รอยแตก จุดร้อน และผลกระทบของ PID เป็นปัจจัยสำคัญสามประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิกอน วันนี้จะพามาทำความเข้าใจสาเหตุของการแตกของแบตเตอรี่ วิธีระบุและป้องกัน
1. "แคร็ก" คืออะไร
รอยแตกเป็นข้อบกพร่องที่พบได้บ่อยในโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอน ในแง่ของคนธรรมดา สิ่งเหล่านี้เป็นรอยแตกขนาดเล็กที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างผลึกของตัวเอง ส่วนประกอบผลึกซิลิกอนจึงมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวได้ง่าย
ในกระบวนการผลิตโมดูลผลึกซิลิกอน การเชื่อมโยงหลายอย่างอาจทำให้เซลล์แตกได้ สาเหตุของการแตกร้าวสามารถสรุปได้เป็นความเค้นทางกลหรือความเค้นจากความร้อนบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอน ตอนนี้ เพื่อลดต้นทุน เซลล์ผลึกซิลิกอนจึงบางลงและบางลง ซึ่งลดความสามารถของเซลล์ในการป้องกันความเสียหายทางกลและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวมากขึ้น
2. ผลกระทบของ "การแตกร้าว" ต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบ
กระแสที่สร้างโดยเซลล์ส่วนใหญ่จะถูกรวบรวมและได้มาจากบัสบาร์และเส้นกริดแบบบางซึ่งมีพื้นผิวตั้งฉากกัน ดังนั้นเมื่อรอยแตก (ส่วนใหญ่เป็นรอยแตกขนานกับบัสบาร์) ทำให้เส้นกริดบาง ๆ แตก กระแสจะไม่ถูกส่งไปยังบัสบาร์อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้เซลล์บางส่วนหรือแม้กระทั่งความล้มเหลว และอาจทำให้เกิดเศษเล็กเศษน้อย จุดร้อน ฯลฯ . ในเวลาเดียวกันทำให้เกิดการลดทอนกำลังของส่วนประกอบ
รอยแตกในแนวตั้งฉากกับบัสบาร์แทบไม่ส่งผลกระทบต่อเส้นตารางบาง ดังนั้นพื้นที่ที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของเซลล์จึงเกือบเป็นศูนย์
เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางซึ่งมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วไม่มีปัญหาการแตกร้าวเนื่องจากวัสดุและลักษณะโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ ในขณะเดียวกัน พื้นผิวจะรวบรวมและส่งกระแสผ่านชั้นฟิล์มนำไฟฟ้าโปร่งใส แม้ว่าฟิล์มที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะแตกเนื่องจากข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ในแบตเตอรี่ แต่ก็จะไม่ทำให้แบตเตอรี่เสียหายในวงกว้าง
จากการศึกษาพบว่า หากพื้นที่ความล้มเหลวของแบตเตอรี่ในโมดูลอยู่ภายใน 8 เปอร์เซ็นต์ จะมีผลเพียงเล็กน้อยต่อกำลังของโมดูล และ 2/3 ของรอยร้าวในแนวทแยงในโมดูลไม่มีผลต่อกำลังของ โมดูล. ดังนั้นแม้ว่าการแตกร้าวเป็นปัญหาทั่วไปของเซลล์ผลึกซิลิกอน แต่ก็ไม่จำเป็นต้องกังวลมากเกินไป
3. วิธีการระบุ "รอยแตก"
EL (การเรืองแสงด้วยไฟฟ้า, การเรืองแสงด้วยไฟฟ้า) เป็นอุปกรณ์ตรวจจับข้อบกพร่องภายในชนิดหนึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์หรือส่วนประกอบ ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการตรวจจับรอยแตก การใช้หลักการเรืองแสงของผลึกซิลิกอนทำให้ภาพใกล้อินฟราเรดของส่วนประกอบถูกจับโดยกล้องอินฟราเรดความละเอียดสูงเพื่อรับและพิจารณาข้อบกพร่องของส่วนประกอบ มีข้อดีคือมีความไวสูง ความเร็วในการตรวจจับที่รวดเร็ว และผลลัพธ์ที่เข้าใจง่าย ภาพด้านล่างเป็นผลการทดสอบของ EL ซึ่งแสดงให้เห็นข้อบกพร่องและรอยแตกต่างๆ อย่างชัดเจน
4. สาเหตุของการเกิด "รอยแตก"
แรงภายนอก: แบตเตอรี่จะได้รับแรงภายนอกระหว่างการเชื่อม การเคลือบ การใส่กรอบหรือการจัดการ การติดตั้ง การก่อสร้าง ฯลฯ ซึ่งจะทำให้เกิดการแตกร้าวเมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์ไม่ถูกต้อง อุปกรณ์ทำงานผิดปกติหรือการทำงานที่ไม่เหมาะสม
อุณหภูมิสูง: เซลล์ไม่ได้ถูกอุ่นที่อุณหภูมิต่ำ จากนั้นเซลล์จะขยายตัวหลังจากถูกสัมผัสกับอุณหภูมิสูงอย่างกะทันหันในระยะเวลาอันสั้น ซึ่งจะทำให้เกิดการแตกร้าว เช่น อุณหภูมิการเชื่อมที่มากเกินไป การตั้งค่าอุณหภูมิการเคลือบที่ไม่เหมาะสม และอื่นๆ พารามิเตอร์
วัตถุดิบ: ข้อบกพร่องในวัตถุดิบเป็นปัจจัยหลักประการหนึ่งที่นำไปสู่การแตกร้าว
5. ประเด็นหลักในการป้องกันการแตกร้าวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์
ในกระบวนการผลิตและการจัดเก็บ การขนส่ง และการติดตั้งที่ตามมา ให้หลีกเลี่ยงการแทรกแซงของแรงภายนอกที่ไม่เหมาะสมบนเซลล์แบตเตอรี่ และให้ความสนใจกับช่วงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมในการจัดเก็บ
ในระหว่างกระบวนการเชื่อม แบตเตอรี่ควรอุ่นไว้ล่วงหน้า (การเชื่อมด้วยมือ) อุณหภูมิของหัวแร้งควรเป็นไปตามข้อกำหนด