太陽能電池測試分選工序介紹

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上太陽能電池測試分選工序介紹對于制作太陽能電池而言，印刷燒結(jié)后的電池片已經(jīng)算是完成了電池片的制作過程，但是怎么去分辨太陽能電池的好壞，這就要用到我們的測試以及分選工序。測試工序是按照效率等電參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)對太陽能電池片進(jìn)行選擇，只有符合要求的電池片才能夠用力進(jìn)行組件的制作。分選是按照太陽能電池片的外觀標(biāo)準(zhǔn)對太陽能電池片進(jìn)行選擇，只有符合客戶要求才是合格的電池片。下面我們針對我們使用的Berger測試機(jī)對這兩個(gè)工序進(jìn)行一下介紹：一、太陽能電池片的測試1.測試機(jī)的構(gòu)成一般情況下，測試機(jī)由三個(gè)部分構(gòu)成：上片單元、測試系統(tǒng)單元、分檔單元，分別如下圖所示。圖1：測試機(jī)構(gòu)成在測試機(jī)中，

2、測試系統(tǒng)單元是測試機(jī)的核心部位，針對測試系統(tǒng)單元我們進(jìn)行一下重點(diǎn)的介紹：市電電腦模擬負(fù)載待測試太陽能電池標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池PSS光源圖2：測試系統(tǒng)單元構(gòu)成圖3：測試機(jī)探針圖2. Berger測試系統(tǒng)的原理： 測試系統(tǒng)的原理是通過模擬1.5AM 1000W/cm2太陽光脈沖照射PV電池表面產(chǎn)生光電流，光電流流過可編程式模擬負(fù)載，在負(fù)載兩端產(chǎn)生電壓，負(fù)載裝置將采樣到的電流、電壓、標(biāo)準(zhǔn)片檢測到的光強(qiáng)以及感溫裝置檢測到的環(huán)境溫度值，通過 RS232 接口傳送給監(jiān)控軟件進(jìn)行計(jì)算和修正，得到PV電池的各種指標(biāo)和曲線、然后根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分類和結(jié)果輸出。測試的原理圖如:圖4所示：其中PV為待測電池片，V為電壓測量裝

3、置，I為電流測量裝置，RL為可編程式模擬負(fù)載，它的值可在0.003-400之間變化。圖4：Beger測試系統(tǒng)測試原理圖3.太陽能電池標(biāo)準(zhǔn)測試前提介紹在太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)測試中，有三個(gè)前提因素，即標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜為AM1.5，溫度為25,光強(qiáng)為1000W/M2。當(dāng)測試數(shù)據(jù)不是在這個(gè)范圍時(shí)，所測得的數(shù)據(jù)都是不準(zhǔn)確的。下面我們針對這幾個(gè)前提得到含義以及影響分別介紹一下：所謂光譜為AM1.5，即指的是1.5個(gè)大氣質(zhì)量。大氣質(zhì)量被定義為光穿過大氣的路徑長度，長度最短時(shí)的路徑（即當(dāng)太陽處在頭頂正上方時(shí)）規(guī)定為“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量”。“大氣質(zhì)量”量化了太陽輻射穿過大氣層時(shí)被空氣和塵埃吸收后的衰減程度。大氣質(zhì)量由下式

4、給出：AM=1/cos（）。根據(jù)以上可知，地球大氣層外的標(biāo)準(zhǔn)光譜稱為AM0，因?yàn)楣鉀]有穿過任何大氣，當(dāng)太陽處在頭頂正上方的光譜為AM1。圖:5：大氣質(zhì)量定義圖6：AM1.5的光譜曲線備注：藍(lán)色和紅色曲線分別為1.5和0大氣質(zhì)量時(shí)的輻射強(qiáng)度，綠色曲線代表溫度為6000k黑體的輻射強(qiáng)度，彩色柱子代表可見光的波譜。箭頭所指的位置代表被相應(yīng)氣體吸收的部分，黑色線顯示了能引起人類眼睛感覺的輻射強(qiáng)度。由上圖我們可以看到，當(dāng)太陽光穿過大氣的路徑長度時(shí)，到達(dá)地面的光譜會(huì)發(fā)生變化，因此所有電池片模擬必須是在確定的路徑長度下進(jìn)行測試，在行業(yè)中，我們選擇AM1.5，我們的氙燈光譜和AM1.5比較接近，因此在太陽能電

5、池的一般測試中選擇氙燈來模擬。圖10為溫度以及光強(qiáng)對測試數(shù)據(jù)的具體影響：我們可以看到，隨著溫度的升高，開路電壓急劇降低，短路電流略微增大，整體轉(zhuǎn)換效率降低；隨著光強(qiáng)的降低，開路電壓略微降低，短路電流急劇下降，整體轉(zhuǎn)換效率降低；由圖10可見溫度和光強(qiáng)的變化也會(huì)影響電參數(shù)的變化，因此必須定義標(biāo)準(zhǔn)的溫度以及光強(qiáng)。圖7：溫度以及光強(qiáng)對測試數(shù)據(jù)的具體影響4.測試參數(shù)的意義及說明在太陽能電池的測試中，常見參數(shù)、各個(gè)參數(shù)的具體含義以及在測試曲線上的表示如下所示：圖8：測試機(jī)測試頁面主要電參數(shù)UmppImpp T:溫度 E:光強(qiáng) Uoc:開路電壓 Isc：短路電流 Rs：串聯(lián)電阻 Rsh：并聯(lián)電阻 FF：填充

