EL(电致发光)测试仪培训
太阳电池电致发光
太阳电池电致发光（EL）特性测试仪EL测试仪太阳组件缺陷测试仪太阳能组件隐裂测试议一、EL测试仪测试原理1、太阳电池的工作原理在光辐照下，太阳电池内的电子空穴对分离到正负极，在电池正负极产生压降，形成回路后即产生电流。
2、太阳电池电致发光测试系统工作原理利用光生伏打效应的逆过程，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。
利用近红外成像系统将太阳电池发射的光成像并发送到计算机软件，经过处理后将太阳电池的EL图像显示在屏幕上。
太阳电池的电致发光亮度正比于少子扩散长度，正比于电流密度。
通过ＥＬ图像的分析可以有效地发现硅片、电池片和组件生产各个环节可能存在的问题，对改进工艺、提高效率和稳定生产都有重要的作用，因而太阳组件缺陷测试仪太阳电池电致发光测试仪被认为是太阳电池生产线的“X-ray”。
二、EL测试仪配置根据光伏应用的需求，我们开发了多种规格的EL测试仪太阳组件缺陷测试仪太阳能组件隐裂测试议用于电池以及组件的应用。
EL测试设备有分为组件测试和电池片测试。
电池片EL测试的结构十分类似于太阳电池IV特性测试仪，测试平台式在暗室内。
组件EL测试设备又分为立式和卧式两种。
立式测试，摄像机镜头直接对准组件表面。
而卧式测试，为了缩小设备尺寸，在光路中增加了一组反射镜，通过反射镜将组件EL图像传送到摄像机中。
目前使用比较多的是卧式。
卧式设备便于在线生产使用。
下面是EL测试仪的技术说明。
其中分辨率指标中有2的代表2个摄像机。
三、EL测试仪软件说明软件说明目前市场上红外检测产品所配备的软件，大部分都非供应商自己开发，因此功能单一，升级缓慢，多数为通用软件，不适合光伏检测的专业要求，对操作人员的专业素质要求极高。
可操作性差，操作繁琐，导致操作的失误率增大，不利于客户生产和研究的需要。
苏州博安机械科技有限公司拥有自己的软件开发团队，软件设计经验丰富，技术实力雄厚。
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测试仪
通电
电致发光效应是光生伏特效应的逆过程，可以通过太阳能 电池片发光的效果检验其发电的性能。
EL测试仪结构简图
近红外摄像机 镜头 暗室 电流源
太阳能电池片
夹具
设备概览
暗室 稳压电源源 偏流/偏压 开关
暗室
1. 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。 2. CCD相机 对片源发光进行拍照 3. 电池片平台 放置被测试电池片 4. 气缸开关 气缸开关的抬起和下落 对应测试探针的的升起 和下落
点击“拍照”保存图像
3. 图像保存
对图片命名及 选择特定位置 保存图片
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
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
探针阵列
156电池片限 位块 125电池 片限位槽 铜质底盘
156单晶/ 多晶限位 块
电流源面板
数字显示面板 1. 稳流源开关 接通/断开电流源 2. 电流/电压调节旋钮 调节电流/电压大小 电流：0-10A 电压：0-30V
电流调节旋钮
电压调节旋钮
稳流源开关
电源开关
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
电流调节
电压调节
6. 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
EL测试培训资料
