EL測試與電池片缺陷培訓

1、EL(electroluminescence) 在太陽能電池檢測中的應用 2011年10月18日 1 內容 2 3 EL測試原理 總結 在電池片檢測中的應用 2 設備認識及操作流程 EL(Electroluminescence)原理 在太陽能電池片生產過程中，需要對產品進行實時監(jiān)控，對有缺陷的電 池片進行相應處理并及時排除相關問題，此時電池缺陷檢測儀就作為生產過 程的眼睛一樣不可或缺?，F在主要的缺陷測試儀主要有兩種類型，分別基于 電致發(fā)光(electroluminescence)和光致發(fā)光(Photoluminescence)原理。 EL: electro luminescence為d電 致發(fā)

2、光，利用光生伏特效應的 逆過程，給太陽電池通電，電 子在太陽電池內部與空穴復合 復合過程發(fā)射光子，即電致發(fā) 光。太陽電池電致發(fā)光的波長 范圍在800nm-1300nm。 EL測試原理 EL(Electroluminescence)與PL(Photoluminescence)優(yōu)缺點對比 設備參數 沛德MC01太陽能電池測試儀規(guī)格 項目項目規(guī)格規(guī)格項目項目規(guī)格規(guī)格 電池片尺寸125mm*125mm,156mm*156mm輸入輸入 電池片類型單晶、多晶電池片電流（正向）最大 10 A 成像系統成像系統電壓（反向）最大 30 V 相機芯片生產商SONY電源電源 相機類型冷卻型CCD電壓/電流220 V

3、 / 10 A 冷卻到達溫度致冷至室溫下 30 C工作環(huán)境工作環(huán)境 分辯率1,360 * 1,024溫度0 40 C 曝光時間0 60 s 可調濕度20% 60% 暗室 穩(wěn)流/穩(wěn)壓源 偏流/偏壓開 關 設備概覽 暗室 暗室門電源 開關 CCD相機 電池片平臺 氣缸開關 1. 暗室門電源開關 在暗室門開啟/關閉狀 態(tài)下電池測試平臺斷開 /接通電流(電壓)源。 2. CCD相機 對片源發(fā)光進行拍照 3. 電池片平臺 放置被測試電池片 4. 氣缸開關 氣缸開關的抬起和下 落對應測試探針的的升 起和下落 電池片平臺 探針陣列 銅質底盤 156單晶/ 多晶限位 塊 156單晶/多 晶限位塊 125單晶

4、限位槽 1. 探針陣列 上部電極，可移動 拆卸，分別測試125 單晶兩柵，156三柵 及兩柵電池。 2. 銅質底盤 底部電極，放置被 測試電池片。 3. 限位槽(塊） 限位槽有兩種規(guī)格， 外部對應156規(guī)格電 池片，內部對應125 規(guī)格電池片。測試 時限位塊要置于與 電池規(guī)格相應的限 位槽內。 注意： 測試125單晶時最外側探針將直接與底盤接觸，請在 底盤上粘貼絕緣膠帶。 電流源面板 穩(wěn)流源開關 數字顯示面板 電流調節(jié)旋鈕 電壓調節(jié)旋鈕 1. 穩(wěn)流源開關 接通/斷開電流源 2. 電流/電壓調節(jié)旋鈕 調節(jié)電流/電壓大小 電流：0-10A 電壓：0-30V 電流/電壓開關 電流/電壓開關 開關有3

5、個檔位，分別： 0：斷開 1: 正向電流 2：反向偏壓 測試流程 1. 開機及啟動軟件 開啟設備前確認測試機電源、相機冷卻電源與數據線連接正常，開啟電 腦并打開沛德設備軟件，點擊“啟動相機”，打開穩(wěn)流/穩(wěn)壓電源開關。 啟動相機 設備使用 2. 測試 2.1測試前請確認電池片平臺限位塊與探針與所測片源規(guī)格相符。 2.2將電池片正確放置于底盤上，下撥氣缸開關，使探針下壓并與柵線 良好接觸，關閉暗室門。 2.3撥電流/電壓開關進行正向電流/反向偏壓測試 2.4點擊“拍照”按鈕保存圖像 測試流程 點擊“拍照”保存圖像 設備使用 測試流程 3. 圖像保存 對圖片命名及 選擇特定位置 保存圖片 設備使用

6、測試流程 4. 參數調節(jié) 4.1 增益調節(jié) 在測試片源時，增益可以從大到小進行調 節(jié)，至圖像能清晰顯示細柵線為佳，不要 使圖像太亮或太暗 4.2 對比度 對比度固定，無需調節(jié) 4.3 伽馬 伽馬調至1固定，無需調節(jié) 設備使用 5. 電源參數設置 一般情況下，電池片加正向電流時，125*125電池片電流設置為5A，156*156電 池片電流設置為7.5A，電池片反向偏壓時，電壓設置為12V 測試流程 電壓調節(jié) 電流調節(jié) 設備使用 測試流程 6. 注意事項 6.1 禁止觸碰相機及鏡頭 6.2 不可隨意觸動探針柵線及探針 6.3 保持暗室及EL機構清潔，保持銅質底盤清潔 6.4 在測試不同規(guī)格片源時

