EL测试培训资料
EL测试标准培训资料
断栅片
电池片过焊一般是在焊接工序产生的， 过焊会造成电池部分电流的收集障碍，该缺 陷发生在主栅线的旁边。成像特点是在EL图 像下，黑色阴影部分从主栅线边缘延副栅线 过焊片 方向整齐延伸。栅线外侧区域，一般为全黑 阴影。栅线之间一种是全黑阴影，一种是由 深至浅的过渡阴影。我们通过计算黑色区域 的面积来判定缺陷的级别。
明暗片是由于转换效率不同的电池片混 入同一个组件中，特别明亮的电池片是电流 较大的电池片，电流差异越大，亮度的差异 明暗片 就越明显。混档会导致高档次的电池片在组 件工作过程中不能彻底发挥其发电能力，从 而造成浪费。
四、常见缺陷不良介绍
缺陷种类 不良现象 不良图片
电池片沿着主栅线的一边全部为黑色 表明这一边的电子无法被主栅线收集，通 常是由于电池片背面印刷偏移导致铝背场 局部短路片 和背电极印无法接触从而形成了局部断路。 我们应该在层压前EL加强检验及时将这种 电池片挑出，防止流入后道工序。
向有关系。
2、电池片的隐裂会加速电池片功率衰减。 3、电池片的隐裂会影响组件的正常使用寿命。
4、电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能会导致开路性的破
损。 5、长度超过1mm的隐裂将不能承受2400PA的压力
黑芯片会对组件造成哪些影响呢？
1、黑芯片会造成热击穿。 2、黑芯片会影响功率测试的曲线台阶。 3、黑芯片会影响组件功率。 注：EL发现黑芯片必须 返工处理。（如图）
备注
该组件判为 OK 级
组 件 混 档 判 定
三、EL测试标准判定及定义
亮片判定标准及定义：
亮片的定义：沿主栅线附近或主栅线上出现局部发亮的电池片称为亮片。
判定标准 项目 组件系列 125/96片 该组件判为 NG 级 125/72片 无台阶 156/72片 156/60片 不允许 125/96片 125/72片 无台阶 156/72片 156/60片 亮片判定 I-V曲线 备注
（EL）测试方法及其应用
电致发光（EL）检测方法及其应用Willurpimd, Jacky电致发光，又称场致发光，英文名为Electroluminescence，简称EL。
目前，电致发光成像技术已被很多太阳能电池和组件厂家使用，用于检测产品的潜在缺陷，控制产品质量。
一、EL测试原理EL的测试原理如图1所示【1】，晶体硅太阳电池外加正向偏置电压，电源向太阳电池注入大量非平衡载流子，电致发光依靠从扩散区注入的大量非平衡载流子不断地复合发光，放出光子；再利用CCD相机捕捉到这些光子，通过计算机进行处理后显示出来，整个的测试过程是在暗室中进行。
本征硅的带隙约为1.12eV，这样我们可以算出晶体硅太阳电池的带间直接辐射复合的EL光谱的峰值应该大概在1150nm附近，所以，EL的光属于近红外光（NIR）。
图1 EL测试原理图EL图像的亮度正比于电池片的少子扩散长度与电流密度（见图2【2】），有缺陷的地方，少子扩散长度较低，所以显示出来的图像亮度较暗。
通过EL图像的分析可以有效地发现硅材料缺陷、印刷缺陷、烧结缺陷、工艺污染、裂纹等问题。
图2 EL强度决定于正向注入电流密度和少子扩散长度二、EL图像分析1.隐裂硅材料的脆度较大，因此在电池生产过程中，很容易产生裂片，裂片分两种，一种是显裂，另一种是隐裂。
前者是肉眼可直接观察到，但后者则不行。
后者在组件的制作过程中更容易产生碎片等问题，影响产能。
通过EL图就可以观测到，如图3所示，由于（100）面的单晶硅片的解理面是（111），因此，单晶电池的隐裂是一般沿着硅片的对角线方向的“X”状图形。
图3 单晶硅电池的隐裂EL图及区域放大图但是由于多晶硅片存在晶界影响，有时很难区分其与隐裂，见图4的红圈区域。
所以给有自动分选功能的EL测试仪带来困难。
图4 多晶片的EL图2.断栅印刷不良导致的正面银栅线断开，从图5的EL图中显示为黑线状。
这是因为栅线断掉后，从busbar上注入的电流在断栅附近的电流密度较小，致EL发光强度下降。
EL测试与电池片缺陷培训
推动电池片缺陷检测技术的创新 和发展
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加强电池片缺陷培训的针对性和 实用性
促进电池片缺陷培训与实际生产 相结合提高生产效率和产品质量
感谢观看
汇报人：
EL测试在电池片缺陷培训中的应用案例
案例二：利用EL测试结果 优化电池片生产工艺提高产 品质量
案例三：通过EL测试发现 电池片缺陷原因进行预防性
培训
案例一：通过EL测试发现 电池片缺陷进行针对性培训
案例四：EL测试在电池片 缺陷培训中的实际应用效果
分析
EL测试对电池片缺陷培训的未来展望
提高电池片缺陷检测的准确性和 效率
判断缺陷类型：EL测试可以判断 缺陷的类型如裂纹、气泡、杂质 等以便采取相应的处理措施。
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定位缺陷位置：EL测试可以准确 定位缺陷的位置便于进行修复或 更换。
评估缺陷影响：EL测试可以评估 缺陷对电池片性能的影响如降低 转换效率、缩短使用寿命等。
