如何确保光伏组件的质量无可挑剔?

在光伏系统中，组件质量的优劣直接决定了发电情况的好坏。那么，如何区分组件质量好坏?对此，小编想说，虽然我们从肉眼分辨不出质量好坏，但是可以通过EL测试仪来检测。

EL测试仪作为光伏组件缺陷检测的一大利器，主要应用在光伏组件生产过程中的质量分析、质量控制及光伏电站日常运维工作中，其优点是测试方法简单快捷、缺陷表征直观、设备价格便宜。

下面小编就从EL测试仪原理、反应的缺陷类型、主要应用环节以及测试方法等几个方面，对EL测试仪做详细介绍。

一、EL测试仪原理

电致发光(ElectroluminescenceEL)测试原理：根据半导体辐射复合释放光子的特点，对组件施加正向电压注入非平衡载流子，并通过光子探测器接收非平衡载流子辐射复合释放的光子，非平衡载流子浓度越高(正常区域)释放的光子越多，EL显示图像越亮，非平衡载流子浓度越低(缺陷区域)释放的光子越少，EL图像越暗，通过图像明暗关系即可反应组件内部电池缺陷情况。

二、EL测试仪反应缺陷类型

(1)根据EL测试仪原理可以知道，光伏组件中所有能引起内部电池少子寿命降低的缺陷都通过EL图像反应，例如黑心片、黑斑片等材料缺陷，以及碎片、隐裂等电池缺陷。

黑心片和黑斑片主要跟电池制备所用的硅材料有关，有黑心片和黑斑片的电池少子寿命较低，对组件输出功率也会有影响。

电池碎片和隐裂片一般由外力造成。其中碎片一般可由肉眼看到，对组件的功率输出有较大影响;隐裂通过肉眼难以发现，对组件功率输出有一定影响，容易形成热斑，可发展为碎片。

(2)另外通过EL图像明暗关系还可以反映电池或组件制备工艺缺陷，例如断栅片、暗片、黑片等。

电池断栅主要是由印刷不良或烧结时磨损造成，断栅处不能有效收集电池载流子。

暗片一般是由于电池分选不当，低效片混入正常片中，高档次的电池片在组件工作过程中不能充分发挥其发电能力，从而造成浪费，甚至引起组件发热。

组件中的黑片可能是由于焊接失效或电池片无功率造成，在使用过程中容易引起热斑。

(3)此外，通过EL测试还能表征组件使用过程中的失效缺陷，例如二极管击穿缺陷、PID缺陷等。

旁路二极管击穿EL图

当发生二极管击穿短路时，电流直接从二极管流过，该二极管对应的电池EL图像呈黑色。

当发生组件发生PID效应时，钠离子聚集在金属边框附近，呈强复合中心，EL图像为黑色。

三、主要应用环节以及测试方法

在组件封装环节、到货验收及现场故障诊断等环节都需要用到EL测试仪。其中在组件封装过程中采用固定式EL测试设备，一般在层压前后分别进行两次EL检测，确保组件出厂时无隐裂。

组件封装过程中采用固定式EL测试仪，测试方法非常简捷，主要测试步骤为：

打开电源、电脑开关 > 调节电流 > 放置组件并连接 > 关闭箱盖 > 调节曝光时间 > 测试

光伏电站现场主要采用便携式EL测试仪，在白天测试时需要搭建临时暗室，夜晚可直接在室外测试。

便携式EL测试仪测试方法与室内固定式EL测试基本相同，目前许多设备厂家采用无线传输，将拍摄的EL图像直接传送至平板电脑，利用平板显示、观察、保存图像。

便携式EL测试仪测试方法：

 

四、总结

在光伏电站现场运维过程中，经常会遇到支路电流异常的情况，当我们排查完通讯故障、阴影遮挡、连接器损坏、组件玻璃碎裂等外部故障后，往往还需要通过I-V及EL测试仪检测组件本身功率输出情况和缺陷情况。通过EL测试仪能够快速、准确地表征组件内部缺陷，对控制组件质量，保障电站的可靠运行具有重要意义。