EL测试培训精讲

1、 EL测试仪培训报告测试仪培训报告 2009-10-13 ? ELEL测试仪的原理以及结构测试仪的原理以及结构 ? ELEL测试仪的功能及应用测试仪的功能及应用 ? 常见缺陷问题介绍常见缺陷问题介绍, ,原因和危害原因和危害 ? 总结总结 ELEL测试仪的原理测试仪的原理 基本原理：通过太阳能电池的电致放光原理。 Eletroluminescence电致发光的基本结构示意图如下图所示： 4 4 ELEL测试仪的原理测试仪的原理 原理描述: EL测试仪是通过对电池片通入1-40mA的正向电流，作用于扩散结两边,电能把处于基态的原子进行激发，使其处于激发态，处于激发态的原子不稳定，进行自发辐射。我

2、们通过滤波片的作用及底片的曝光程度来了解在自发辐射中本征跃迁的情况，通过少子寿命、密度与光强间的关系，从底片的曝光程度，来判断硅片中是否存在缺陷。 ELEL测试仪结构测试仪结构 目前我们公司是用的上海沛德光电科技产的EL-M型太阳能电池组件电致发光检测仪。 ELEL测试仪结构测试仪结构 它采用的是单相继镜面反射式拍摄模式，所以拍摄的它采用的是单相继镜面反射式拍摄模式，所以拍摄的EL图跟实物是图跟实物是 镜像对应关系镜像对应关系 ELEL测试仪结构测试仪结构 下图为组件实物图和EL图的对比，由于EL测试仪采用是的镜像成图，所以拍摄出来的组件EL图和组件实物图是轴对称关系，如下图中红色箭头的两端分

3、别指的组件电池片实物和EL图中的位置。 组件实物图组件EL图 接线盒位置 接线盒位置 EL测试仪的功能及应用 EL测试仪的功能测试仪的功能: 通过通过EL测试仪可以清楚的发现太阳能组件电池片上的黑斑测试仪可以清楚的发现太阳能组件电池片上的黑斑,黑心以及组件中的裂片（包括隐裂和显裂）、劣片及焊接缺陷等黑心以及组件中的裂片（包括隐裂和显裂）、劣片及焊接缺陷等问题问题,从而及时发现生产中存在的问题从而及时发现生产中存在的问题,及时排除及时排除,进而改进工艺。进而改进工艺。对提高效率和稳定生产都有重要的作用，因而太阳电池电致发光对提高效率和稳定生产都有重要的作用，因而太阳电池电致发光测试仪被认为是太阳

4、电池生产线的测试仪被认为是太阳电池生产线的“眼睛眼睛”。 EL测试仪的应用测试仪的应用: 1.EL测试仪可以检测太阳能电池串测试仪可以检测太阳能电池串,层压件及装框成品。层压件及装框成品。 2.可以对线上问题组件的测试，找出肉眼看不到的缺陷。可以对线上问题组件的测试，找出肉眼看不到的缺陷。. 3.可以协助各类实验的进行。可以协助各类实验的进行。 常见缺陷的介绍常见缺陷的介绍,原因和危害。原因和危害。 ? 常见缺陷的介绍 在列举各类缺陷问题组件图形前,先让我们看下正常组件的EL图形。 1.正常组件正常组件 指组件EL图形中电池片亮度均匀，颜色基本一致，无明显的缺陷（如下图所示1为单晶优质组件EL

5、图，2为多晶优质组件EL图）。 常见缺陷的介绍常见缺陷的介绍 2.黑斑黑斑 电池片上有不规则黑色块或者整块电池片颜色明显暗于其它电池片. 1. 2. 常见缺陷的介绍常见缺陷的介绍 3：黑心：黑心 电池片的中心处呈圆形黑色，严重者黑色块呈年轮状。（目前大都发现在单晶电池片上） 较之少见的年轮状较之少见的年轮状黑心电池片黑心电池片 常见缺陷介绍常见缺陷介绍 4.4.断栅断栅 指电池片表面沿着栅线方向长短不一的黑色线状痕迹。指电池片表面沿着栅线方向长短不一的黑色线状痕迹。 常见缺陷的介绍常见缺陷的介绍 5：裂片：裂片 指在生产中那些由于各种受力原因挤压碰撞产生的裂痕，严重的 甚至碎裂的电池片。根据轻

6、重程度我们可以分为隐裂和碎片。 1） 隐裂 指那些在组件中肉眼看不出，但通过EL测试图可以看见明显黑色线状裂纹痕迹的轻微裂片。 隐裂电池片 隐裂电池片 常见缺陷介绍常见缺陷介绍 2）. 碎片 指裂片中那些严重的，通过EL测试图可以明显看出已经碎裂的电池片。 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 ? 黑心黑斑的原因黑心黑斑的原因 EL照片中黑心片和黑斑片是反映在通电情况下电池片部分没有发出照片中黑心片和黑斑片是反映在通电情况下电池片部分没有发出1130nm的的 红外光，故红外相片中反映出黑心和黑斑。红外光，故红外相片中反映出黑心和黑斑。 产生黑心黑斑的原因主要由电池片的材料缺陷，烧结缺陷和工艺污染等。产

