光伏组件测试之EL测试
信息与资源作为社会组成的基础，能源是社会社会发展的进步，伴随着科学技术以及经济的快速发展，人类能源的需求量也在迅速增加，但是能源总是有限的，如何保证社会进步不受影响呢？
一个是节约能源，另外就是开发新的替代能源，而太阳能就是新型的不可缺少的一种能源，近年来，太阳能发电技术在全球范围内得到快速发展，开发利用太阳能已经成为世界各国的共识，而我国更是太阳能组件的制造大国，同时也是应用大国，太阳能光伏组件的质量问题也成了人们最关心的问题之一。
如何判别组件的好坏呢？单凭肉眼是很难发现组件内部所存在的问题的，必须借助各种各样的仪器才能判别太阳能组件的电气性能和结构安全性能是否满足要求，而EL检测又是其中比较重要的检测形式。
组件EL测试是利用电致发光原理对组件内部缺陷进行检测的项目，就像人需要拍摄“X光线”才能看轻身体内部健康情况一样，光伏组件需要EL测试才能清晰看到内部是否存在缺陷问题。
组件EL测试分为三种主要形式，分别为工厂EL测试，光伏实验室检测，室外便携式EL测试几种形式，原理相同，只是形式和目的不同。
组件EL测试可以使用便携式EL测试仪，操作方便，组件生产与运输安装中的每个关键环节都必须测试EL，保证组件内部完好才会进入下一个环节，可以说这个测试是检测组件质量的一个重要手段，而电站建设的各个环节也会进行EL测试，明确责任，保证施工质量的重要手段。
测试过程中给组件外加正向偏置电压，电源向组件内部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，利用计算机进行处理后显示出来，由于相机镜头对光十分敏感和组件发出的光很弱，避免环境光线对测试结果的影响，整个过程应该在弱光或者无光的环境中进行。
EL图像的亮度正比于电池片的少子扩散长度与电流密度，组件电池片有缺陷的地方，少子扩散长度较低，所以显示出来的图像亮度较暗。因此通过EL图像，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。
光伏行业属于新兴的行业，因此很多市场规范并不完善，所以组件质量参差不齐，对光伏电站发电量造成很大的影响，大致有以下三方面原因：
第一，组件工厂生产技术水平不一，导致市场上有很多劣质组件，这些组件外表和正常组件差距不大，但是发电效率和使用寿命就会有很大差距，这些问题在运行中就会彻底爆发出来。
第二，光伏组件电池片十分脆，稍微不注意就会产生隐裂甚至碎片，所以即使大厂家的组件在运输过程中也会产生隐裂问题，而由于组件串联连接，根据电流的木桶效应，小的隐裂同样会对整个方阵的发电效率造成影响。
第三，随着15000V系统技术的成熟，组串串连的组件越来越多，所以隐裂问题对方阵的影响也越加明显，不仅本身发电量地还会拉低正常组件的发电量。
所以在组件从生产到安装甚至是运维阶段，都会进行EL测试，及时发现组件内部缺陷问题，特别严重隐裂甚至碎片的组件，及时更换组件，清除这些害群之马，提升组件的发电量。
1万元左右。
EL测试仪全称为电致发光(英文Electroluminescent)测试仪，是一种太阳能电池或电池组件的内部缺陷检测设备。
常用于检测太阳能电池组件的内部缺陷、隐裂、碎片、虚焊、断栅以及不同转换效率单片电池异常现象。
产品简介
1、太阳能电池组件缺陷检测（EL）全自动测试仪利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的红外相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。
2、具有灵敏度高、检测速度快、结果直观形象等优点，是提升光伏组件品质的关键设备；红外检测可以全面掌握太阳电池内部问题，为改进生产工艺提供依据，提升产品质量，可以对问题组件进行及时返修，尽可能的降低损失。
3、进口可编程电源，从100VAC到240VAC大范围的工作输入电压，保证了工作状态稳定性；其输出电压、电流和其它各功能操作的切换和调节可通过人工和控制软件界面控制，输出精确度到千分位；其带载输出功率最大可到760瓦，且自带过载保护，避免了误操作对电池片的损坏。
4、全封闭光学系统和恒温冷却系统使测试环境保持在全暗室和恒温环境下，保证了整个系统运行的稳定性；避免了因外界杂光和温度不均造成测试成像噪点，保证了测试的直观性和准确性。
5、专业PC控制软件，监控整个测试流程，并可与客户系统对接，满足不同应用需求。
下面是英语翻译，你自己看看吧。
Electroluminescence (EL) is an optical phenomenon and electrical phenomenon in which a material emits light in response to an electric current passed through it, or to a strong electric field. This is distinct from light emission resulting from heat (incandescence), chemical reaction (chemiluminescence), sound (sonoluminescence), or other mechanical action (mechanoluminescence).
