为什么同型号组件拍出来的EL图像并不完全一样?曜华激光解析
在组件生产现场,经常会遇到一种情况:同一批次、同一种电池技术、尺寸也完全一样的组件,EL检测出来的图像却不是“复制粘贴”的效果。有的电池片发光比较均匀,有的亮度稍有差异,甚至同一个位置的灰度表现也可能存在变化。
这是不是说明组件品质不稳定?
其实,EL图像存在一定差异很正常。EL检测本身属于微光成像,得到的图像并不是组件外观的简单“照片”,而是组件在特定电流激励条件下内部电致发光状态的成像结果。电池片发光状态、检测电流、曝光时间以及成像环境等因素,都会影响成像画面。
很容易理解的一个因素,就是电池片自身的一致性。
即便来自同一批次的电池片,其材料、工艺和电学特性也不可能做到完全一致。组件经过串焊、叠层、层压等工序后,焊接状态、局部应力等情况也可能产生细微差别。因此,EL图像出现一定程度的亮暗变化,并不能直接等同于存在缺陷。
检测条件同样重要。
EL测试需要给组件施加正向电流,使电池片产生近红外电致发光,再由CCD或CMOS相机采集微弱光信号。如果测试时电流注入状态不同,或者曝光、对焦、环境光控制存在变化,那么图像的整体亮度和细节表现都会有所区别。尤其是在做产线质量对比时,检测条件是否保持一致,会直接影响不同组件之间的图像可比性。
这也是为什么工程人员看EL图时,不会只盯着“亮不亮”。真正需要观察的是异常区域的形态和规律。
比如隐裂通常表现为具有一定连续性的暗纹,断栅可能呈现局部线状异常,而虚焊、碎片、黑心等问题又有各自不同的图像特征。如果只是整片组件亮度略有差异,却没有出现典型缺陷形态,就需要结合检测条件进一步分析,而不是马上把它判定为NG。
对于产线来说,检测设备的稳定性就显得比较重要。相机分辨率、光学系统、电流输出、拍摄时间以及软件图像分析能力,都会影响EL检测结果。曜华激光的YHEL-2400在线太阳能组件EL缺陷检测仪,适用层压前、后组件缺陷检测,支持单晶、多晶组件检测,采用曜华定制相机,并提供2400万/4800万像素EL成像配置和单、双相机拍摄模式。
在实际生产中,EL检测也很少是一个孤立工序。前面的电池串焊接、排版、层压,后面的装框、IV测试、绝缘耐压测试等,都可能与组件质量产生关联。对于需要追溯异常来源的工厂来说,在不同工序增加检测点,比单纯在成品端“找问题”更有意义。
曜华激光的光伏设备产品覆盖电池片、串、组件检测及组件生产多个环节,除了组件EL检测设备,还包括电池串EL缺陷检测仪等产品。例如其YHEL-2520电池串EL缺陷检测仪可用于层压前的电池串缺陷检测,并支持在线或离线应用。
所以,同型号组件的EL图像不完全一样,并不奇怪。判断组件有没有真实缺陷,关键不是要求每一张照片“看起来一模一样”,而是要保证检测条件稳定,并能够正确识别异常区域的形态、位置和特征,再结合IV测试等结果进行综合判断。
对组件厂来说,EL图像真正的价值,也正是在这里——它不是简单拍一张照片,而是帮助生产人员从一张图里找到肉眼看不到的质量问题。