7、生黑心黑斑的原因主要由电池片的材料缺陷，烧结缺陷和工艺污染等。 材料缺陷材料缺陷 烧结缺陷烧结缺陷 工艺污染工艺污染 正常电池片正常电池片 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 在黑斑组件中，会出现如下图所示，黑斑电池片颜色均匀，但颜色相比组件其在黑斑组件中，会出现如下图所示，黑斑电池片颜色均匀，但颜色相比组件其它电池片颜色较暗的黑斑现象，这跟电池片的转换效率不一样有关。它电池片颜色较暗的黑斑现象，这跟电池片的转换效率不一样有关。 相对低效电池 相对低效电池 下面我们看下转换效率不同的各档次电池片的下面我们看下转换效率不同的各档次电池片的EL图图 12-14%太阳电池 14-15%太阳电池 15-17

8、%太阳电池 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 ? 断栅的原因断栅的原因 断栅的的主要原因是电池片丝网印刷工艺中网印缺陷引起的栅线堵孔，短路。 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 另外，电池片栅线被外力破坏时，也会导致断栅现象。 电池片原始图 电池片栅线被划伤图 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 ?组件电池片裂纹的原因组件电池片裂纹的原因 组件上电池片的裂纹在EL图上显示电池片上有黑色线条状，在长晶，切片，电池片加工，组件制作中有太多的环节和原因可能会导致隐裂的发生。如图: 层压裂纹（图片来自于互联网，非CSI组件） 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 下图是我们做的总装跟踪实验中组件下图是我们做的总装跟踪实验中组

9、件2492A094271741总装前后的总装前后的EL图形比较图形比较 总装前总装前 总装后总装后 隐裂 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 下图为在9.26号在生产线上随机抽测的105片组件中隐裂组件的其中一些图片： 隐裂 隐裂 2492A0939605962492A093960596 2492A0939617532492A093961753 常见缺陷的原因常见缺陷的原因 下图为受外力撞击而产生裂纹进而演变成碎片的过程示意图。 初时图 常见缺陷问题的影响常见缺陷问题的影响 ? 黑斑裂纹电池片对组件的影响。黑斑裂纹电池片对组件的影响。 先让我们看几个例子：先让我们看几个例子： 1. 在对生产线上条码

10、为2492a093762235太阳能组件的电性能测试中发现组件曲线不良,功率偏低,之后我们在EL测试仪进行测试,结果发现组件有部分电池有明显隐裂，碎片缺陷。 缺陷电池 缺陷电池 缺陷电池 电性能图 EL图 常见缺陷问题的影响常见缺陷问题的影响 我们将组件做了返工，将缺陷电池片更换成优质电池片后，再进行电性能和EL测试，其测试图分别如下： 修复后电池 修复后电池 修复后电池 电性能图 EL图 常见缺陷问题的影响常见缺陷问题的影响 2.在对电池串进行串联测试时发现不良电池串,对其进行了EL测试,结果在这些不良的电池串上发现了黑斑和裂片现象。 以下是串测试发现的不良串的EL测试图： 黑斑 黑斑 裂片

11、 常见缺陷问题的影响常见缺陷问题的影响 由上面两个例子可以看出，黑斑，裂片等缺陷会对组件的电性能造成不良由上面两个例子可以看出，黑斑，裂片等缺陷会对组件的电性能造成不良影响，导致影响，导致IV曲线的异常曲线的异常。 以下是EL测试拍摄的一些最近客户诉回组件的EL测试图。 7524600484 7524300033 常见缺陷问题的影响常见缺陷问题的影响 7524600186 7524300035 总结总结 ? 总结总结 无论是黑心黑斑，还是隐裂碎片都对我们组件的质量和使用寿命造成了不良无论是黑心黑斑，还是隐裂碎片都对我们组件的质量和使用寿命造成了不良的影响，应该是我们改善并杜绝的目标的影响，应该是我们改善并杜绝的目标 ，然而然而，从上例客退组件从上例客退组件EL图并结合我图并结合我们公司的生产现状，相对于黑斑，黑心等电池片问题，目前产线上最大的问题是们公司的生产现状，相对于黑斑，黑心等电池片问题，目前产线上最大的问题是裂片的问题。相对于客户诉回组件中较多表现的碎片缺陷，生产线上表现出的多裂片的问题。相对于客户诉回组件中较多表现的碎片缺陷，生产线上表现出的多数为隐裂缺陷，即硅片已经裂开，有隐藏的裂纹，而表面的栅线连接完好或者处数为隐裂缺陷，即硅片已经裂开，有隐藏的裂纹，而表面的栅线连接