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。
EL操作规范
jiangsu Shunfeng Photovoltaic Technology Co., Ltd. EL测试操作规范及注意事项测试范围： SF125S-R150/ SF125S-R165SF156S编号：版本：编制/日期：审核/日期：会签/日期：jiangsu Shunfeng Photovoltaic Technology Co., Ltd.EL测试操作规范及注意事项一．测试准备工作1.打开暗箱，正面朝上放置需要测试的电池片，注意电极方向和探针方向一致；缓慢按下气动阀，保证探针和正面电极的良好接触，并检查是否存在探针和底部铜电极短接现象，如果有及时排除，没有则关好暗箱；2.调整暗箱下部稳压、稳流装置。
注意对于125S电池片，正向电流设置为5A左右，反向电压设置在12V左右；156S电池片，正向电流设置为7.5A，反向电压设置为12V 左右（目前测试仪设置为125S型号电池专用，如若要改测156S型号的电池片，需要更改测试台面固定装置距离、测试探针数目和间距）。
二．EL测试过程1.启动电脑，双击桌面上图标；进入程序后，在右侧控制面板选项中，点2.测试过程中，如果发现有异常情况，如正向测试时测试框内全黑，需停止测试，打开暗箱检查是否存在接触不良或者短接等异常情况三．测试结果保存1..bmp的格式保存下来；2.在控制面板选项内有专门的文件保存路径设置：在第一行空格内，填入保存文件名称。
为防止文件众多，名称杂乱，导致文件混淆与丢失，在此对文件名称做一定的规范。
在给文件命名时，须遵循以下格式：日期-班jiangsu Shunfeng Photovoltaic Technology Co., Ltd.次-批次-电池片细节描述，例如：20100317-A-00223-022-一线15#高串联；第二行空格内则为文件保存路径，需要注意的是，该软件会在保存的文件夹名称中自动加入保存日期，所以在路径中不需要填写相关时间内容。
EL测试仪MPS操作手册
在线式组件扫描式EL测试仪型号（Type）：MPS-1.4M-AS操作手册Made by ASIC-PY尊敬的用户：您好!感谢您选购沛煜光电科技（上海）有限公司（ASIC-PY）生产的太阳能组件近红外缺陷检测仪。
为使我们的设备更好地发挥其卓越的性能，为贵公司生产服务,请您在操作使用前仔细阅读产品说明书,遵守安全注意事项,严格按照规范设置技术参数，操作设备。
如遇问题请及时与我们联系,我们将竭诚为您服务!请妥善保管各项说明书和相关技术资料，以备随时查阅！沛煜光电科技（上海）有限公司安全注意事项:1.请指定专业人员培训上岗维护,操作设备。
2.发现问题及时解决,不要使设备带病作业。
3.作业前有必要请您戴好劳保防护用具,确保人身安全与健康。
4.应定期检查各处连线，以免松动或脱落，从而影响设备的正常使用和用电安全。
5.非专业人员请不要拆卸设备或对设备进行维修。
6.请严格遵守《中华人民共和国安全生产法》及贵公司制定的《安全生产管理条例》。
7.使用前确保太阳能电池组件规格是否有调整，严禁未经调整随意测试不同规格的组件。
8.太阳能电池组件在传输过程中不得随意拉动或者停止，确保人员和产品的安全。
生产过程中始终遵守安全注意事项可以防止意外事故及潜在危险的发生！危险：*各工位运转时严禁调整触摸,否则有卷入的危险!*设备必须单独使用可靠的接地线，否则有被漏电，静电击打的危险！* 设备因不接地线运行而造成的触电或人体伤害，由用户自行负责。
* 设备的地线不能接在各种公共设施上，以免侵犯第三方权利或造成危害。
*带电部件(如探针)通电后禁止触摸,否则有被电击的危险!*请避免强烈震动，以免造成影像等其他机构出现偏移或故障。
