EL Testing para sa mga Solar Panel: Inline vs Offline Setup

Mabilis na sagot: Ang Electroluminescence testing ay ang tanging hakbang sa inspeksyon na nakakakita sa loob ng isang tapos nang module, at kung saan nakaupo ang istasyon sa linya ang nagtatakda kung aling mga depekto ang kaya pa nitong mahuli. Ang inline EL ay kumukuha ng larawan ng bawat module bilang bahagi ng daloy ng produksyon, kaya nahuhuli nito ang mga depekto ngunit hindi na ito maaayos dahil selyado na ang module. Ang offline EL ay gumagamit ng hiwalay na chamber na may mas mahabang exposure at mas mataas na resolution, na nagpapahintulot sa isang string o module na masuri bago ito ipasa sa susunod na hakbang, na siyang dahilan kung bakit posible ang rework. Ang kagamitang kasangkot ay mula sa klase ng OEL-CCD2400 at OPT-M950B, na may resolution hanggang mga 0.1 mm at laki ng chamber na mga 1400 mm hanggang 2500 mm. Ang linyang gumagamit lamang ng inline EL ay makakahanap ng mga depekto nito ngunit mas marami ang itatapon nito.

Ang EL testing ay ang tanging hakbang sa inspeksyon na nakakakita sa loob ng isang tapos nang module. Kung saan mo inilalagay ang istasyon ang nagtatakda kung aling mga depekto ang mahuhuli mo habang mura pa ang pag-aayos sa mga ito: inline sa likod ng stringer, offline sa glass stage, o sa antas ng string.

PV Module Manufacturing · Inspection & Quality Control · ni Jerry, Ooitech

1. Ano ang Tunay na Pinapatunayan ng EL Testing sa isang Module Line

Fig. 1: Isang module-level na EL inspection station. Ang kaliwang monitor ay nagpapakita ng electroluminescence image; ang kanan ay nagpapakita ng module mismo, upang maihambing ng operator ang isang madilim na bahagi sa pisikal na cell.

Ang electroluminescence testing ay nagpapadala ng forward current sa mga cell. Ang isang silicon cell na buo ay naglalabas ng infrared light na katumbas ng kung gaano kahusay itong nagko-conduct; ang isang basag, kontaminado o hindi maayos na soldered na bahagi ay naglalabas ng mas kaunti o wala. Kinukuha ng infrared camera ang emission na iyon, at ang resultang EL image ay nagpapakita ng panloob na kalagayan ng bawat cell nang sabay-sabay.

Sa isang linya ng produksyon, ginagawa nitong pangunahing gate ang EL testing para sa anim na klase ng depekto:

Dalawang limitasyon ang dapat maunawaan bago ka magsulat ng isang specification. Ang EL testing ay hindi sumusukat ng power output. Iyon ang trabaho ng isang IV tester with a sun simulator, at magkaibang tanong ang sinasagot ng dalawang makina. Hindi rin nakikita ng EL testing ang nasa likod ng aluminium frame o sa ilalim ng junction box, dahil nahaharang doon ang infrared emission. Anumang kailangan mong suriin sa mga bahaging iyon ay dapat masuri bago ang framing.

2. Inline, Offline o String Level: Kung Saan Nakaupo ang Istasyon

May tatlong lugar kung saan maaaring umupo ang isang EL station, at hindi sila mapagpapalit. Gumagawa ang Ooitech ng mga unit para sa lahat ng tatlo, at direktang inilalarawan ng mga technical data sheet ang trade-off.

Ang placement ang nagtatakda kung ano ang mahuhuli mo, hindi kung gaano kaganda ang camera.

Fig. 2: Isang inline EL station sa loob ng module clean room. Dinadala ng conveyor ang module sa imaging position nang walang handling ng operator, na siyang nagpapanatili sa test sa loob ng 20-segundong cycle.

Ang mga offline unit sa hanay ng Ooitech ay nagsasaad ng monitoring point bilang bago o pagkatapos ng laminating, at ang automatic na OPT-M950B ay inilalarawan bilang universal para sa bago at pagkatapos ng layup. Mas mahalaga ang flexibility na iyon kaysa sa tunog nito: pinapayagan nito ang isang makina na magsilbi sa parehong inline process check at final quality gate, sa kapalit ng operator na humahawak sa module.

3. Bilang ng Camera, Resolution at Cycle Time

Ang tatlong numerong ito ay karaniwang sinipi bilang isang listahan ng spesipikasyon. Sa pagsasagawa, isa lamang itong desisyon: gaano kaliit na depekto ang dapat mong mapatunayan, sa anong bilis ng produksyon.