7、注意限位塊的位置 6.5 如果一段時間不適用設備，請關閉相機軟件及CCD相機冷卻電源 7. 要求 7.1 會對電池片進行正向電流/反向偏壓測試 7.2 會根據片源規(guī)格調節(jié)探針陣列位置及數目，分別為125兩柵、156兩柵及 156三柵電池片 7.3 會對測試圖像進行命名及保存 7.4 會調節(jié)測試參數，增益、電流、電壓等。 7.5 熟悉設備注意事項 在電池片中的應用 太陽能電池缺陷分類 1. 原材料缺陷 2. 刻蝕過刻 3. 刻蝕不足邊緣漏電 4. 印刷造成的斷柵、虛印 5. 燒結網紋 6. 過燒引起的擊穿漏電 7. 燒結不良 8. 擴散面放反 在電池片中的應用 單晶硅太陽能電池正常片 在電池片中

8、的應用 多晶硅太陽能電池正常片 在電池片中的應用 單晶太陽能電池來料缺陷片 黑芯片屬來料缺陷片，黑心處為位錯，此種黑心單晶太陽能電池片不能用于 組件。 在電池片中的應用 多晶硅晶太陽能電池來料缺陷片 多晶硅太陽能電池片存在大量的晶界、位錯及層錯等缺陷，經酸洗制絨后 容易以暗紋的形式存在，此類缺陷可以通過優(yōu)化酸洗工藝降低，不能消除。 多晶硅太陽能電池晶界漏電片 由于晶體在形成過程中容易在晶界處有雜質偏析，雜質濃度較高，造成漏電，屬 于來料缺陷造成。 在電池片中的應用 燒結引起的穿孔 如上圖所示的燒結后穿孔一般由于線痕引起，亦屬于來料缺陷。 在電池片中的應用 在電池片中的應用 擴散面放反 表現：正

9、向電流時邊緣發(fā)亮而中部無光。 原因：此類缺陷為由于生產員工在擴散后刻蝕上片時將擴散面做為了刻蝕面。 措施：加強員工對擴散面和非擴散面的區(qū)別培訓 在電池片中的應用 邊緣隱裂 表現：邊緣隱裂表現為加正向電流時隱裂處無發(fā)光，加反向電壓時隱裂處有發(fā)光。 原因：此類缺陷多為由于生產員工在對硅片操作過程中磕碰所致。 措施：加強員工操作手法培訓 在電池片中的應用 表面污染燒結不良 表現：表面呈現團霧狀亮斑或黑斑。 原因：擦拭造成片源表面污染。 措施：盡量避免2號印刷機印刷不良，減少擦拭片的產生。 在電池片中的應用 斷線或虛印片 表現：加正向電流時表面有暗線。 原因：漿料干、網板堵塞或印刷參數欠妥。 措施：使

10、用漿料稀釋劑稀釋漿料并攪拌均勻；擦拭網板堵孔；調節(jié)印刷參 數。 大面積虛印 在電池片中的應用 燒結支點 表現：表面有平行或是交錯相對的黑點，黑點距與燒結網帶的凸點對應。 原因：網帶凸點與背場接觸，燒結時由于過熱導致PN結點狀破壞。 措施：難以避免消除。 燒結支點 燒結支點 Thank you! EL(Electroluminescence)原理 在太陽能電池片生產過程中，需要對產品進行實時監(jiān)控，對有缺陷的電 池片進行相應處理并及時排除相關問題，此時電池缺陷檢測儀就作為生產過 程的眼睛一樣不可或缺?，F在主要的缺陷測試儀主要有兩種類型，分別基于 電致發(fā)光(electroluminescence)和

11、光致發(fā)光(Photoluminescence)原理。 EL: electro luminescence為d電 致發(fā)光，利用光生伏特效應的 逆過程，給太陽電池通電，電 子在太陽電池內部與空穴復合 復合過程發(fā)射光子，即電致發(fā) 光。太陽電池電致發(fā)光的波長 范圍在800nm-1300nm。 暗室 穩(wěn)流/穩(wěn)壓源 偏流/偏壓開 關 設備概覽 電池片平臺 探針陣列 銅質底盤 156單晶/ 多晶限位 塊 156單晶/多 晶限位塊 125單晶 限位槽 1. 探針陣列 上部電極，可移動 拆卸，分別測試125 單晶兩柵，156三柵 及兩柵電池。 2. 銅質底盤 底部電極，放置被 測試電池片。 3. 限位槽(塊） 限位槽有兩種規(guī)格， 外部對應156規(guī)格電 池片，內部對應125 規(guī)格電池片。測試 時限位塊要置于與 電池規(guī)格相應的限 位槽內。 注意： 測試125單晶時最外側探針將直接與底盤接觸，請在 底盤上粘貼絕