* 如一段时间不使用，应同时关闭电脑及所有电源。
* 请勿在暗箱上放置任何重物。
* 在湿度大、粉尘较多的场合或者气源中混有水滴、油滴、切割油、冷却液时使用要采取适当的防护措施。
目录第一章设备介绍1设备用途 (7)2设备结构 (7)2.1硬件 (7)2.1.1自动化控制系统 (8)2.1.2动作执行系统 (9)2.1.2.1传输系统 (9)2.1.2.2气动系统 (10)2.1.2.3组件上电系统 (11)2.1.3光学系统 (11)2.2软件 (12)2.2.1软件主体 (12)2.2.2软件运行环境 (13)2.2.3相机驱动 (13)第二章操作说明1.基础操作 (15)1.1触摸屏操作 (15)1.2软件操作 (16)1.3显示器操作 (18)2参数设置 (18)2.1触摸屏参数设置 (18)2.2软件参数设置 (20)2.3直流电源设置 (28)3.运行模式切换 (29)3.1自动/手动模式切换 (29)3.2其他运行模式切换 (32)4报警解除 (33)设备维护及异常状况处理 (35)附录1-PLC输入点 (44)附录2-PLC输出点 (45)第一章设备介绍1.设备用途本设备为在线式组件扫描式EL测试仪，是流水线式生产组件时使用的EL测试仪。
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
EL(电致发光)测试仪培训
Conduction band
P hoton, E h ν
Valence band
图一.电子-空穴复合能带模型图
Addr.:Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.:+86 510 86530222 Fax:+86 510 86530828
典型EL图片分析
Delighting The Future
特征：线痕片导致的黑线，从电池 片外观表现为条状的粗细不均和结点 在MicroView下可明显看到突起的线 痕。 原因：线痕处扩散，镀膜均较差且 此处复合大，所以导致线痕处发暗。
线痕黑片
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版权所有 未经许可 请勿传播
EL测试原理
Delighting The Future
电致发光的亮度正比于少子扩散长度，正比于电流密度，如图三所示。
Total Carrier Number
Excess Minority Carrier Density
N n p (0) Le
Edge of Depletion layer(x=0)
Delighting The Future
EL（电致发光）测试仪培训
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待修改第一版GEL-M8设备安装培训(EL测试)
组件 操作
大/小组件 自动/手动
设置-操作
图像 选择水印图像
透明度
水印 显示位置 自动添加 字体 编号 位置
设置水印显示的透明度
水印的显示位置 是否自动添加水印 设置编号字体（目前支持的字体类型不甚合理） 设置编号的位置
自动添加编号 是否自动添加编号 标记尺寸 标记 线宽 设置标记的线条宽度 不进行镜像 镜像方式 自动镜像方式 X轴镜像 Y轴镜像 原点镜像 不翻转图像 上下翻转图像 左右翻转图像 沿左下角翻转 设置标记图标的大小
接触器
PLC
16位输出模块
16位输入/出模块 继电器
测试过程示意图
扫条码
扫条码，通过PPI线传 输给PLC进料信号 组件通电后用 红外相机拍摄
点击不合格 PLC允许进料， 传输电机启动
通电后大电源 显示8A,40左右
测试刀抬起，托 架下降，组件流 出进入返修工位