EL测试在缺陷分类中的作用
EL测试在缺陷检测标准制定中的作用
检测标准：EL测 试可以检测电池 片的缺陷如裂纹、 气泡等
制定标准：根据 EL测试的结果可 以制定电池片缺 陷的检测标准
标准应用：在生 产过程中可以根 据EL测试的标准 进行缺陷检测
标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ更新：随着 技术的发展EL测 试的标准也需要 不断更新和完善
05
EL测试的操作流程 及注意事项
电性能测试：通过EL测试观察电池片内部是否有暗斑、黑点等缺陷
机械性能测试：通过拉伸、弯曲等测试观察电池片是否有破损、变形 等缺陷 环境测试：通过高温、低温、湿度等测试观察电池片是否有老化、 腐蚀等缺陷
EL3000系列分析仪培训教程第二部分
红外分析仪的原理
• 非分光技术 • 其测量是基于在2.5－8UM中红外光谱区域特殊气
体的不同原子的分子健间的谐振吸收。 • 被测量的各种气体依靠特定的吸收健来区分。每
一气体有自己的吸收光谱。即（指纹）。 • 以下气体无自己的吸收光谱：单原子分子，如惰
性气体。对称气体，如H2,O2,N2。这些气体无法 用红外分析仪测量。 • 郎伯比尔定律：
• 如果从基态同时跃迁到多个第一激发态， 所产生的吸收带称为组频吸收带。
几种气体分子的特征吸收波长
• 分子式 • CO • CO2 • CH4 • C2H4 • NH3 • NO • SO2 • H2O
吸收峰波长UM 2.37 4.65 2.7 4.26 14.5 3.3 7.65 3.45 5.3 7 10.5 10.4 5.2 7.3 2.0 2.8
双光源. • 按发光体分类，陶瓷光源（ABB)，合金丝
光源。激光光源（成本高，寿命短）。 • ABB光源是陶瓷光源，抛物面反射体，寿
命长，密封隔爆。 • 为增加寿命，内部填充特殊气体。
光源
• 测试：电压，
• 电阻，13欧姆。
光源
光源
切光片
• 切光片，把光源的光变成断续的光，对红 外光进行调制，使检测器信号成为交流信 号，便于放大器放大，可以改善检测器的 响应时间特性。
模块部件-马达
Uras26: old motor <-> new motor
光圈
• 位置：光圈和其调节螺钉位于气室和调制 单元之间的主架上。
• 结构：主架上通常安装有两个光圈。调节 螺钉驱动其水平方向移动。
• 功能：光圈起遮光器的作用。用以调节光 路平衡。
光圈
光源
• 红外光源： • 按类型分类，单光源（ABB和SIEMENS)和
EL测试
上海太阳能工程技术研究中心Shanghai Engineering Technology Research Center of Solar EnergyILMT3.2SI-V1.0太阳电池组件红外检测设备使用手册目录目录............................................................. - 2 -1 声明 ............................................................ - 3 -2 绪论 ............................................................ -3 -2.1 前言............................................................................................................................ - 3 -2.2 公司简介.................................................................................................................... - 3 -2.3 太阳电池组件红外检测系统原理............................................................................ - 3 -2.4 怎样使用本手册........................................................................................................ - 4 -3安全说明......................................................... - 4 -3.1 安装注意事项.............................................................................................................. - 4 -3.2 检测系统描述.............................................................................................................. - 4 -3.3 红外检测设备的箱体.................................................................................................. - 5 -4 太阳能电池组件红外测试系统介绍................................... -5 -5 使用说明及操作步骤............................................... - 5 -6注意事项......................................................... - 7 -7维护与故障检修................................................... - 7 -8 附录............................................................. - 7 -8.1 质量保证...................................................................................................................... - 8 -8.2 联系我们...................................................................................................................... - 8 -9 联系方式：....................................................... - 8 -1 声明ILMT3.2SI-V2.0太阳电池组件红外检测设备已经通过本公司检测中心试验和检验，其性能及规格方面经过全面测试达到出厂标准。
E+L莱默尔纠偏产品培训
OL82相机
DO82接口 意义
电源输入 Supply: X7.1 +24V X7.2 0V X7.3 PE
E+L Canbus with 250 KBit
控制板 RK4004
I/O逻辑板 ZC 4081
加密狗（Dongle ）保护软件不 被复制
PLC
DI G00 0
以太网交换机 Ethernet Switch
04.03.2020
SCH-DO_8201-010-EN-03
OL82相机
Seite 31
04.03.2020
SCH-DCS_Basics-010-EN-02
OL82相机
Seite 32
04.03.2020
SCH-DCS_Basics-010-EN-02
E+L电眼 OL82相机安装附件 VA 5538三维调整架
材料与电眼必须成90°夹角 反光板必须与电眼保持平行 电眼必须与反光板成10-15度夹角
Page 18
3/4/2020
SCH-FR_50..-010-EN-01
FR 5001 红外线电眼
电镜头到反光板的距离应该在240到320mm之间 材料可以在140-240mm内的任何范围 材料的最佳位置时距离镜头180mm的位置 纱、带或格子材料最小密度至少0.2毫米!
Erhardt+Leimer Gmbh
E+L培训目录
一 、E+L 公司简介
二、 E+L纠偏产品的功能及原理
三、E+L纠偏系统的组成及各部分作用 1）、纠偏命名 2）、电眼分类及应用 3）、控制器分类及应用 4）、驱动器（马达）型号分类 5）、操作面板 RT4019及DO4101
EL检测仪的使用方法及组件隐裂图像评估参考文档
EL测试仪的结构及使用方法
（2）电源系统的连接及使用
直流稳压电源
●电源选择开关，AC为外部220V交流供电，DC为内部锂电池供电。 ●输入模式选择，选择AC则为外部供电，DC为内部供电。 注：1.当使用外部供电时，需要将电源选择开关和输入模式选择同时 拨到AC档位；当使用内部供电时，需要将电源选择开关和输入模式 选择同时拨到DC档位。 注：2.当对电源进行充电时，需要将电源选择开关和输入模式选择同 时拨到AC档位。 ●通过旋转电压调节旋钮/电流调节旋钮来调节电源的输出电压电流
虽然最大测量组串数量为25块 ，但受现场环境所限，每 次拍摄一般为6块。
三、EL测试仪的功能及应用场合
EL测试仪的功能:
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, 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,从而及时发现问题组件。对提高发电效率和稳定生产都有重 要的作用，通过检测在前期就可将电站整体质量进行把控，从而 避免后期的电站快速衰减，方阵失配，功率不足，以及责任鉴定 问题，因而太阳电池电致发光测试仪是运维现场非常重要的设备 之一。
缺陷种类二：黑斑片
黑斑片一般是由于硅料受到其他杂质污染所致。通常少数载流子的寿 命和污染杂质含量及位错密度有关。黑斑中心区域位错密度>107 个/cm2， 黑斑边缘区域位错密度>106个/cm2 均为标准要求的1000～10000倍这是 相当大的位错密度.
