Aurinkosähköteollisuuden nopean kehityksen myötä myös aurinkokennojen laadun ja suorituskyvyn testaustekniikka paranee jatkuvasti. Kuulen usein muiden puhuvan aurinkosähköstä PL ja aurinkosähkö EL, mutta mihin niitä käytetään? Pitäisi myös olla monia ihmisiä, jotka ymmärtävät sen vain osittain, tietävät sen luonteen, eivät tiedä sen syitä eivätkä ymmärrä sen periaatteita, rakennetta ja käyttötarkoituksia. Nämä ovat kaksi tuhoamatonta optista tunnistustekniikkaa, joita käytetään laajalti aurinkokennojen valmistusprosessissa. Niillä on ratkaiseva rooli aurinkokennojen valmistustarkkuuden ja tuotteen laadun parantamisessa.
1. Mikä on aurinkosähkön PL?
Aurinkosähkökennojen PL tunnetaan myös fotoluminesenssina.
① PL-periaate:
Fotoluminesenssi viittaa ilmiöön, jossa aurinkokennon elektronit virittyvät korkeampaan energiatilaan joutuessaan alttiiksi laserille tai voimakkaalle valolle. Kun nämä elektronit palaavat korkean energian tilasta matalan energian tilaan, ne vapauttavat fotoneja, mikä tunnetaan fotoluminesenssina.
② PL:n sovellusskenaariot
Aurinkosähkökennojen tuotantoprosessissa PL-tekniikkaa käytetään laajalti seuraavissa asioissa:
Materiaalin laadun testaus: PL voi auttaa tunnistamaan aurinkokennomateriaalien kideviat, epäpuhtaudet ja epätasaisuudet. Laadukkaat kiteiset materiaalit ovat tehokkaiden aurinkokennojen perusta, ja PL voi havaita nämä mahdolliset vikaalueet niiden luminesenssivoimakkuuden ja -spektrin muutoksilla.
Kantajan käyttöiän analyysi: Kantajan käyttöikä on yksi tärkeimmistä mittareista aurinkokennojen suorituskyvyn mittaamisessa. PL-ilmaisun avulla voidaan saada varauksenkuljettajien elinikäjakauma materiaalissa, jolloin voidaan arvioida materiaalin valosähköistä muunnostehokkuutta.
Bandgap-energian mittaus: PL-teknologiaa voidaan käyttää myös puolijohdemateriaalien bandgap-energian mittaamiseen, millä on suuri merkitys aurinkokennojen optoelektronisen suorituskyvyn suunnittelussa ja optimoinnissa.
③ PL-tekniikan edut
PL-tekniikan suurin etu on, että se on ainetta rikkomaton tunnistusmenetelmä, joka pystyy antamaan yksityiskohtaisia materiaalitietoja vahingoittamatta materiaalia tai akun rakennetta. Tämä tekee PL:stä nopean ja tehokkaan laadunvalvontatyökalun aurinkosähköteollisuudessa.
2. Whattu on aurinkosähkö EL?
Aurinkosähkökennojen EL, joka tunnetaan myös nimellä elektroluminesenssi, on elektroluminesenssin koko nimi.
① EL:n toimintaperiaate
Elektroluminesenssi (EL) viittaa elektronien ja reikien rekombinaatioon aurinkokennon PN-liitoksessa, kun eteenpäin syötetään jännite, mikä johtaa fotonipäästöihin. Nämä fotonit ovat yleensä lähi-infrapuna-alueella, eikä niitä voi nähdä paljaalla silmällä, mutta ne voidaan havaita tietyillä kuvantamislaitteilla. EL-kuvien kirkkaus ja jakautuminen voivat heijastaa suoraan akun sisäistä rakennetta ja vikoja.
② EL:n sovellusskenaariot
EL-teknologialla on laaja valikoima sovelluksia valmiiden tuotteiden testauksessa ja aurinkokennojen laadunvalvonnassa:
Vian havaitseminen: EL-kuvat voivat näyttää selkeästi viat, kuten halkeamat, piilotetut halkeamat, oikosulut ja avoimet virtapiirit aurinkokennoissa. Näiden kuvien avulla valmistajat voivat tunnistaa ja poistaa vialliset akkukennot ennen tehtaalta lähtöä, mikä varmistaa tuotteiden laadun.
Tehokkuusarviointi: EL:n avulla voidaan arvioida myös aurinkokennojen kokonaistehokkuutta. Jos akun tietyillä alueilla on heikentynyt kirkkaus tai tummia pisteitä, se tarkoittaa yleensä, että näillä alueilla on ongelmia tehokkuuden heikkenemisen tai korkean elektronien rekombinaationopeuden kanssa.
Komponenttien yhtenäisyyden tunnistus: Akkukomponentteja koottaessa EL-kuvat voivat auttaa varmistamaan jokaisen akkukennon tasaisen suorituskyvyn ja välttämään tiettyjen kennojen huonon suorituskyvyn vaikutuksen koko komponentin lähtötehoon.
③ EL-tekniikan edut
EL-teknologialla voidaan antaa yksityiskohtaista vikatietoa akkua purkamatta, mikä on erityisen tärkeää valmiiden akkujen tarkastuksessa. Lisäksi EL-kuvilla on korkea resoluutio ja selkeys, mikä voi paikantaa tarkasti vikojen sijainnin ja luonteen, mikä tekee EL:stä tärkeän työkalun aurinkokennojen laadunvalvonnassa.
Ero ja yhteys PL:n ja EL:n välillä
Vaikka PL ja EL ovat molemmat tuhoamattomia optisia tunnistustekniikoita, niiden toimintaperiaatteet ja sovellusskenaariot ovat erilaisia:
Herätysmenetelmät ovat erilaisia: PL virittää fotoneja ulkoisen valonlähteen säteilyn kautta, kun taas EL tuottaa fotoneja akun sisällä jännitteen avulla.
Eri käyttövaiheet: PL:tä käytetään yleensä materiaalien varhaiseen havaitsemiseen, kiteen laadun ja materiaalin ominaisuuksien arvioimiseen; EL:tä käytetään yleisemmin valmiiden akkujen laaduntarkastukseen ja vikojen paikallistamiseen.
Erilaiset tunnistuskohteet: PL:tä käytetään pääasiassa materiaalien fysikaalisten ominaisuuksien, kuten kantoaallon eliniän ja bandgap-energian, analysointiin; EL:ää käytetään akun rakenteellisten vikojen ja suorituskyvyn epäjohdonmukaisuuksien havaitsemiseen.
Fotoluminesenssi (PL) ja elektroluminesenssi (EL) teknologiat tarjoavat tehokkaita työkaluja aurinkokennojen tuotantoon ja laadunvalvontaan. PL keskittyy materiaalien varhaiseen havaitsemiseen, kun taas EL keskittyy valmiiden akkujen vikojen tunnistamiseen. Niiden edut ja sovellusskenaariot täydentävät toisiaan ja varmistavat yhdessä aurinkokennojen tehokkaan tuotannon ja vakaan suorituskyvyn. Nykypäivän jatkuvasti kehittyvässä aurinkosähköteollisuudessa PL- ja EL-teknologioiden merkitys tulee yhä näkyvämmäksi, mikä jatkaa puhtaan energian edistämisen ja soveltamisen turvaamista maailmanlaajuisesti.