点击合格
测试刀抬起，托架下降， 组件流出进入下一工位
员，请以上人员及时到位。
包装
1.电脑及显示器封装在计算机原装包装箱内。
2.串口线、测试线、电源线用保鲜膜缠绕放置于键盘盒内。 3.相机及镜头均用保鲜膜缠绕且独立封装于计算机包装箱内。 4.说明书、合格证、设备软盘放于电脑主机箱内。 5.调试完成后将有机玻璃独立包装在专用包装箱（木质）内。
设置-其他
拖拽线条 线宽、线型、颜色 设置与鼠 标 左键圈定区域相关的线条粗细、类型以及颜 色 等特性
自动处理
剪裁模式
的有关应用知识。
• 建议客户在安装和运行仪器之前仔细阅读本手册。
4008-160-156
太阳电池电致发光测试仪概述
该测试系统由直流电源、专用相机、专用测试软件及计算机组成，在正向偏压时给组件或电池片通以 恒定电流，电池片或组件则会发出红外光，这是晶硅太阳能电池的一种特性。在大规模生产时，可以 利用这种特性对晶硅电池进行检测。
EL测试仪使用说明书
太阳能电池组件EL测试仪使用说明书（EL-140SM/EL-140DM）武汉三工光电设备制造有限公司Wuhan Sunic Photoelectricity Equipment Manufacture CO.,LTD感谢您使用三工光电设备制造有限公司太阳能电池组件EL测试设备。
本手册将指导您学习设备的操作使用和维护保养。
在初次使用前请务必仔细阅读，确保设备的正确使用。
目录一、太阳能电池组件EL测试仪概述 (3)1. 适用范围 (3)2. 技术特点 (3)二、技术参数 (4)三、结构及各功能部件 (5)四、操作使用说明 (6)（一）开机 (6)（二）操作步骤和参数调整 (6)（三）关机 (11)五、使用注意事项及保养 (12)一、太阳能电池组件EL测试仪概述太阳能电池组件EL测试仪利用太阳能电池电致发光原理，太阳能电池在加载一定的电压／电流时会辐射发光，其电致发光亮度正比于少子扩散长度，缺陷处因具有较低的少子扩散长度而发出较弱的光，会形成较暗的影像，通过CCD摄像机捕获近红外光图像并显示，可以判定电池的缺陷类型和缺陷程度。
1. 适用范围多晶硅、单晶硅太阳能电池组件的EL缺陷检测2. 技术特点（1）采用高分辨率CCD摄像机，并带有电子冷却技术，有效降低热噪声。
CCD模块采用2/3”SONY EXviewHAD CCD，成像效果优良。
预览速度可达15fps，分辨率为 1360*1024。
采用usb2.0接口，便于携带和安装。
（2）采用可编程电源做为电池组建的测试供电电源，最大输出值为80V/10A，可通过上位机软件控制输出电压和电流，在实际应用中可针对不同的电池组件设定不同的参数，简化操作。
（3）整机测试过程在暗箱环境下进行，杜绝外部光线干扰，配置气缸开关门，可手动或自动控制。
二、技术参数（1）高分辨率CCD摄像机，带电子制冷功能，分辨率为1360*1024（2）工业级近红外光学模组（3）可编程直流电源，最大输出80V/10A,分辨率1mA。
EL测试仪操作手册
（四）注意事项
1，使用前确保电源连接正确.
2，对暗箱盖进行开和关的操作时应轻起慢放，避免卷起 TPT 背板和 EVA 胶。
3，使用 U 盘拷取数据时，请用电脑杀毒软件对 U 盘先杀毒（操作电脑中请装入有效的杀 毒软件）。 4，定期清除钢化玻璃上的灰尘。
5，DC 插头代表不同的电压电流，混插将导致主要元件烧毁。请不要插拔！
10A/64V
气压
0.4MPa-0.8 Mpa(单体)
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博安科技
苏州博安机械科技有限公司
Suzhou Boan machinery science and technology Ltd.
