1、EL(electroluminescence) 在太阳能电池检测中的应用,2011年10月18日,山东XX电力有限公技术部,1,内容,2,3,EL测试原理,总结,在电池片检测中的应用,2,设备认识及操作流程,EL(Electroluminescence)原理,在太阳能电池片生产过程中，需要对产品进行实时监控，对有缺陷的电池片进行相应处理并及时排除相关问题，此时电池缺陷检测仪就作为生产过程的眼睛一样不可或缺。现在主要的缺陷测试仪主要有两种类型，分别基于电致发光(electroluminescence)和光致发光(Photoluminescence)原理。,EL: electro luminesc
2、ence为d电致发光，利用光生伏特效应的逆过程，给太阳电池通电，电子在太阳电池内部与空穴复合复合过程发射光子，即电致发光。太阳电池电致发光的波长范围在800nm-1300nm。,EL测试原理,EL(Electroluminescence)与PL(Photoluminescence)优缺点对比,设备参数,沛德MC01太阳能电池测试仪规格,暗室,稳流/稳压源,偏流/偏压开关,设备概览,暗室,暗室门电源开关,CCD相机,电池片平台,气缸开关,暗室门电源开关在暗室门开启/关闭状态下电池测试平台断开/接通电流(电压)源。 CCD相机对片源发光进行拍照 电池片平台放置被测试电池片 气缸开关气缸开关的抬起和
3、下落对应测试探针的的升起和下落,电池片平台,探针阵列,铜质底盘,156单晶/多晶限位块,156单晶/多晶限位块,125单晶限位槽,探针阵列上部电极，可移动拆卸，分别测试125单晶两栅，156三栅及两栅电池。 铜质底盘底部电极，放置被测试电池片。 限位槽(块）限位槽有两种规格，外部对应156规格电池片，内部对应125规格电池片。测试时限位块要置于与电池规格相应的限位槽内。,注意：测试125单晶时最外侧探针将直接与底盘接触，请在底盘上粘贴绝缘胶带。,电流源面板,稳流源开关,数字显示面板,电流调节旋钮,电压调节旋钮,稳流源开关接通/断开电流源 电流/电压调节旋钮调节电流/电压大小电流：0-10A电压
4、：0-30V,电流/电压开关,电流/电压开关 开关有3个档位，分别： 0：断开 1: 正向电流 2：反向偏压,测试流程,开机及启动软件开启设备前确认测试机电源、相机冷却电源与数据线连接正常，开启电脑并打开沛德设备软件，点击“启动相机”，打开稳流/稳压电源开关。,启动相机,设备使用,2. 测试2.1 测试前请确认电池片平台限位块与探针与所测片源规格相符。2.2 将电池片正确放置于底盘上，下拨气缸开关，使探针下压并与栅线 良好接触，关闭暗室门。2.3 拨电流/电压开关进行正向电流/反向偏压测试2.4 点击“拍照”按钮保存图像,测试流程,点击“拍照”保存图像,设备使用,测试流程,3. 图像保存,对图
5、片命名及选择特定位置保存图片,设备使用,测试流程,4. 参数调节4.1 增益调节在测试片源时，增益可以从大到小进行调节，至图像能清晰显示细栅线为佳，不要使图像太亮或太暗4.2 对比度对比度固定，无需调节4.3 伽马伽马调至1固定，无需调节,设备使用,5. 电源参数设置一般情况下，电池片加正向电流时，125*125电池片电流设置为5A，156*156电池片电流设置为7.5A，电池片反向偏压时，电压设置为12V,测试流程,电压调节,电流调节,设备使用,测试流程,注意事项6.1 禁止触碰相机及镜头6.2 不可随意触动探针栅线及探针6.3 保持暗室及EL机构清洁，保持铜质底盘清洁6.4 在测试不同规格
6、片源时注意限位块的位置6.5 如果一段时间不适用设备，请关闭相机软件及CCD相机冷却电源要求7.1 会对电池片进行正向电流/反向偏压测试7.2 会根据片源规格调节探针阵列位置及数目，分别为125两栅、156两栅及156三栅电池片7.3 会对测试图像进行命名及保存7.4 会调节测试参数，增益、电流、电压等。7.5 熟悉设备注意事项,在电池片中的应用,太阳能电池缺陷分类,1. 原材料缺陷 2. 刻蚀过刻 3. 刻蚀不足边缘漏电 4. 印刷造成的断栅、虚印 5. 烧结网纹 6. 过烧引起的击穿漏电 7. 烧结不良 8. 扩散面放反 ,在电池片中的应用,单晶硅太阳能电池正常片,在电池片中的应用,多晶硅
7、太阳能电池正常片,在电池片中的应用,单晶太阳能电池来料缺陷片,黑芯片属来料缺陷片，黑心处为位错，此种黑心单晶太阳能电池片不能用于组件。,在电池片中的应用,多晶硅晶太阳能电池来料缺陷片,多晶硅太阳能电池片存在大量的晶界、位错及层错等缺陷，经酸洗制绒后容易以暗纹的形式存在，此类缺陷可以通过优化酸洗工艺降低，不能消除。,多晶硅太阳能电池晶界漏电片,由于晶体在形成过程中容易在晶界处有杂质偏析，杂质浓度较高，造成漏电，属于来料缺陷造成。,在电池片中的应用,烧结引起的穿孔,如上图所示的烧结后穿孔一般由于线痕引起，亦属于来料缺陷。,在电池片中的应用,在电池片中的应用,扩散面放反,表现：正向电流时边缘发亮而中
8、部无光。 原因：此类缺陷为由于生产员工在扩散后刻蚀上片时将扩散面做为了刻蚀面。 措施：加强员工对扩散面和非扩散面的区别培训,在电池片中的应用,边缘隐裂,表现：边缘隐裂表现为加正向电流时隐裂处无发光，加反向电压时隐裂处有发光。原因：此类缺陷多为由于生产员工在对硅片操作过程中磕碰所致。 措施：加强员工操作手法培训,在电池片中的应用,表面污染烧结不良,表现：表面呈现团雾状亮斑或黑斑。 原因：擦拭造成片源表面污染。 措施：尽量避免2号印刷机印刷不良，减少擦拭片的产生。,在电池片中的应用,断线或虚印片,表现：加正向电流时表面有暗线。 原因：浆料干、网板堵塞或印刷参数欠妥。 措施：使用浆料稀释剂稀释浆料并搅拌均匀；擦拭网板堵孔；调节印刷参 数。,大面积虚印,在电池片中的应用,烧结支点,表现：表面有平行或是交错相对的黑点，黑点距与烧结网带的凸点对应。 原因：网带凸点与背场接触，烧结时由于过热导致PN结点状破坏。 措施：难以避免消除。,烧结支点,烧结支点,Thank you!,