6、因子 Pmpp：最大功率 Umpp：最大功率點(diǎn)電壓 Impp：最大功率點(diǎn)電流 Eff：轉(zhuǎn)換效率 Irev1：反向電流1(-10V) Irev2：反向電流2(-12V)圖9：電參數(shù)在測試曲線圖上的具體表示在以上的所有參數(shù)中，除溫度光強(qiáng)外，電參數(shù)中只有電壓和電流是測量值，其他參數(shù)均是計(jì)算值。具體計(jì)算方法如下：Pmpp為在I-V曲線上找一點(diǎn)，使該點(diǎn)的電壓乘以電流所得最大，該點(diǎn)對應(yīng)的電壓就是最大功率點(diǎn)電壓Umpp，該點(diǎn)對應(yīng)得電流就是最大功率點(diǎn)電流Impp；Rs為在光強(qiáng)為1000W/M2和500W/M2下所得最大功率點(diǎn)的電壓差與電流差的比值，只是一個(gè)計(jì)算值，所以有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)負(fù)值的情況；Rsh為暗電流曲線

7、下接近電流為0時(shí)曲線的斜率；Irev1為電壓為-10V時(shí)的反向電流；Irev2為電壓為-12V時(shí)的反向電流；Rs和Rsh決定了FF；Rsh和Irev1、 Irev2有對應(yīng)的關(guān)系。在太陽能電池中，各個(gè)參數(shù)之間并不是相互獨(dú)立的，一個(gè)參數(shù)的改變會(huì)影響其他參數(shù)的值。下圖為Rsh以及Rs對電壓以及電流影響的模擬圖。圖10：Rsh以及Rs對電壓以及電流影響的模擬圖各個(gè)參數(shù)之間最常用的等式關(guān)系如下：Eff= Pmpp/S（硅片面積） Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FF FF=（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）5.測試機(jī)常見故障及處理方法1) 上料部分吸雙片調(diào)整調(diào)整定位片子傳感器的

8、高度（1#位置）；調(diào)整吹氣量大小（2#位置）；增加等待拾取時(shí)間。（3#位置）； 圖11：吸雙片調(diào)整2) 測試曲線產(chǎn)生毛刺毛刺的產(chǎn)生原因主要有兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)信號在傳送時(shí)受到馬達(dá)交流電源線干擾PSL負(fù)載電阻變化不穩(wěn)定針對以上原因的解決辦法如下：將馬達(dá)電源線與數(shù)據(jù)信號線分開；移動(dòng)數(shù)據(jù)線上的磁環(huán)，尋找一個(gè)合適位置；重啟PSL。圖12：毛刺的具體狀況二、太陽能電池片的分選1.分選的目的：分選是按照太陽能電池片的外觀標(biāo)準(zhǔn)對太陽能電池片進(jìn)行選擇，分為不同的類型，杜絕外觀不合格的電池片流入客戶手中。2.分選的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在分選的主要依據(jù)是在顏色分類的基礎(chǔ)上，按照太陽能電池正背面的印刷質(zhì)量以及崩邊缺角等狀況進(jìn)行分

9、類的，具體的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下所示：序號項(xiàng)目參數(shù)A+片規(guī)格A級片規(guī)格B級片規(guī)格1尺寸檢驗(yàn)翹曲度翹曲度3.5mm2外觀檢驗(yàn)顏色等級淺藍(lán)、深藍(lán)、 藍(lán)紅和深紅3片間色差整體顏色統(tǒng)一，包裝時(shí)必須保證同一檔位內(nèi)電池片顏色相近，不可有明顯顏色過渡。4正面印刷的污點(diǎn)(漏漿點(diǎn)，色斑,臟印、水紋、劃痕)a）正面無水漬、臟印 b）正面無色斑 c) 正面無漏漿點(diǎn)a）正面無水漬、臟印 b）色斑、臟印、發(fā)黑部分在50cm垂直距離觀察不會(huì)造成色差 c) 柵線外的漏漿點(diǎn)0.5mm，柵線上的漏漿點(diǎn) 0.5mm少于3處且不連續(xù)分布 a)像裂紋的水紋是不允許的 b)呈十字方向的劃痕不允許,線狀劃痕長度不得超過3根細(xì)柵線之間的寬度5正面

10、印刷a）正面無虛印 b）正面無斷線a）方向正確清晰，無漿料污染，不允許重復(fù)印刷 b）整根銀線中虛印長度7mm c）斷線< 0.5mm,少于4處且不連續(xù)分布,同一根柵線上不得有2個(gè) 正電極和細(xì)柵線接觸處斷線 1mm,細(xì)柵線上斷線0.5-2mm,少于5處6背面印刷的污點(diǎn)a）背面印刷無污染b）背電極印刷無缺失a)輕微的漿料顏色不協(xié)調(diào)是允許的 b)污點(diǎn)不能接觸到電池片邊緣 c)背電極印刷無缺失背電極缺失10 mm27背面印刷a）背面印刷無鋁包b）背面印刷無鋁珠c）背電場印刷無缺失a) 單個(gè)鋁包面積4mm2,不平整或者鋁包的高度0.2mm,尖銳狀的鋁包不允許 b）無鋁珠 c）背電場印刷無缺失背電場缺失面積50mm2，背電極和背電場完整套印，不能偏移 8印刷偏移印刷無偏移a)沿背電極方向, 背電場偏移距離< 1mm,垂直于背電極的方向偏移0.5mm b)電池片正面印刷四周柵線與邊緣的偏移量0.5mm 9崩邊無崩邊離電池片邊緣0.3mm以內(nèi)允許深度0.1mm長度0.5mm的片面崩邊1個(gè)10完整性穿孔、缺角、裂片、碎片不允許11等級類型C級片規(guī)格外觀超出A級片B級片范圍