（二）操作步骤
1，检查测试仪电源是否处于接通状态，开启直流电源，并调至规定参数（目前规定是 125*125mm 电池片为 6A，156*156mm 电池片为 9A，电压一般不需要调动） 2，打开测试仪的电脑操作页面，点击操作程序进入测试系统. 点击桌面图标，打开相机软件。
12，正常的生产过程中，为了确保机器测试的稳定性，请操作员在 Operator 界面
中操作。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（五）故障原因及排除
一.软件不能开启
1.检查软件的图标是否有效，解决方法，到安装的软件的路径中打开，
2.软件可能中毒，解决方法，杀毒或者打开备份盘，有备份系统镜像文件直接回复即可。
3.软件驱动或者相关文件被删除，解决方法，重新按照软件，
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二．图像不清晰
1.检查电源的电流及电压是否正常。 2.检查软件中的参数设置是否正确。 3.检查相机软件制冷有没有开启。 4.检查钢化玻璃上有没有物品遮挡。
EL操作说明书
沛德光电科技（上海）有限公司 ASIC TECHNOLOGY(SHANGHAI)CO.,LTD太阳能电池组件电致发光缺陷检测仪操作手册机型:EL‐1400MD‐A一．设备简介太阳能电池组件电致发光缺陷检测仪（EL ），是依据硅材料的电致发光原理对太阳能电池组件进行缺陷检测及生产工艺监控的专用测试设备。
二．基本结构1 硬件：主要由5个部分组成。
1.1自动化控制此系统采用西门子PLC 为主体的控制系统，主要的电控原件包括：继电器，接触器，马达，触摸屏，电磁阀，指示灯等。
PLC 内部I/O 点连接情况见附件1.2传输系统可与前后流水线衔接，实现自动进料—测试—出料整个过程。
前后机台的信号交接：TableReady 信号KA8 NormalopenTest OKKA5 Normal open此设备采用双马达驱动，对组件能起到校正作用。
在入料过程中，组件接触到位置检知开关既能停止传动，等待另一侧到位后继续运转。
1.3气动系统本EL设备使用气动气缸有：Y归正气缸、X归正气缸、变轨气缸、顶升气缸、门气缸Y归正气缸：双气缸控制，通过气缸上固定的挡块，给组件提供Y 方向的归正。
磁性开关连接方式：动点两只磁性开关串联（I1.5），原点两只归正气缸串联（I1.4）。
*注意点：1，层前Y归正时，需留出少许（5mm‐15mm）空间，避免挤伤组件 2，跟换组件规格时，需调整Y归正块间距 3，两侧的气缸速度需调节一致。
X归正气缸：双气缸控制，组件接触X归正气缸即刻停止，进行X 方向定位。
磁性开关连接方式：动点两只磁性开关串联（I2.1），原点两只磁性开关串联（I2.0）*注意点：两侧气缸速度一致顶升气缸：顶升气缸作用拉长组件到相机的距离，达到预设的拍摄光程磁性开关连接方式：每只气缸均有下检知（I2.2/I2.4）、中下检知(I3.4/I3.6)、中上检知(I3.5/I3.7)、上检知（I2.3/I2.5）磁性开关。
*注意点：1，两侧气缸伸缩必须保持同步性 2，速度不宜太快变轨气缸：双气缸控制，测试时间轨道张开磁性开关连接方式：动点两只磁性开关串联（I0.7），原点两只磁性开关串联（I0.6）。
EL测试相关培训
EL常见问题及导致原因的介绍·
3.隐裂、碎片 1）隐裂：指那些在组件中肉眼看不出，但通过EL测试图可以看见明显黑色线状裂纹痕迹的轻 微裂片。
2）碎片：指裂纹缺陷严重导致电池片碎裂的现象，通过EL测试图可以明显看出已经碎裂的电 池片。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EL常见问题及导致原因的介绍·
3) 主要导致原因：主要是在组件生产过程中组件电池片由于各种受力原因挤压碰
操作界面的介绍及操作要求
一.操作界面的介绍：操作界面包括启动相机（关闭相机），相机 切换及不同测试结果的分类 操作要求： 1.启动相机：在正常测试作业考试之前，首先将外部直流控制器打开， 然后确认图像存盘位臵后，点击启动相机；在组件不测试的情况下 点击关闭相机，减少相机的负载。 2.相机切换：在测试中发现组件成像左右颠倒时，勾选相机切换即可 准确成像。 3.测试结果分类：根据不同图像所呈现的不同问题，可对其进行分类， 便于后续调查及组件层压前后的跟踪对比。
EL各个组成部分的作用