危害：组件使用中产生热斑烧毁组件，且导致出厂功率下降。
组件实物图
接线盒位置
组件EL图
接线盒位置
二、EL测试仪的结构及使用方法
目前公司使用的是莱科斯—LX-Z220便携式EL检测仪，整套测试仪由四大 部分组成，分别为成像系统、电源系统、支架系统和暗室系统。
EL检测仪的使用方法及组件隐裂图像评估 ppt课件
ppt课件
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实例展示
标称功率衰减5.36% 的组件EL图像
ppt课件
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EL检测仪的使用方法及组件隐裂图像评估
ppt课件
1
EL检测仪的使用方法及组 件隐裂图像评估
• EL测试仪的原理 • EL测试仪的结构及使用方法 • EL测试仪的功能及应用场合 • 常见缺陷问题介绍,原因和危害 • 实例展示
ppt课件
2
一、EL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，利用 光生伏打效应的逆过程，给太阳电池通电使其发光即电致发 光，利用成像系统将信 号发送到计算机软件，经过处理后 将太阳电池的EL图像显示在屏幕上。太阳电池电致发光亮度 正比于电子扩散长度，正比于电流密度。通过EL图像的分析 可以有效地发 现光伏组件是否存在隐裂和破片等现象。
（1）成像系统：
（2）电源系统：
IPAD通过外置WiFi模 块连接相机拍照取样
电源模块有两种，一种是测试 单块组件的，一种是测试单个组 串的，每串组件最多25块。
ppt课件
7
EL测试仪的结构及使用方法
（3）支架系统：
（4）暗室系统：
支架用于固定相机，便于拍照 取样，全影仪可投射出十字光标 ，便于相机定位。
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分布式断栅
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集中式断栅
危害：造成断栅处电流收集障碍，影响组件的发电效率。
值得注意的是，如果电池片焊接中出现过焊现象，导致主栅线电流收集堵 塞也会显现上述情况。（下图）
ppt课件
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缺陷种类五：混档
混档是由于转换效率不同的电池片混入同一个组件中，特别明亮 的电池片是电流较大的电池片，电流差异越大，亮度的差异就越明显。
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隐裂会对组件造成哪些影响呢？ 隐裂会对组件造成哪些影响呢？
隐裂可能会导致热斑效应， 1 、 隐裂可能会导致热斑效应 ， 特别注意单晶电 池片隐裂，单晶电池片隐裂会沿着晶界方向延伸， 池片隐裂 ， 单晶电池片隐裂会沿着晶界方向延伸 ， 延伸轻则造成热斑重则造成电池片一块失效区。 延伸轻则造成热斑重则造成电池片一块失效区。 注 ： 隐裂会不会导致热斑效应与电池片栅线 的分布、隐裂的方向有关系。 的分布、隐裂的方向有关系。 电池片的隐裂会加速电池片功率衰减。 2、电池片的隐裂会加速电池片功率衰减。 电池片的隐裂会影响组件的正常使用寿命。 3、电池片的隐裂会影响组件的正常使用寿命。 电池片的隐裂会在机械载荷下扩大， 4 、 电池片的隐裂会在机械载荷下扩大 ， 有可能 会导致开路性的破损。 会导致开路性的破损。 长度超过1mm的隐裂将不能承受 2400PA 的隐裂将不能承受2400PA的 5 、 长度超过 1mm 的隐裂将不能承受 2400PA 的 压力 下页幻灯片为单多晶隐裂图片。 注：下页幻灯片为单多晶隐裂图片。
