クラック、ホット スポット、および PID 効果は、結晶シリコン太陽電池モジュールの性能に影響を与える 3 つの重要な要因です。 今日は、バッテリーのひび割れの原因と、その特定方法と予防方法について説明します。
1.「クラック」とは
クラックは、結晶シリコン太陽電池モジュールの比較的一般的な欠陥です。 簡単に言えば、肉眼では見えない微小な亀裂です。 独自の結晶構造の特性により、結晶シリコン コンポーネントは非常に割れやすい傾向があります。
結晶シリコンモジュールの製造工程フローでは、多くのリンクがセルクラックを引き起こす可能性があります。 クラックの根本的な原因は、シリコン ウェーハの機械的ストレスまたは熱ストレスに要約できます。 現在、コストを削減するために、結晶シリコンセルはますます薄くなり、機械的損傷を防ぐセルの能力が低下し、亀裂が発生しやすくなっています。
2. コンポーネントの性能に対する「ひび割れ」の影響
セルによって生成された電流は、主に、表面が互いに垂直なバスバーと細いグリッド線によって収集および導出されます。 したがって、クラック (主にバスバーに平行なクラック) によって細いグリッド線が破損すると、電流がバスバーに効果的に供給されず、セルの部分的または場合によっては故障が発生し、破片やホット スポットなどを引き起こす可能性があります。同時に、コンポーネントの電力減衰を引き起こします。
バスバーに垂直なクラックは細いグリッドラインにほとんど影響を与えないため、セルの故障の原因となる領域はほぼゼロです。
急速に発展している薄膜太陽電池は、材料や構造の特性上、クラックの問題がありません。 同時に、表面は電流を収集し、透明導電膜の層を介して伝送します。 電池の小さな欠陥で導電膜が破断しても、電池の大規模な故障には至りません。
研究によると、モジュール内のバッテリーの故障領域が 8% 以内であれば、モジュールの出力にはほとんど影響がなく、モジュールの斜めの縞模様の亀裂の 2/3 は、モジュールの出力に影響を与えません。モジュール。 したがって、クラックは結晶シリコンセルの一般的な問題ですが、過度に心配する必要はありません。
3.「ひび割れ」の見分け方
EL（エレクトロルミネッセンス、エレクトロルミネッセンス）は、太陽電池またはコンポーネントの内部欠陥検出装置の一種であり、クラックを検出するための簡単で効果的な方法です。 結晶シリコンのエレクトロルミネッセンス原理を使用して、コンポーネントの近赤外線画像を高解像度赤外線カメラで取得し、コンポーネントの欠陥を特定します。 感度が高く、検出速度が速く、直感的な結果が得られるという利点があります。 下の写真はELのテスト結果で、様々な欠陥やクラックがはっきりと見られます。
4.「ひび割れ」ができる理由
外力: バッテリーは、溶接、ラミネート加工、フレーミングまたは取り扱い、設置、建設などの際に外力を受け、パラメーターが不適切に設定された場合、機器の誤動作または不適切な操作時に亀裂が発生する可能性があります。
高温：セルは低温で予熱されておらず、短時間で急激に高温にさらされた後、セルが膨張し、過度の溶接温度、ラミネート温度の不合理な設定などの亀裂が発生します。パラメーター。
原材料: 原材料の欠陥も、ひび割れにつながる主な要因の 1 つです。
5. 太陽電池モジュールの割れ防止のポイント
製造工程およびその後の保管、輸送、設置において、電池セルに不適切な外力が加わらないようにし、保管環境の温度変化範囲にも注意してください。
溶接作業中は、事前にバッテリーを温めておく必要があります (手溶接)。 はんだごての温度は、要件を満たす必要があります。