木联能推出EL测试仪 光伏组件缺陷在它面前一览无余

众所周知，光伏组件是太阳能发电系统的核心部分，其质量的优劣也直接决定了发电情况的好坏。那么，如何区分光伏组件质量的好坏?如何快速、准确表征组件内部的质量缺陷保障质量无可挑剔?记者采访了木联能咨询服务事业部，就此问题进行了详细探讨。

记者：据了解，市场中存在质量问题的光伏组件层出不穷，暴露出来的质量缺陷也是五花八门，能大致给介绍下常见的缺陷都有哪些么?

咨询服务事业部：常见的光伏组件缺陷有很多，包括黑心片、黑斑片等材料缺陷;碎片、隐裂等电池缺陷;电池或组件制备工艺缺陷，例如断栅片、暗片、黑片等;组件使用过程中的失效缺陷，例如二极管击穿缺陷、PID缺陷等等……

记者：那针对这些缺陷，有什么相对应的检测工具或者应对方法么?

咨询服务事业部：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。EL测试仪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。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。

EL测试仪原理即电致发光(ElectroluminescenceEL)测试原理是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。示意图如下：

记者：能给我们详细介绍一下EL测试仪是如何快速、准确检测出这些质量缺陷的吗?

咨询服务事业部：可以。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 　黑斑片

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 电池隐裂

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。

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

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

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。

黑片

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。

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

旁路二极管击穿I-V曲线图

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。

PID缺陷

当组件发生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。

记者：都有哪些环节会应用到EL测试仪?测试方法能否分别介绍一下?

咨询服务事业部：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。

组件封装工艺流程

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测试装置

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：

1. 搭建临时暗室

2. 安装近红外照相机

3. 将组件和相机置于暗室

4. 连接组件及电源线路

5. 开启WiFi无线传输

6. 打开电源开关

7. 利用平板app拍照并查看保存

记者：除了EL测试仪，木联能还推出了其他的运维工具吗?

咨询服务事业部：2016年4月，木联能结合光伏电站运维现状及自身线下丰富的运维经验，对外发布了“光伏电站专业运维工具仪器包” 。此产品旨在针对光伏电站运维过程中故障排查、设备维修、电气安全性检测、设备性能测试方面的需求，提供专业化的运维工具和仪器套装，为光伏电站运维人员快速、准确、高效地定位故障，高质量地完成运行维护工作提供保障。

“光伏电站专业运维工具仪器包”分为基本包、标准包和高级包三种不同配置类型，分别满足于电站业主及运维人员对电站运维定义的不同需求。 基本包提供了电站消缺的基本工具和仪器(数字万用表、数字钳形表、数字绝缘摇表、红外热像仪等)，能够帮助电站运维人员快速定位故障点、及时修复设备;标准包在基本包配置的基础上，配备了电气安全性检测设备(数字接地电阻测试仪、I-V曲线测试仪等)，运维人员可通过对电气安全进行定期检查、测试，及早发现电气安全隐患，避免电站安全事故的发生，保证电站安全运行;高级包在标准包配置的基础上，配备了逆变器效率检测、电能质量检测设备和高精度辐射表，对光伏发电设备性能进行检测和评估，使业主能够了解设备的真实性能。