晶硅光伏组件电致光检测应用及缺陷

3.2、黑心片（黑团片）

(1)产生原因：在直拉硅棒生产过程中，晶体定向凝固时间缩短，熔体潜热释放与热场温度梯度失配，晶体生长速率加快，过大的热应力导致硅片内部位错缺陷。(2)成像特点：黑芯或黑团片在EL成像图中可以清晰的看到从电池片中心到边缘逐渐变亮的同心圆，从而导致缺陷的部分在EL测试过程中表现为发光强度较弱或不发光。从而形成复合密集区，在通电情况下电池片中心一圈呈现黑色区域。如图4、5所示。(3)组件影响：组件出现此缺陷后，长时间运行，会造成热击穿;在使用组件测试仪测试组件IV测试特性曲线时，测试曲线呈现台阶形状;同时长时间运行会导致组件功率下降。

图4、EL测试成像(黑心)

图5、EL测试成像(黑团)

3.3、短路黑片（非短路黑片）

(1)产生原因：组件单串焊接过程中造成的短路;组件层压前，混入了低效电池片造成;硅片使用上错用N型片，无PN结，故EL成像为全黑;(2)成像特点：组件某个位置出现1块或多块电池片呈现全黑现象;(3)组件影响：会造成组件IV测试曲线呈现台阶，组件功率和填充因子都会受到较大影响。使被短路的电池片不能对外提供功率，整块组件输出功率降低，IV测试曲线最大功率下降。如图6、7所示。

图6、EL测试成像(短路黑片)

图7、EL测试成像(短路黑片)

3.4、断栅

(1)产生原因：电池片本身栅线印刷不良或电池片不规范焊接;丝网印刷参数设置不当或丝网印刷质量不过关;硅片切割不均匀，可能出现断层现象;(2)成像特点：EL成像图中电池片的断栅处发光强度较弱或不发光;(3)组件影响：组件短路电流、并联电阻、填充因子及效率均下降，而串联电阻增大，开路电压影响较小。如图8、9所示。

图8、EL测试成像(断栅)

4、结束语

通过对以上组件EL成像缺陷分析，可以看出太阳能电池电致发光(Electroluminescence)测试在短时间内就能确定太阳能电池及组件缺陷情况及其分布，通过EL成像可以快速准确测出太阳能电池及组件可能存在隐裂、破片、断栅、黑芯片、黑团片、短路黑片等缺陷情况。通过对各自EL成像特点和影响分析，缺陷可以造成组件串联电阻增大、并联电阻减小、输出功率降低及光电转换率下降等不良问题。同时通过分析EL成像，也有助于完善和改进太阳能电池组件生产工艺，控制产品质量、提高组件成品率、避免生产过程中的浪费，对太阳能电池组件生产和检测有着重要的指导意义。