軟件，點擊“啟動相機”，打開穩(wěn)流/穩(wěn)壓電源開關(guān)。,啟動相機,設備使用,2. 測試 2.1測試前請確認電池片平臺限位塊與探針與所測片源規(guī)格相符。 2.2將電池片正確放置于底盤上，下?lián)軞飧组_關(guān)，使探針下壓并與柵線良好接觸，關(guān)閉暗室門。 2.3撥電流/電壓開關(guān)進行正向電流/反向偏壓測試 2.4點擊“拍照”按鈕保存圖像,測試流程,點擊“拍照”保存圖像,設備使用,測試流程

5、,3. 圖像保存,對圖片命名及選擇特定位置保存圖片,設備使用,測試流程,4. 參數(shù)調(diào)節(jié) 4.1 增益調(diào)節(jié) 在測試片源時，增益可以從大到小進行調(diào)節(jié)，至圖像能清晰顯示細柵線為佳，不要使圖像太亮或太暗 4.2 對比度 對比度固定，無需調(diào)節(jié) 4.3 伽馬 伽馬調(diào)至1固定，無需調(diào)節(jié),設備使用,5. 電源參數(shù)設置 一般情況下，電池片加正向電流時，125*125電池片電流設置為5A，156*156電池片電流設置為7.5A，電池片反向偏壓時，電壓設置為12V,測試流程,電壓調(diào)節(jié),電流調(diào)節(jié),設備使用,測試流程,注意事項 6.1 禁止觸碰相機及鏡頭 6.2 不可隨意觸動探針柵線及探針 6.3 保持暗室及EL機構(gòu)清

6、潔，保持銅質(zhì)底盤清潔 6.4 在測試不同規(guī)格片源時注意限位塊的位置 6.5 如果一段時間不適用設備，請關(guān)閉相機軟件及CCD相機冷卻電源 要求 7.1 會對電池片進行正向電流/反向偏壓測試 7.2 會根據(jù)片源規(guī)格調(diào)節(jié)探針陣列位置及數(shù)目，分別為125兩柵、156兩柵及156三柵電池片 7.3 會對測試圖像進行命名及保存 7.4 會調(diào)節(jié)測試參數(shù)，增益、電流、電壓等。 7.5 熟悉設備注意事項,在電池片中的應用,太陽能電池缺陷分類,1. 原材料缺陷 2. 刻蝕過刻 3. 刻蝕不足邊緣漏電 4. 印刷造成的斷柵、虛印 5. 燒結(jié)網(wǎng)紋 6. 過燒引起的擊穿漏電 7. 燒結(jié)不良 8. 擴散面放反 ,在電池片

7、中的應用,單晶硅太陽能電池正常片,在電池片中的應用,多晶硅太陽能電池正常片,在電池片中的應用,單晶太陽能電池來料缺陷片,黑芯片屬來料缺陷片，黑心處為位錯，此種黑心單晶太陽能電池片不能用于組件。,在電池片中的應用,多晶硅晶太陽能電池來料缺陷片,多晶硅太陽能電池片存在大量的晶界、位錯及層錯等缺陷，經(jīng)酸洗制絨后容易以暗紋的形式存在，此類缺陷可以通過優(yōu)化酸洗工藝降低，不能消除。,多晶硅太陽能電池晶界漏電片,由于晶體在形成過程中容易在晶界處有雜質(zhì)偏析，雜質(zhì)濃度較高，造成漏電，屬于來料缺陷造成。,在電池片中的應用,燒結(jié)引起的穿孔,如上圖所示的燒結(jié)后穿孔一般由于線痕引起，亦屬于來料缺陷。,在電池片中的應用,

8、在電池片中的應用,擴散面放反,表現(xiàn)：正向電流時邊緣發(fā)亮而中部無光。 原因：此類缺陷為由于生產(chǎn)員工在擴散后刻蝕上片時將擴散面做為了刻蝕面。 措施：加強員工對擴散面和非擴散面的區(qū)別培訓,在電池片中的應用,邊緣隱裂,表現(xiàn)：邊緣隱裂表現(xiàn)為加正向電流時隱裂處無發(fā)光，加反向電壓時隱裂處有發(fā)光。原因：此類缺陷多為由于生產(chǎn)員工在對硅片操作過程中磕碰所致。 措施：加強員工操作手法培訓,在電池片中的應用,表面污染燒結(jié)不良,表現(xiàn)：表面呈現(xiàn)團霧狀亮斑或黑斑。 原因：擦拭造成片源表面污染。 措施：盡量避免2號印刷機印刷不良，減少擦拭片的產(chǎn)生。,在電池片中的應用,斷線或虛印片,表現(xiàn)：加正向電流時表面有暗線。 原因：漿料干、網(wǎng)板堵塞或印刷參數(shù)欠妥。 措施：使用漿料稀釋劑稀釋漿料并攪拌均勻；擦拭網(wǎng)板