1.相机控制系统：相机控制部分包括：滤光片，温度控制系统, 相 机镜头及照相机。该EL使用专业的CCD照相机拍摄测试中的太阳电 池组件。当太阳电池组件在测试时发出700-1100nm波长的光时， 使用滤光片来避免其他物体光线的影响，以便得到更加清晰的图 像。温度控制系统用来控制工作温度，以保持使用条件不超过一 定的温度。高清晰度的相机镜头可以拍摄更加清晰的图像。 测试电脑计算机系统：计算机系统起到控制缺陷检测仪的运行以 及交换数据的作用。计算机系统包括一个主机，液晶显示器及测 试软件。 控制功能包括：操作模式（启动测试，相机切换，显示测试结果及 分类）；校准模式（设臵测试参数和校准功能）。 外部直流控制器：通过调节加载电压值大小可对不同组件进行测 试：对加载电流值大小的调节可更改组件成像的清晰度进行调整。
正基光伏EL培训资料
三、EL检测的目的
• 1、通过EL检测，可以发现电池片或组件的材料缺 陷、做工缺陷 • ，这些缺陷会影响产品的可靠性，影响使用寿命 ，如果使用 • EL检测，能防止或杜绝不合格的产品流入客户， 导致客户投 • 诉、影响公司声誉。 • 2、通过EL检测，及时发现不良现象，然后对这些 不良现象进行 • 分析，再寻找适当的措施，降低甚至杜绝这些不 良现象的发生 • ，提高产品的可靠性，提高公司声誉，提高公司 效益。
四、断栅
电池片断栅是在丝网印刷 时造成的，由于浆料问题 或者网版问题导致印刷不 良。轻微的断栅对组件影 响不是很大，但是如果断 栅严重则会影响到单片电 池片的电流从而影响到整 个组件的电性能。
五、边缘过刻
六、隐裂
七、穿孔
八、边缘玷污电
9、主栅漏电、副栅漏电
10、明暗片
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。
• EL的测试原理: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。 • EL图像的亮度正比于电池片的少子扩散长度与电 流密度，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。
EL检测培训
2014/5月
请保持快乐、愉悦的心情 请敞开心扉，积极参与 这是共同探讨，不是上课 欢迎分享，您的经验和观点同样 重要
EL测试培训精讲
隐裂
常见缺陷的原因
下图为在9.26号在生产线上随机抽测的105片组件中隐裂组件的其中一些图片： 隐裂 隐裂
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常见缺陷的原因
下图为受外力撞击而产生裂纹进而演变成碎片的过程示意图。
初时图
常见缺陷问题的影响
• 黑斑裂纹电池片对组件的影响。
组件实物图
接线盒位置
组件EL图
接线盒位置
EL测试仪的功能及应用
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,从而及时发现生产中存在的问题,及时排除,进而改进工艺。 对提高效率和稳定生产都有重要的作用，因而太阳电池电致发光 测试仪被认为是太阳电池生产线的“眼睛”。
修复后电池
修复后电池
修复后电池
EL图
电性能图
常见缺陷问题的影响
2.在对电池串进行串联测试时发现不良电池串,对其进行了EL测试,结果在这些不良的电 池串上发现了黑斑和裂片现象。 以下是串测试发现的不良串的EL测试图： 黑斑
黑斑
裂片
常见缺陷问题的影响
由上面两个例子可以看出，黑斑，裂片等缺陷会对组件的电性能造成不良 影响，导致IV曲线的异常。 以下是EL测试拍摄的一些最近客户诉回组件的EL测试图。
常见缺陷的原因
• 黑心黑斑的原因
EL照片中黑心片和黑斑片是反映在通电情况下电池片部分没有发出1130nm的 红外光，故红外相片中反映出黑心和黑斑。 产生黑心黑斑的原因主要由电池片的材料缺陷，烧结缺陷和工艺污染等。 材料缺陷 烧结缺陷 工艺污染 正常电池片
常见缺陷的原因
EL机培训
近红外缺陷分析仪 Electro Luminescence(EL)沛德光电科技
基本电路原理图（图1）及 操作界面(图2）
实物图（图3）
• • • • • 1、打开左下角POWER开关。 2、打开墙上探针的气阀。 3、将片子正面朝上放入，压下探 针并使探针能正对压住电极。 4、打开电脑软件（如图2）。点下 启动相机摁钮。 5、将图3中红圈开关往左打1(正 向)，测得正向EL图，在点击拍照 可以存储图像，图2中有明确存储 图像路径和名称的设置。 6、将开关往右打到2可以测得施加 反向电压时的EL图像，同样可以保 存图像。 7、关机时先将开关打到中间，关 闭照相机，摁下POWER摁钮并关掉 气阀。
• 1、放反片（即镀膜镀在反面）主要原因是 刻蚀插片插反导致。正反两面 • 2、24#片主要成因是严重印刷不良或者烧 结有问题导致。
放反片
污染片
主栅线击穿
副栅线击穿
隐裂片
边缘漏浆及刻蚀不完全
晶界漏电
18#异常分析一般步骤
• 从18#盒中随机拿取20片，并向生产负责人 说明。 • 首先将片子叠在一起观• 剩下的不能从表面看出问题的片子进行EL 测试。
24#异常片EL分析特征：Eta<10%， 具体表现是EL图较暗
•