Fig. 3: Isang offline EL defect tester. Ang module ay ikinakarga ng operator sa isang glass stage, kaya ang istasyon ay hindi nakatali sa takt time ng linya. Angkop ito sa mga rework loop at halo-halong laki ng batch.

Naabot ng OPT-M950B ang katumpakan nito sa ibang paraan kaysa sa mga offline unit. Apat na camera ang kumukuha ng larawan ng module mula sa itaas habang ang module ay dumadaan sa tatlong posisyon, at pinagsasama ng software ang mga kuha sa isang tuloy-tuloy na larawan. Iyon ang dahilan kung bakit ang isang 8-camera na makina ay nakakapanatili ng ≤20 s na cycle habang hawak pa rin ang 0.5 mm bawat pixel sa EL image at 0.1 mm bawat pixel sa visual image.

Ang praktikal na tanong ay hindi kung aling makina ang may mas maraming camera. Ito ay: ano ang pinakamaliit na crack na makikita ng incoming inspection ng iyong customer? Kapag alam mo na ang numerong iyon sa milimetro, ang bilang ng camera at ang placement ay susunod mula rito. Ang pagbili ng 24 MP para makita ang isang 5 mm na crack ay perang ginastos sa kakayahang hindi mo kailanman masisingil.

4. Bakit Minsan Mukhang Mali ang EL Image

Ito ang pinakakaraniwang paksa ng suporta sa aming sariling kasaysayan ng serbisyo ng EL, at halos hindi ito pagkabigo ng camera. Kapag bumaba ang kalidad ng EL image, ang sanhi ay karaniwang isa sa limang setting o mekanikal na kondisyon. Ang karaniwang sintomas ay isang larawan na madilim, maputla, hindi pantay sa pagitan ng mga cell, o kulang ang bahagi ng module.

Dalawang gawi ang nag-aalis sa karamihan ng ganitong klase ng problema. Una, bumuo ng naka-save na recipe para sa bawat uri ng module na pinapatakbo mo, sa halip na mag-adjust nang live at magpatuloy. Kung hindi, uulitin ng pangalawa at pangatlong shift ang adjustment. Pangalawa, ituring ang mga illumination unit bilang consumable na may check interval: ang LED na kumupas sa isang gilid ay gumagawa ng larawan na mukhang process defect ngunit lighting defect pala.

5. Ano ang Ipadala Bago Ka Humingi ng Quotation

Ang sizing ng EL tester ay hinihimok ng iyong module, hindi ng iyong budget. Ang isang enquiry na may kasamang anim na item sa ibaba ay masasagot ng tiyak na modelo at matibay na configuration; ang isa na nagsasabing "kailangan namin ng EL tester" lamang ay hindi.

Isang item ang opsyonal ngunit sulit na pagpasyahan nang maaga: MES integration. Ini-save ng OPT-M950B ang bawat EL image sa ilalim ng barcode ng module at maaaring i-upload ito sa iyong MES, na may barcode query at date query sa software. Kung ang traceability ay kinakailangan ng customer, sabihin ito sa yugto ng quotation sa halip na pagkatapos ng installation.

6. Pagtutugma ng EL Station sa Iba Pang Bahagi ng Linya

Fig. 4: Ang string-level EL inspection ay nakakahuli ng basag o cold-soldered na cell bago gawing permanente ng encapsulant ang depekto. Ito ang pinakamurang lugar sa linya upang mahanap ito.

Ang isang EL tester ay hindi kailanman tumatakbo nang mag-isa. Nakaupo ito sa pagitan ng mga makina na nagtatakda kung magagawa nito ang trabaho nito, at dalawa sa kanila ang mas mahalaga kaysa sa iba.

Ang stringer sa upstream. Karamihan sa mga bitak na nahahanap ng EL testing ay nalikha sa stringing o sa handling step kaagad pagkatapos nito. Kung ang iyong stringer ay gumagawa ng cold solder joints o cell cracks sa tuloy-tuloy na rate, ang isang EL tester ay iuulat ang mga ito nang tumpak at tuloy-tuloy, ngunit hindi nito mababawasan ang mga ito. Ang pag-aayos ng stringer ay isang hiwalay na proyekto, at ang EL data ang nagsasabi sa iyo kung gumana ang pag-aayos.