辐射无处不在，所以我不能说没有辐射，只能说几乎没有辐射。
隐裂是指电池片（组件）受到较大的机械或热应力时，可能在电池单元产生肉眼不易察觉的隐性裂纹。
根据电池片隐裂的形状，可分为5类：树状裂纹、综合型裂纹、斜裂纹、平行于主栅线、垂直于栅线和贯穿整个电池片的裂纹。
2、隐裂对光伏组件的影响
电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”搜集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。
基于上述原因，我们可以看出对电池片功能影响最大的，是平行于主栅线的隐裂。根据研究结果，50%的失效片来自于平行于主栅线的隐裂。
45°倾斜裂纹的效率损失是平行于主栅线损失的1/4。
垂直于主栅线的裂纹几乎不影响细栅线，因此造成电池片失效的面积几乎为零。
相比于晶硅电池表面的栅线，薄膜电池表面整体覆盖了一层透明导电膜，所以这也是薄膜组件无隐裂的一个原因。
有研究显示，组件隐裂严重时，会导致组件功率的损失，但是损失的大小并不一定。裂纹对组件电性能的影响小，而裂片对组件功率损失非常大；老化试验，即组件在工作或非工作的情况下，温、湿度变化可能会引起电池片隐裂的加剧；组件中没有隐裂的电池片比隐裂的电池片抗老化能力强。
3、光伏组件隐裂如何检测
EL（Electroluminescence，电致发光）是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下。
电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励（例如光照、电压、温度）的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。
如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合（也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合），复合之后以光的形式辅射出去，即电致发光。
当被施加正向偏压之后，晶体硅电池就会发光，波长1100nm左右，属于红外波段，肉眼观测不到。因此，在进行EL测试时，需利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。
给晶硅组件施加电压后，所激发出的电子和空穴复合的数量越多，其发射出的光子也就越多，所测得的EL图像也就越亮；如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少，代表该处存在缺陷；如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合，也或者是所发光被其它障碍所遮挡，无法检测到信号。
2.适用范围
适用太阳能电池组件生产过程中的EL测试。
3.相关文件
第 1 页
无
4.名词定义
4.1 隐裂：目视看不到，通过EL等红外成象设备方能发现的呈细线状裂纹，且周围没有
阴影有线状或阴影面积状。有单线状，双线平行状，交叉状隐裂，通常以长度计。
4.2 碎片：通过EL等红外成象设备成明显块状黑色区域，以边角为主，通常以面积计。
5.职责
第 2 页
5.1 品质人员负责EL测试仪的操作，负责对层叠后的组件和层压后组件进行EL测试。
5.2 品质人员负责对合格品和不合格品进行分类，对各种不合格品做好区分记录。
5.3 品质人员对层叠后的半成品进行全检，发现不合格项应通知相关人员进行返修处理。
5.4 对成压后组件进行EL全检，如有不合格组件统一区分放置，保存测试图片。
光伏组件常见的问题有：热斑、隐裂和功率衰减。
由于这些质量问题隐藏在电池板内部，或光伏电站运营一段时间后才发生，在电池板进场验收时难以识别，需借助专业设备进行检测。
热斑形成原因及检测方法
光伏组件热斑是指组件在阳光照射下，由于部分电池片受到遮挡无法工作，使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。
光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成，即内阻和电池片自身暗电流。
热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。
热斑检测可采用红外线热像仪进行检测，红外线热像仪可利用热成像技术，以可见热图显示被测目标温度及其分布。
隐裂形成原因及检测方法
隐裂是指电池片中出现细小裂纹，电池片的隐裂会加速电池片功率衰减，影响组件的正常使用寿命，同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能导致开路性破坏，隐裂还可能会导致热斑效应。 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的，组件受力不均匀，或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。
光伏组件在出厂前会进行 EL 成像检测，所使用的仪器为 EL 检测仪。
该仪器利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的 CCD 相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。
EL 检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、碎片、虚焊、断栅及不同转换效率单片电池异常现象。
功率衰减分类及检测方法
光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长，组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类：
第一类，由于破坏性因素导致的组件功率衰减；
第二类，组件初始的光致衰减；
第三类，组件的老化衰减。
其中，第一类是在光伏组件安装过程中可控制的衰减，如加强光伏组件卸车、倒运、安装质量控制可降低组件电池片隐裂、碎裂出现的概率等。
第二类、第三类是光伏组件生产过程中亟需解决的工艺问题。光伏组件功率衰减测试可通过光伏组件 I-V 特性曲线测试仪完成。
