ทำไมการทดสอบ EL ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จึงมีความสำคัญ

1. การทดสอบการเรืองแสงด้วยไฟฟ้า (el) คืออะไร?
เมื่อกระแสไหลผ่านเซลล์แสงอาทิตย์, การปล่อยแสงเกิดขึ้น. ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า electroluminescence(el). การทดสอบโมดูลโดยใช้ปรากฏการณ์นี้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ในโครงสร้างของเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์ได้. วิธีนี้ทำให้ การกระจายปัจจุบันที่มองเห็นได้ใน โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และช่วยตรวจจับข้อบกพร่อง.

ด้วยความช่วยเหลือของการทดสอบ EL, ผู้ผลิต PV สามารถประเมินคุณภาพโครงสร้างของเซลล์ PV หรือข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นขณะจัดการ.

ข้อบกพร่องที่สามารถพบได้จาก EL มีดังนี้:

• microcracks
• เซลล์แตก
• ข้อบกพร่องในการบัดกรี
• ข้อบกพร่อง pid
• ไดโอดล้มเหลว
• เซลล์ที่ตายแล้ว
• แผ่นหลังรอยขีดข่วน
• ข้อบกพร่องของเวเฟอร์

ข้อบกพร่อง 2. และผลกระทบของข้อบกพร่องในโมดูลที่ระบุโดย EL image
คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับข้อบกพร่อง EL ที่สำคัญซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการปฏิบัติงานได้รับดังต่อไปนี้

ก) ไมโครแคร็ก
microcracks สามารถสร้างการแยกทางไฟฟ้า, ส่งผลให้ส่วนเซลล์ที่ไม่ได้ใช้งาน. การพิจารณาการสูญเสียพลังงานที่เกิดจาก microcracks นั้นทำได้ยาก. มันสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่มีผลกระทบเลย. microcracks ในแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนเป็นรอยแตกเล็กๆ ที่ปรากฏ อันเป็นผลมาจากความเสียหายระหว่างการผลิต, การขนส่ง, การติดตั้ง, หรือการทำงาน.

วิธีป้องกัน microcracks
เพื่อป้องกัน microcracks แสงอาทิตย์, ต้องระบุสามด้านคือการผลิต, การขนส่ง, และสิ่งแวดล้อม. ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ต้องยอมรับพื้นที่ป้องกันนี้.

ซัพพลายเออร์ควรมีสิ่งต่อไปนี้:

• ห่วงโซ่อุปทานที่ชัดเจน
• ขั้นตอนการทดสอบที่ทำให้แน่ใจว่าแต่ละโมดูลได้รับการทดสอบ EL
• ชื่อเสียงที่แข็งแกร่ง

microcracks เกิดขึ้นได้อย่างไร
สาเหตุหลักของ microcracks คือข้อบกพร่องในการผลิต. อย่างไรก็ตาม , มีสาเหตุด้านสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติเช่นกันที่ทำให้เกิด microcracks, เช่น:

• การหมุนเวียนความร้อน (การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างกลางคืนและกลางวัน)
• ความชื้นและการแช่แข็ง
• โหลดแรงดันแบบวน (หรือไดนามิก) และการโหลดลม
• หิมะตกหนัก
• ลูกเห็บ

microcracks สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างการติดตั้งเช่นกัน, เนื่องจากสาเหตุหลายประการ, เช่น:

• เหยียบบนโมดูลหรือวางอุปกรณ์อื่นบนโมดูล
• โมดูลกระแทกหรือหล่นขณะยกขึ้นบนหลังคา
• การติดตั้งบนพื้นผิวที่ไม่มีระนาบ, ซึ่งอาจทำให้โครงยึดบิดตัวและทำให้เกิดความเค้นบนโมดูล

รูปที่ 1: โมดูลตัวอย่างที่มีรอยแตกขนาดเล็กจำนวนมาก

ข) เซลล์แตกคืออะไร?
รอยแตกของเซลล์ทำให้เกิดการแยกตัวของภูมิภาคของเซลล์. รอยแตกของเซลล์ดูเหมือนจะรุนแรงมากขึ้น, เนื่องจากกระแสไม่ผ่านบริเวณนี้, และสิ่งเหล่านี้อาจทำให้เกิดจุดร้อนหรือการกระจายความร้อน. เมื่อกระแสผ่านสิ่งเหล่านี้ ฮอตสปอต, จะทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ร้อนขึ้นและเริ่มสร้างความเสียหายให้กับแผง. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องระบุฮอตสปอตเหล่านี้ก่อนที่จะสร้างความเสียหายให้กับแผงทั้งหมด.