各类18#异常片图像汇总，Rsh<6， 具体表现是加反向电压是会漏电。
• • • • • 1、污染片（返工片）看正面即可 2、击穿（主栅线击穿）正反两面 3、击穿（副栅线击穿）正反两面 4、隐裂片 看正面即可 5、边缘漏浆（可将片子放一起观察边沿）及 刻蚀不完全 看反面 • 6、晶界漏电 正反两面 • 7、除上述几种18#以外，还有严重印刷不良， 缺角片，及表面有明显沾污，浆料和手指印， 都是可以通过观察发现的。
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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下图是我们采用废弃组件做的实验，是组件受外力撞击而产生裂纹进 而演变成碎片的过程示意图。
初时图
ppt课件
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缺陷种类十：刻蚀不良
危害：造成效率低下
ppt课件
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五、实例展示
去年我们从麻城金伏86个区共444070块组件内抽查了208块组 件做了IV和EL测试实验，其中IV实验是单独送往实验室进行测试， 测试完毕后再单块进行EL测试，通过测试结果可以看到，黑斑，裂 片等缺陷会对组件的电性能造成不良影响，导致IV曲线的异常，功率 衰减较大的基本都存在隐裂、破片等现象。但是隐裂并不是影响组件 衰减的决定性因素，抽查的208块组件中，共有75块组件存在破片或 隐裂，占比36%，而这75块组件中，隐裂和破片的组件衰减集中在 2%--4%之间，如下所示：
单块组件的测试时间约为10秒，测试
虽然最大测量组串数量为25块
的精度越高，所需时间越长
，但受现场环境所限，每
ppt课件 次拍摄一般为6块。
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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。
下图为组件实物图和EL图的对比，由于EL测试仪采用是的镜像成图，所以拍摄出 来的组件EL图和组件实物图是轴对称关系，如下图中红色箭头的两端分别指的组件电 池片实物和EL图中的位置。
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典型EL图片分析
工艺本身导致的缺陷如下 黑斑片
Delighting The Future
黑斑片
黑斑片
重烧后黑斑片
电性能表现：FF下降明显，Rs上升明显。重烧后黑斑处变轻。 产生原因：1 方阻与烧结不匹配，烧结温度较低，方阻波动大，一般这种情况为 大量出现。 2 三号机擦拭网版，擦拭网版的第一片，若擦拭很用力容易出24#片， 若小范围擦拭，仅擦拭部分显示黑斑。
Conduction band
P hoton, E h ν
Valence band
图一.电子-空穴复合能带模型图
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图二.室温下EL典型能谱（长波段）
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Delighting The Future
恒压恒流源旋钮
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Delighting The Future
EL（电致发光）测试仪培训
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典型EL图片分析
不同类型的EL图
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镀膜面被划伤或金字塔划伤
镀膜上或下面有手印
PECVD硅片背面镀上氮 化硅薄膜
滴源片
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EL测试原理
测试系统工作示意图：
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EL缺陷检测仪具有双（三）栅探针多点接触，分辨率为1024*1360，最大电 压/电流驱动为30v/10A可调正反向偏压。
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EL测试原理
Delighting The Future