Ang IV tester sa downstream. Ang EL at IV ay sumasagot sa magkaibang mga tanong, at ang isang module ay maaaring pumasa sa isa at bumagsak sa isa. Ang isang basag na cell ay maaari pa ring maghatid ng katanggap-tanggap na power sa flash test; ang isang module na may tamang power ay maaari pa ring maglaman ng bitak na kakalat sa field. Ang mga linyang tumatakbo sa pareho ay karaniwang naglalagay ng EL bago o pagkatapos ng lamination, at ang IV curve measurement pagkatapos ng framing at curing, upang ang dalawang resulta ay maihambing bawat module barcode.

Kung ang iyong linya ay ispesipikado pa lamang, ang desisyon sa sequence ay mas madaling gawin bago ma-freeze ang listahan ng kagamitan. Ang aming overview ng mga makina sa isang solar panel line ay naglalahad kung saan karaniwang nakalagay ang bawat inspection step.

7. FAQ

Maaari bang isama ang EL testing sa stringer, o kailangan ba nito ng hiwalay na station?

Ang ilang stringer ay nag-aalok ng integrated EL option, at iniinspeksyon nito ang string bago ang layup. Nahuhuli nito nang maaga ang mga basag o hindi maayos na soldered na cell, ngunit hindi nito maiinspeksyon ang laminated module, dahil wala pa ang module. Kung ang iyong quality gate ay nasa tapos na laminate, kailangan mo pa rin ng hiwalay na station. Sa pagsasagawa, maraming linya ang tumatakbo ng string-level inspection at isang module-level EL tester, at ang dalawa ay nakakahuli ng magkaibang bagay.

Hindi tama ang EL image. Maaari ba itong i-adjust nang remote?

Karaniwan oo. Ang exposure time, injected current, gain, grey scale at mosaic parameters ay software settings, at ang mga automatic unit ay naglalantad ng high-current at low-current testing bilang mga selectable function. Ipadala ang image, ang barcode, ang naka-save na recipe at ang kasalukuyang settings, at ang adjustment ay karaniwang magagawa nang walang site visit. Ang mga mekanikal na problema ay hindi remote fix: module alignment, isang lamp na patay, isang nasirang cable.

Inadjust namin ang settings at ngayon karamihan sa mga image ay mukhang mali. Ano ang dapat naming suriin?

Suriin kung ang pagbabago ay na-save bilang recipe para sa kasalukuyang uri ng module. Ang mga setting na inilapat nang live ay nawawala kapag na-load ang susunod na produkto, at ang sumunod na shift ay madalas na nag-aadjust muli mula sa ibang starting point. Gumawa ng isang naka-save na recipe bawat uri ng module, pangalanan ito, at i-lock.

Pagkatapos i-restart ang computer, parehong nag-uulat ng error ang CCD at ang EL camera. Ano ngayon?

Dalawang bagay ang dapat i-verify bago tumawag sa support: na ang bawat camera cable ay nakaupo sa magkabilang dulo, at na ang mga illumination unit sa likod ng mga camera ay nakasindi. Kung ang isang LED array ay patay, ang camera ay maaari pa ring mag-ulat ng error at ang image sa panig na iyon ay magiging madilim. Iulat kung aling mga camera ang nabigo at kung ang mga lamp ay nakasindi. Nakikilala nito ang cabling fault mula sa lighting fault sa isang mensahe.

Anong mga laki ng module ang kayang hawakan ng isang EL tester?

Depende ito sa modelo. Ang automatic OPT-M950B ay sumasaklaw sa mga module mula 1650 hanggang 2500 mm ang haba at 992 hanggang 1400 mm ang lapad, na kinabibilangan ng karaniwang 60-cell 1650 × 992 mm at 72-cell 2500 × 1400 mm na format. Ang OEL-S2400 ay tumatanggap ng hanggang 2500 × 1400 mm at ang 6-camera OEL-CCD2400 hanggang 2600 × 1500 mm. Ang conventional, double-glass, thin-film at half-cell modules ay sinusuportahan sa buong hanay.

Maaari bang gawin ng isang makina ang parehong EL at visual inspection?

Ang automatic 8-camera OPT-M950B ay nakakagawa. Apat na camera ang kumukuha ng electroluminescence at apat ang kumukuha sa visible light, sa parehong pass, na may software na nag-momosaic sa pareho. Nagbibigay ito sa iyo ng internal defect image at surface image mula sa isang handling cycle. Ang mas maliliit na offline unit ay EL lamang ang kinukuha.

Ano ang pinakamaliit na depekto na kayang matukoy ng makina?