รูปที่ 2: โมดูลตัวอย่างที่มีการแตกเซลล์

c) ข้อบกพร่องในการบัดกรี
เมื่ออุณหภูมิระหว่างกระบวนการบัดกรีไม่สูงพอ, การบัดกรีเย็นเกิดขึ้น. การบัดกรีเย็นจะรบกวนการเชื่อมต่อระหว่างริบบอนของเซลล์และแท็บเซลล์, ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลและทำให้สูญเสียพลังงาน การผลิต.

เนื่องจากมีความสำคัญ, ผู้ผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์มักจะทำการทดสอบ EL สองครั้งในระหว่างกระบวนการผลิต.

หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ตรวจสอบ, การบัดกรีแบบเย็นสามารถพัฒนาเป็นจุดร้อน, การลดกำลังของโมดูลและทำให้เกิดความเสี่ยงจากไฟไหม้ได้.

รูปที่ 3: โมดูลตัวอย่างที่มีข้อบกพร่องในการบัดกรี

d) ความล้มเหลวของไดโอดบายพาส
เมื่อไดโอดบายพาสล้มเหลวในระหว่างการทำงานของโมดูล, โดยปกติหนึ่งในสามของสตริงเซลล์จะถูกปิด. ผลลัพธ์ที่ได้คือเอาต์พุตลดลงหนึ่งในสาม. ภายในเส้นครากของสตริง, ด้วยสภาวะการแผ่รังสีที่ดี, ผลผลิตที่ได้ขนาดนี้ลดลงและมักพบในโมดูลจำนวนมาก. อินเทอร์เฟซที่จำเป็นสำหรับการนำไฟฟ้าออกสู่ภายนอกคือกล่องรวมสัญญาณที่ด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์.

รูปที่ 4: โมดูลตัวอย่างที่มีความล้มเหลวของไดโอด

ไดโอดบายพาสภายในโครงกล่องรวมสัญญาณอาจลัดวงจรและเผาไหม้ออกหากน้ำหรือฝุ่นทะลุผ่านกล่องหุ้ม.

ไดโอดหรือคอนเนคเตอร์ที่เผาไหม้อาจทำให้แผงกลายเป็นวงจรเปิด, ป้องกันไม่ให้พลังงานถูกถ่ายโอนออกไป. สามารถตรวจพบความล้มเหลวของไดโอดบายพาสได้ด้วยความช่วยเหลือของ EL. โมดูลเหล่านี้ควรเปลี่ยนทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงทางแยก - การเผาไหม้กล่องหรือการสูญเสียผลผลิตพลังงานในพืช.

จ) การเสื่อมสภาพที่อาจเกิดขึ้นได้ (pid)
แผงโซลาร์เซลล์มักจะเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมยาวเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าของระบบสูง, ซึ่งมักจะเกิน 1,000 V, ซึ่งใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์.

รูปที่ 5: โมดูลตัวอย่างด้วย pid

ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ระหว่างเฟรมที่ต่อสายดินกับเซลล์แสงอาทิตย์อาจมากเกินไปสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์คุณภาพต่ำที่จะจัดการ, ทำให้เกิดความล้มเหลว. ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถระบุได้ด้วยความช่วยเหลือของการถ่ายภาพ EL.

ฉ) เซลล์ที่ตายแล้ว
เซลล์ที่ตายแล้วเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ใดเซลล์หนึ่งหยุดนำกระแสไฟฟ้า. เซลล์ที่ตายแล้วอาจเกิดจากความเครียดทางกล, ซึ่งก่อนหน้านี้อาจทำให้เซลล์แตกในบริเวณนั้น.

รูปที่ 6: โมดูลตัวอย่างที่มีเซลล์ตาย

3. เมื่อใดที่โมดูลควรได้รับการตรวจสอบสำหรับ el?
ตอนนี้เมื่อมีคนตระหนักถึงข้อบกพร่องสิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าเมื่อใดโมดูลจะได้รับการตรวจสอบสำหรับ el.

a) ระหว่างการผลิต, เพื่อตรวจสอบคุณภาพเซลล์ของเซลล์และโมดูล, และเปลี่ยนเมื่อจำเป็น

เหตุใดจึงสำคัญ

• ซึ่งจะช่วยให้ผู้ผลิตระบุข้อบกพร่องในระยะแรกและหลีกเลี่ยงการสูญเสียในอนาคตอันเนื่องมาจากการปฏิเสธแบทช์หรือการเรียกร้องการรับประกัน.
• ประโยชน์ต่อผู้ผลิต: หลีกเลี่ยงการปฏิเสธการจัดหาแบทช์

b) การตรวจสอบบุคคลที่สามโดย EL แบบพกพาก่อนจัดส่ง.
สิ่งนี้จะป้องกันการส่งโมดูลคุณภาพต่ำและปฏิเสธแบทช์ก่อนที่จะถึงสนาม.

เหตุใดจึงสำคัญ

• สิ่งนี้จะทำให้เจ้าของทรัพย์สินมั่นใจว่าโมดูลที่จัดหามานั้นมีคุณภาพดีและปัญหาในอนาคตของการเปลี่ยนโมดูลเนื่องจากข้อบกพร่องในการผลิตสามารถหลีกเลี่ยงได้.
• ประโยชน์ต่อเจ้าของสินทรัพย์: หลีกเลี่ยงการปฏิเสธชุดงานหรือโมดูล

c) การทดสอบ EL ก่อนการติดตั้ง:
เพื่อตรวจสอบการขนส่งและความเสียหายในการขนส่ง. อย่างที่เราทราบ, การขนส่งบนถนนอินเดียสามารถเป็นรถไฟเหาะได้จริง. เนื่องจากโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ทำจากเซลล์ซึ่งมีขนาดสูงถึง 100- 500µm, หากโมดูลไม่ได้ การจัดการอย่างถูกต้องในระหว่างการขนส่งหรือโมดูลไม่ได้รับการขนส่งอย่างถูกต้องซึ่งอาจทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กหรือรอยแตกได้ . นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่ารถบรรทุกขนส่งอาจได้รับอุบัติเหตุระหว่างการขนส่ง, ในสภาวะนี้มีความเสี่ยงสูง ของโมดูลที่ชำรุดและเสียหาย.

เหตุใดจึงสำคัญ

• เพื่อเรียกร้องประกันการขนส่งและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหาย.

d) หลังการติดตั้ง EL ทดสอบ:
การจัดการที่ไซต์อาจทำให้โมดูลล้มเหลวระหว่างการติดตั้ง. หากโมดูลไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้องในขณะที่แก้ไขหรือขนส่งภายในไซต์ อาจทำให้ micro-cracks หรือเฟรมโมดูลเสียหายได้. โมดูลอาจหล่นลงโดยไม่ได้ตั้งใจขณะเคลื่อนที่ภายในไซต์ . สิ่งเหล่านี้อาจทำให้เกิดรอยแตกหรือรอยแตกขนาดเล็ก หรือแม้กระทั่งการแตกของโมดูล. ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถระบุได้จาก el.

เหตุใดจึงสำคัญ

• ผู้รับเหมา epc อาจต้องรับผิดชอบต่อความเสียหายและโมดูลอาจถูกเปลี่ยน

e) เพื่อเรียกร้องประกันจากภัยธรรมชาติเช่นพายุลูกเห็บ, พายุไซโคลน, ฝนตกหนัก, น้ำท่วม เป็นต้น. ค่าใช้จ่ายในการทดสอบ EL ภาคสนามครอบคลุมโดยประกัน, และช่วยให้คุณสามารถป้องกันตัวเองจากการสูญเสียในอนาคต อันเป็นผลมาจากเหตุการณ์นี้. ในขณะที่คุณรอการสูญเสียพลังงานหรือจุดร้อนที่เกิดจาก microcracks ในโมดูลที่จะเกิดขึ้น, โมดูล micro cracked จะถูกแทนที่หรือเงินจะถูกเก็บไว้ใน escrow.

ที่สำคัญที่สุด, หากไม่มีข้อมูลการทดสอบ EL, เป็นไปไม่ได้ที่จะอ้างสิทธิ์โมดูล micro cracked PV ในภายหลังเมื่อการสูญเสียพลังงานหรือโปรแกรมแก้ไขด่วนปรากฏชัดเจน. หน้าต่างแห่งโอกาสสำหรับเจ้าของทรัพย์สินที่รอสองสามปีหลังจากเหตุการณ์เกิดขึ้น เกิดขึ้นปิด: กรมธรรม์ระบุระยะเวลาเฉพาะสำหรับการรายงานความเสียหายที่เกิดจากเหตุสุดวิสัย.