EL技术是基于载流子复合过程中产生光子，并通过高灵敏度的CCD相机捕获辐 射出来的光子并显影，通过对成像进行分析，进而发现电池片中存在的问题。 处于导带的电子是一个亚稳态，最终会基于自身或外界的激励下跃迁到价带， 并与价带中一个空穴复合，在复合过程中会释放出一个光子。
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目录
EL简介 EL测试原理 典型EL外观图分类及分析 小结
Delighting The Future
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网带纹
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典型EL图片分析
Delighting The Future
刻蚀过度：正常刻蚀边缘比较平滑光洁，而刻蚀过多后边沿会有明显 的锯齿波纹
在反向偏压下，可以检测电池片中因各种缺陷所造成的漏电，可通过不同电压 值下漏电流大小并结合图片发现漏电的区域和严重程度。
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典型EL图片分析
Delighting The Future
材料本身导致的缺陷如下： 在工艺条件一定下，硅片的纯度越高、位错晶界越少、污染越少，制作出来的电 池片的EL图片越亮：
低
Eta
高
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典型EL图片分析
Delighting The Future
特征：线痕片导致的黑线，从电池 片外观表现为条状的粗细不均和结点 在MicroView下可明显看到突起的线 痕。 原因：线痕处扩散，镀膜均较差且 此处复合大，所以导致线痕处发暗。
线痕黑片
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EL测试原理
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在正向偏压的激励下，势垒区的内建电场将会一定程度的削弱，削弱后的净 电场打破了原有结间的动态平衡，减少了扩散电子（空穴）穿越耗尽层的阻力， 增加了少子向PN结另一方向的移动，耗尽层边界增加的少子移动最终穿过结 后将与外界激励即正向电流提供的多子复合，复合中将会释放出光子，最终形 成影像。在有缺陷的情况下，电子（空穴）首先被禁带中某个原子能及俘获， 在空穴（电子）也从价带跃迁至相同的能态时，即会复合释放出光子，但这种 复合的能力与禁带中该能级与能带边缘的距离有关，若该能级与任一能带边缘 靠近，电子也不会与跃迁至该能级的空穴复合，而是重新回到导带，基于此， 在EL中存在缺陷的区域与无缺陷区域存在差别，如图二所示。
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EL测试原理
Delighting The Future
电致发光的亮度正比于少子扩散长度，正比于电流密度，如图三所示。
Total Carrier Number
Excess Minority Carrier Density
N n p (0) Le
Edge of Depletion layer(x=0)
•
正偏
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EL简介
电致发光（EL-electroluminescent）缺陷检测 是探知和监控电池片因工艺或材料本身所具有的 一些缺陷的重要手段；通过EL图像的分析可以有 效地发现硅片、扩散、钝化、印刷及烧结各个环 节可能存在的问题。对改进工艺、提高效率和稳 定生产都有重要的作用。因而太阳电池电致发光 缺陷检测仪被认为是太阳电池生产线的“眼睛” 。 左图为EL检测仪的基本结构。
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典型EL图片分析
Delighting The Future
特征：片子表面发暗，EL几乎很 难照出片子表面轮廓。 原因：由于来料硅片本征掺杂浓度 过高，导致扩散时无法生成良好的 PN结。 电性能：FF明显变化，Uoc和Isc 下降。
EL暗片
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典型EL图片分析
Delighting The Future
特征：片子表面整体发暗。 原因：1、拉制单晶过程中，头尾 处会因杂质含量过高出现反型即N型 片，增加电流EL图像逐渐变亮。 2、未扩散的电池片，增加 电流无反应。 3：未制绒的电池片或背场 未印的电池片。
全黑片
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