PV_2_2020
Default description
praktyka
20
magazyn fotowoltaika 2/2020
uszkodzenia
mogą
prowadzić
do
powstawania hot spotów, a w skrajnym
przypadku nawet do pożaru. Czasami
zdarza się, że obecność mikropęknięć
jest sygnalizowana obecnością tzw. snail
tracków (ślimaczych ścieżek). Defekt
ten objawia się jako cienkie ciemne
linie
o
kształcie
przypominającym
właśnie
ślad
zostawiany
przez
ślimaka. Klasyfikuje się go jako rodzaj
dekoloryzacji. Powszechnie uważa się, że
do uformowania się snail tracków konieczne jest występowanie
mikropęknięć. W większości przypadków kształt snail tracka
pokrywa się z przebiegiem mikropęknięcia, co pokazuje rys. 5.
Warto też nadmienić, że po sposobie przebiegu mikropęknięć
oraz ich umiejscowieniu na module czasami można wnioskować
o potencjalnej przyczynie ich powstania. Przykładowo, jeśli
rozkład mikropęknięć w module przypomina literę „X”,
prawdopodobnie czynnikiem, który je wytworzył, był zbyt duży
mechaniczny nacisk na powierzchnię urządzenia.
Zdarza się, że mikropęknięciom towarzyszą poprzerywane
przednie elektrody ogniw, czyli tzw. palce (rys. 6). Najczęściej
stanowią one konsekwencję niewłaściwie wykonanego lutowania
podczas procesu produkcji. Ich oddziaływanie
na parametry elektryczne modułu jest raczej
marginalne, ponieważ nie mają tendencji do
propagowania z czasem, a ich pierwotny wpływ
powinien zostać ujęty przy segregacji urządzeń
podczas flash testów, tzn. moduł z takimi
uszkodzeniami powinien zostać zaklasyfikowany
do
niższego
poziomu
mocy.
Niewłaściwe
lutowanie busbarów może również przyczynić
się do lokalnego wzrostu rezystancji szeregowej,
co przedstawia rys. 7 (obszary zaznaczone na
czerwono). Tego typu nieprawidłowości wiążą się
z występowaniem nierównomiernego rozkładu
temperatury podczas lutowania. Zwykle nie
wpływają one istotnie na parametry modułu.
Kolejnym defektem stanowiącym pozostałość po
procesie wytwarzania jest występowanie wzdłuż
jednej lub więcej krawędzi ogniwa nieznacznie
ciemniejszych obszarów (rys. 8). Ich odcień
wynika ze zwiększonej rekombinacji (innej
niż promienista) w tej części ogniwa. Dzieje
się tak, ponieważ brzegi ogniw zwykle są
najsłabiej pasywowane. Sam efekt nie ma
istotnego znaczenia dla pracy modułu, może
jedynie nieznacznie obniżać jego sprawność.
Wśród poprodukcyjnych defektów warto
jeszcze wspomnieć o rozchodzących się
od środka ogniwa pierścieniach o coraz
większej średnicy, które świadczą o tym,
że podczas wzrostu monokryształu krzemu pojawiły się jakieś
zanieczyszczenia, a także o liniach przypominających w przebiegu
ślad zostawiany przez oponę i stanowiących efekt niewłaściwego
formowania przednich elektrod. Oba te zjawiska mają marginalny
wpływ na parametry modułu. Za pomocą elektroluminescencji
można wykryć także lokalne punktowe zanieczyszczenia ogniw
oraz delaminację, choć w przypadku poszukiwania tej drugiej wady
najlepsza jest inspekcja wizualna. Podsumowując, chociaż opisane
powyżej defekty zwykle nieznacznie oddziałują na pracę modułu, to
ich nawarstwienie świadczy o procesie produkcji o niskiej jakości.
Niektóre nieprawidłowości widać dopiero w skali całego
modułu. Dotyczy to przede wszystkim efektu PID (z ang.
potential induced degradation), czyli degradacji
wywołanej różnicą potencjałów (rys. 9). Na
zdjęciu EL objawia się to występowaniem
ogniw o różnym odcieniu głównie przy
krawędziach modułu. Z czasem ich kolor
staje się coraz bliższy czarnego. Badanie EL
pozwala wychwycić to zjawisko na wczesnym
etapie, kiedy jego oddziaływanie jest jeszcze
minimalne, a sam efekt odwracalny. Brak reakcji
w takim przypadku doprowadzi do postępującej
degradacji modułu skutkującej dramatycznym
spadkiem
mocy.
Czasem
można
też
zaobserwować, że ogniwa w całym module mają
różne odcienie, ale nie występuje aż taki kontrast
jak w przypadku efektu PID i ich rozmieszczenie
jest też bardziej przypadkowe (rys. 7). Taki
wzór wskazuje, że ogniwa mają zróżnicowaną
rezystancję, co może sugerować niedokładny
proces segregacji ogniw. Jeśli wcześniej nie była
Rys. 6. Poprzerywane elektrody, tzw. palce
Rys. 7. Ogniwa o różnej rezystancji oraz obszary o zwiększonej rezy-
stancji spowodowanej niewłaściwym lutowaniem (czerwone okręgi)
Rys. 9. Efekt PID (źródło: www.ilumen.be)
Rys. 8. Brzegowe obszary ogniwa (głównie z lewej strony)
o zwiększonej rekombinacji
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60