f) ก่อนซื้อสินทรัพย์, ก่อนลงนามในสัญญา O&M, และสำหรับผู้ให้กู้ก่อนเบิกจ่าย

• ก่อนที่จะซื้อสินทรัพย์ การรู้ว่าประสิทธิภาพของโรงงานเป็นสิ่งสำคัญ. EL สามารถช่วยในการระบุข้อบกพร่องและปกป้องเจ้าของรายใหม่จากการสูญเสียรายได้ที่อาจเกิดขึ้น.
• ผู้รับเหมา O&M สามารถลดความเสี่ยงได้เสมอโดยรู้ถึงความสมบูรณ์ของโรงงานและโมดูล และเสนอราคาเพื่อการประชาสัมพันธ์อย่างเหมาะสม, เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียประสิทธิภาพ LD, เนื่องจากปัจจัยที่ไม่อยู่ภายใต้การควบคุม,.
• สำหรับผู้ให้กู้, สิ่งสำคัญคือต้องทราบความสมบูรณ์ของโมดูลก่อนตัดสินใจลงทุน. ดังนั้น รูปภาพ EL ของโมดูลจึงสามารถคาดการณ์คุณภาพปัจจุบันของโมดูลที่ไซต์ได้.

4. ผลกระทบของข้อบกพร่องหากตรวจไม่พบ?
เป็นที่ทราบกันดีว่ากำลังของแผงโซลาร์เซลล์ลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น. การแตกร้าวในโมดูลทำให้เกิดการกระจายพลังงานที่บริเวณเซลล์ที่ไม่ได้ใช้งาน, เนื่องจากเป็นการจำกัดกระแสไหลผ่านบริเวณที่ไม่ใช้งาน จึงทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นที่ พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ. ในสภาพอากาศของอินเดีย โดยที่อุณหภูมิของโมดูลโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 35 องศา ถึง 45 องศาเซลเซียส, อุณหภูมิที่สูงขึ้นในบริเวณที่ไม่ได้ใช้งานจะทำให้ผลผลิตลดลงอีก.

พิจารณาสถานการณ์สมมติที่เป็นไปได้ต่อไปนี้ของโรงงาน 100MW ที่มี 350 wp พร้อมแผง 285714 ในพื้นที่.

• สถานการณ์ A: การเสื่อมสภาพของแผง 5% คือ 1.18% แทนที่จะเป็น 0.7% เนื่องจากพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้งานในเซลล์ (เซลล์ตาย)
• สถานการณ์ B: การเสื่อมสภาพของแผง 10% เป็น 0.9% แทนที่จะเป็น 0.7% เนื่องจากรอยแตกหรือพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้งานเนื่องจากข้อบกพร่องในการบัดกรี.
• สถานการณ์ C: 10% ของพาเนลได้รับผลกระทบจาก PID โดยมีการเสื่อมสภาพประมาณ 5% แทนที่จะเป็น 0.7%
• ในสถานการณ์ข้างต้น, โรงงานขนาด 100 เมกะวัตต์จะผลิตได้เพียง 99.51 เมกะวัตต์ หากไม่พบข้อบกพร่องของ EL เพียงเล็กน้อย.
• จะมีการสูญเสีย 8.48 แสนหน่วยขาดทุนในหนึ่งปีซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายประมาณ 40 แสนรูปีขาดทุนต่อปี.
• หากตรวจพบข้อบกพร่องข้างต้น, สามารถเรียกร้องการรับประกัน, ตามข้อบกพร่อง, และพิจารณาข้อบกพร่องในการคำนวณผลผลิตพลังงานเพื่อลดการสูญเสียการรับประกัน PR.
• หากไม่ระบุข้อบกพร่องอาจทำให้แผงเสียหายเพิ่มเติมและการสูญเสียอาจเพิ่มขึ้นทุกปี.

5. สรุป
ในบทความนี้, ประเภทของข้อบกพร่องใน a โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ , ความต้องการของการทดสอบ EL, และผลกระทบของการทดสอบ EL หากไม่เสร็จสิ้นได้มีการหารือกัน. มีการอธิบายว่ารอยแตกร้าว, micro-cracks, เซลล์ที่ตายแล้วสามารถทำให้เกิดฮอตสปอตในโมดูลซึ่ง อาจทำให้โมดูลเสื่อมโทรมลงอีกและอาจจำกัดอายุก่อนกำหนดของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์. บทความนี้อธิบายว่าอะไรคือศักยภาพที่เพิ่มขึ้นของการทดสอบ EL ในขั้นตอนต่างๆ ของวงจรชีวิตของโมดูล และให้คำอธิบายสั้น ๆ พร้อมมุมมองทั้งหมด . กล่าวถึงผลกระทบต่อการสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจากความล้มเหลวของ EL ที่ตรวจไม่พบ.