Ang OPT-M950B ay ispesipikado sa 0.5 mm bawat pixel sa EL image at 0.1 mm bawat pixel sa visual image. Ang praktikal na limitasyon sa pagtukoy ay itinatakda ng laki ng pixel na iyon kasama ang contrast ng depekto laban sa nakapaligid na cell, kaya ang isang bitak na tumatawid sa ilang pixel ay maaasahan habang ang isang hairline na nahuhulog sa loob ng isang pixel ay hindi. Ito ang dahilan kung bakit ang pinakamaliit na depekto na dapat mong patunayan, sa milimetro, ay dapat isaad sa enquiry, hindi hinuhulaan mula sa bilang ng camera.

Ang mga image ba ay traceable, at maaari bang ipadala ang mga ito sa aming MES?

Oo. Kinikilala ng automatic unit ang module barcode, pinapangalanan at ini-save ang bawat EL image sa pamamagitan ng barcode na iyon, at sinusuportahan ang MES interfacing. Nagbibigay din ang software ng barcode query at date query, kaya ang isang module ay maaaring masubaybayan pabalik sa image nito pagkatapos ng shipment.

Ano ang mga kinakailangan sa installation at ang mga tuntunin ng warranty?

Ang automatic OPT-M950B ay nangangailangan ng AC220 V / 15 A, 0.6–0.8 MPa compressed air, at isang operating environment na +15 °C hanggang +40 °C sa 10–75% humidity; sumasakop ito ng 2800 × 2260 × 1415 mm. Ang 6-camera offline unit ay gumagamit ng 220 V / 50 Hz / 1 PH, 20 A. Ang warranty sa semi-automatic EL units ay isang taon pagkatapos ng matagumpay na installation o labing-anim na buwan mula sa petsa ng bill of lading, alinman ang mauna, na may maintenance spare parts na ibinibigay nang walang bayad sa panahon; ang mga consumable at courier cost ng spare-part ay hindi kasama.

Pangwakas na Kaisipan

Magpasya kung saan nakaupo ang EL station bago mo ihambing ang mga modelo, dahil ang placement ay nagtatakda kung aling mga depekto ang maaari mo pang ayusin nang mura. Pagkatapos ay isulat ang pinakamaliit na depekto na mahahanap ng inspeksyon ng iyong customer, sa milimetro, at hayaan ang numerong iyon ang magtakda ng camera configuration. Kung ipapadala mo sa amin ang mga dimensyon ng module, cell technology, monitoring point, takt time at facility data, babalik kami sa iyo ng partikular na modelo at configuration sa halip na isang pangkalahatang brochure.

Kaugnay: palaging nagdudulot ba ng hot spots ang pagtatabing ipinapaliwanag ang series mismatch, reverse bias at operating-point na bahagi ng mekanismo, na kumukumpleto sa thermal at materyal na pananaw sa itaas.

Kaugnay: ang DH1000 damp heat test sa detalyadong paraan sumasaklaw sa mga kondisyon ng chamber, ang mga failure signature at ang mga mekanismo ng corrosion sa likod ng isang damp heat na resulta.

Kaugnay: TOPCon UVID at ang r-UVID / ir-UVID split ipinapaliwanag kung bakit ang pagkakasunod-sunod ng pagsukat, at hindi lamang ang pagkakalantad, ang nagtatakda ng iniulat na numero.

Kaugnay: Perovskite sa kalawakan: ano ang halaga ng 100 thermal shock cycles ay ang inspeksyon na nagbabasa sa antas ng cell ng pinsalang hindi direktang sinusukat ng thermal shock test.

Kaugnay: Hot spots, microcracks at PID: tatlong mabagal na pagkasira ng module ay dito nahuhuli sa linya ang bitak na inilarawan lang ng pahinang ito.

Kaugnay: Paano ginagawa ang isang solar panel: bawat hakbang at bawat pagsusuri ay ang pagpipiliang nagtatakda kung gaano kaaga makikita ang isang bitak.

Kaugnay: MC4 o MC4-compatible: ano ang ibig sabihin ng pangalan ng connector ay dito nagdaragdag ang thermal scan ng hindi maipapakita ng electroluminescence image.

Kaugnay: Mga mekanismo ng solar cell stringer: gabay bawat sona. Ang EL ay ang pagsusuri ng resulta; sulit ding pangalanan ang mga pagsusuri sa pagkakalagay at proseso sa upstream.

Kaugnay: Hybrid contact BC cells: ano pa ang kailangang patunayan ng 28% — paano makahanap ng bridged lane bago pa ito matuklasan ng power test.

Karagdagang pagbabasa at datos sa background

Pampublikong sangguniang materyal sa paksang ito, na inilathala ng mga organisasyong nagpapanatili ng technology roadmap at market data ng industriya:

• Fraunhofer ISE — Ulat sa Photovoltaics
• U.S. Department of Energy — Photovoltaics
• VDMA — International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV)