光伏组件测试仪——EL缺陷检测

光伏组件从生产到使用的各个环节，都可能出现诸如断栅、漏电、黑心片、缺角、裂片、虚焊、短路等电池片缺陷。这些缺陷用肉眼难以察觉，却会严重影响组件性能，降低发电效率，甚至带来安全隐患。基于EL 检测的光伏组件测试仪能精准找出这些缺陷，有效控制产品质量，确保光伏电站稳定高效运行，减少后期维护成本。

EL技术的检测原理基于晶体硅太阳电池片。当给电池片施加正向偏置电压，电源会向晶体硅电池注入大量非平衡载流子。这些载流子不断复合发光，释放出光子，且发出的是红外光。接着，利用 CCD 相机捕捉光子，经计算机处理后形成图像。不过，整个测试必须在暗室环境下完成。由于 EL 图像亮度和电流密度成正比，所以有缺陷的部位在图像中会呈现黑色或灰色，借此便能判断缺陷原因。

检测流程：

1，将光伏组件平稳放置在平台上，正确连接 EL 测试仪与组件。若在室外强光环境，需搭建防红外暗室帐篷；室内无强光或夜晚时可直接进行后续操作。

2，测试仪向光伏组件施加适宜的正向电压，促使组件产生电致发光现象。

3，依靠高灵敏度的 CCD 相机，捕捉组件发出的红外光，从而生成 EL 图像。

4，运用专业图像处理软件或人工智能算法，对 EL 图像进行分析，识别缺陷类型、位置及严重程度，并输出详细检测报告。

常见 EL 图像异常类型

断栅：这里的断栅并非电池片栅线种类中的断栅（那种会在主栅线两侧用少量银浆连接主栅线和细栅线），而是主栅银浆印刷存在断点，致使电池片上细栅线与主栅线断路，无法导电。在 EL 图像上表现为垂直于主栅线的粗黑线，通常是电池片网版印刷异常所致，与焊接设备关系不大。

漏电：电池片印刷时，若硅片表面有划伤或裂痕，正面银浆印刷时浆料会沿缝隙渗入电池片 PN 结位置。通电时，该区域在 EL 图像中呈现黑色，因焊带导电，所以 EL 图像上能看到焊带。

黑心片：EL 图像中的黑色部分是点缺陷聚集，源于硅棒生产时期。这种材料缺陷会降低硅的非平衡少数载流子浓度，进而减弱该区域 EL 发光强度。多晶硅 EL 图像上常见的黑色 “花纹”，也是硅晶体位错造成的。此问题一般由硅棒 / 硅锭生产时温度把控不当引起，和焊接设备无关。

缺角：电池搬运或组件生产过程中，硅片因脆而易开裂。裂片处银浆断裂，无法导入电流，EL 图像上呈现黑色。设备可能造成缺角的因素包括电池盒立柱问题、拍照台磨损、后移动中位不当、H3 低位过低、焊带折弯位置不合适、叠焊机机械臂抬片位不合适等。

爆炸裂：多出现于层压后的组件，即终测 EL 时常见。通常是装框机装框力量过大或组件从高处掉落导致，前道 EL 很少出现。

层压后正面缩进、背面缩进处隐裂：对于密栅组件，当 EVA 克重低于 560g/㎡，或者正面、背面缩进处焊带过短，都可能引发这种隐裂。

虚焊：在 EL 图像上呈现灰色阴影，容易和电池片位错图形混淆。

单片短路：分为正面短路和背面短路。正面短路需检查 H1 手夹钳及导向盖板内助焊剂结晶情况；背面短路要查看压具是否压住焊带，或焊接后焊带是否因未及时冷却出现滑条现象。此时该电池片在 EL 图像中呈黑色，无法显示。

串短路：在图像上表现为两串电池串完全消失，呈现黑色。一般是汇流带搭接导致，需检查叠焊机汇流带长度以及 EPE 小条是否将长带短带完全隔离开。

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