图一
图二
注：图一为单晶隐裂片，单晶隐裂片多 为一条隐裂，图像非常明显有凸起的立 体感。
注：图二为多晶隐裂片，多晶隐裂 片多像树叶的经脉一样，像图二第 三块图片我认为它并非隐裂片，只 是疑似隐裂片，我个人认为像这样 疑似隐裂片不要轻易判为隐裂片。
黑芯片会对组件造成哪些影响 呢？
1、黑芯片会造成热击穿。 黑芯片会造成热击穿。 2、黑芯片会影响功率测试的曲线台阶。 黑芯片会影响功率测试的曲线台阶。 3、黑芯片会影响组件功率。 黑芯片会影响组件功率。 注：EL发现黑芯片必须 EL发现黑芯片必须 返工处理。 返工处理。
图三
注：黑芯片是什么原因造成的呢？ 是由于原材料商在拉硅棒的时候没有拉 均匀所致。
暗片会对组件造成哪些影响呢？ 暗片会对组件造成哪些影响呢？
1、暗片可能会导致热斑效应。 暗片可能会导致热斑效应。 2、严重暗片会影响功率和功率测试曲线台阶。 严重暗片会影响功率和功率测试曲线台阶。 如图： 如图：
断栅会对组件造成哪些影响呢？ 断栅会对组件造成哪些影响呢？
1、断栅会使电流效率降低。 断栅会使电流效率降低。 2、断栅会影响光谱响应、降低转换效率。 断栅会影响光谱响应、降低转换效率。 如图： 如图：
注：断栅是什么原因造成的呢？ 1、可能丝网印刷参数没调好或丝网印刷质量不佳。 2、可能是硅片切割不均匀，在30um尺度可能出现断层现象.
破片会对组件造成哪些影响呢？ 破片会对组件造成哪些影响呢？
1、热应力、机械应力作用不均匀 热应力、 2、损失功率 3、可导致主栅线断裂造成开路性破损。 可导致主栅线断裂造成开路性破损。 如图： 如图：
低效片会对组件造成哪些影响呢？ 低效片会对组件造成哪些影响呢？
1、直接影响组件的设计功率输出。 直接影响组件的设计功率输出。 如图： 如图：
低效片在EL测试完的整张图 片当中比其它的电池片要亮 很多。
定 义 ： EL ： 电 致 发 光 （electroluminescent） electroluminescent） ,是指电流通过物质时或物质处于强电场下 发光的现象。 发光的现象。
EL测试能测出哪几大不良？ EL测试能测出哪几大不良？ 测试能测出哪几大不良 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 隐裂 黑芯片 暗片 断栅 破片 低效片 污垢片 过刻 正负极接反等
造成过刻的原因有可能是排风和药液的问题
短路的危害
1、正负极接反的短路是无功率的 2 、 电池片串与串由异物造成的短路可能就是一 片电池片无功率 3 、 并联之间异物造成的短路可能造成一串或二 串电池片短路 如图： 如图：
注：这是由异物造成一片电池片短路，所以说以后看 到这种黑片要把组件翻过来看看组件内部有没有异物 若低电流、电压、 FF可能是硅片和PN结的问题 2、也有可能是扩散的问题或原材料的问题如（铝浆）
过刻的危害
1、减小有效光电池面积直接影响短路电流。 减小有效光电池面积直接影响短路电流。 增加电池材料的高频损伤、降低电池参数。 2、增加电池材料的高频损伤、降低电池参数。 会造成一定程度的漏电。 3、会造成一定程度的漏电。 如图： 如图：
组件质量部
2011.7.20
制作人： 制作人：金观芳
概括
El的目的及定义 一: El的目的及定义 二： EL主要能测出那几大不良 EL主要能测出那几大不良 关于隐裂、黑心、 三：关于隐裂、黑心、断栅 等不良的分析
EL目的及定义 EL目的及定义
1、EL 目的： 目的：为了使组件产品质量满足质量要求
谢谢大家！ 若有不足希望大家能够补充！