Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei fotovoltaice, tehnologia de testare a calității și performanței celulelor solare se îmbunătățește constant. Îi aud des pe alții vorbind despre PL fotovoltaic și EL fotovoltaic, dar la ce sunt folosite? De asemenea, ar trebui să existe mulți oameni care au o înțelegere parțială a lui, care îi cunosc natura, nu îi cunosc motivele și nu îi înțeleg principiile, structura și utilizările. Acestea sunt două tehnologii de detectare optică nedistructivă utilizate pe scară largă în procesul de fabricație a celulelor fotovoltaice. Ele joacă un rol crucial în îmbunătățirea preciziei de fabricație și a calității produsului a celulelor solare.
1. Care este PL-ul fotovoltaicului?
PL-ul celulelor fotovoltaice este cunoscut și sub denumirea de fotoluminiscență.
① Principiul PL:
Fotoluminiscența se referă la fenomenul în care electronii dintr-o celulă solară sunt excitați la o stare de energie mai mare atunci când sunt expuși la laser sau la lumină puternică. Când acești electroni revin dintr-o stare de energie ridicată la o stare de energie scăzută, ei eliberează fotoni, ceea ce este cunoscut sub numele de fotoluminiscență.
② Scenarii de aplicare a PL
În procesul de producție a celulelor fotovoltaice, tehnologia PL este utilizată pe scară largă în următoarele aspecte:
Testarea calității materialelor: PL poate ajuta la identificarea defectelor cristalului, a impurităților și a neuniformității materialelor celulelor solare. Materialele cristaline de înaltă calitate sunt fundamentul celulelor solare eficiente, iar PL poate detecta aceste zone de defecte potențiale prin modificări ale intensității și spectrului de luminescență.
Analiza duratei de viață a purtătorului: durata de viață a purtătorului este unul dintre indicatorii importanți pentru măsurarea performanței celulelor solare. Prin detecția PL, se poate obține distribuția pe durata de viață a purtătorilor de sarcină în material, evaluând astfel eficiența conversiei fotoelectrice a materialului.
Măsurarea energiei bandgap: tehnologia PL poate fi utilizată și pentru a măsura energia bandgap a materialelor semiconductoare, ceea ce are o mare importanță pentru proiectarea și optimizarea performanței optoelectronice a celulelor solare.
③ Avantajele tehnologiei PL
Cel mai mare avantaj al tehnologiei PL este că este o metodă de detectare nedistructivă care poate oferi informații detaliate despre material fără a deteriora materialul sau structura bateriei. Acest lucru face din PL un instrument rapid și eficient de control al calității în industria fotovoltaică.
2. Wcare este EL fotovoltaic?
EL al celulelor fotovoltaice, cunoscut și sub numele de electroluminiscență, este numele complet al electroluminiscenței.
① Principiul de funcționare al EL
Electroluminiscența (EL) se referă la recombinarea electronilor și a găurilor la joncțiunea PN dintr-o celulă solară atunci când se aplică o tensiune directă, rezultând emisia de fotoni. Acești fotoni se află de obicei în regiunea infraroșu apropiat și nu pot fi văzuți cu ochiul liber, dar pot fi detectați de anumite dispozitive de imagistică. Luminozitatea și distribuția imaginilor EL pot reflecta direct structura internă și defectele bateriei.
② Scenarii de aplicare a EL
Tehnologia EL are o gamă largă de aplicații în testarea produselor finite și controlul calității celulelor solare:
Detectarea defectelor: imaginile EL pot afișa clar defecte, cum ar fi fisuri, fisuri ascunse, scurtcircuite și circuite deschise în celulele solare. Prin aceste imagini, producătorii pot identifica și elimina celulele defecte ale bateriei înainte de a părăsi fabrica, asigurând astfel calitatea produsului.
Evaluarea eficienței: EL poate fi folosit și pentru a evalua eficiența globală a celulelor solare. Dacă anumite zone din baterie prezintă luminozitate redusă sau pete întunecate, înseamnă de obicei că aceste zone au probleme cu pierderea eficienței sau rata mare de recombinare a electronilor.
Detectarea uniformității componentelor: La asamblarea componentelor bateriei, imaginile EL pot ajuta la asigurarea unei performanțe consistente a fiecărei celule a bateriei, evitând impactul performanței slabe a anumitor celule asupra puterii de ieșire a întregii componente.
③ Avantajele tehnologiei EL
Tehnologia EL poate oferi informații detaliate despre defecțiuni fără a demonta bateria, ceea ce este deosebit de important pentru inspecția bateriilor finite. În plus, imaginile EL au rezoluție și claritate ridicate, care pot localiza cu exactitate locația și natura defectelor, făcând EL un instrument cheie pentru controlul calității celulelor fotovoltaice.
Diferența și legătura dintre PL și EL
Deși PL și EL sunt ambele tehnologii de detectare optică nedistructivă, principiile lor de lucru și scenariile de aplicare sunt diferite:
Metodele de excitare sunt diferite: PL excită fotonii prin iradierea unei surse de lumină externă, în timp ce EL generează fotoni în interiorul bateriei prin aplicarea tensiunii.
Diferite etape de aplicare: PL este de obicei utilizat pentru detectarea timpurie a materialelor, evaluarea calității cristalului și a proprietăților materialului; EL este folosit mai frecvent pentru inspecția calității și localizarea defectelor bateriilor finite.
Diferite ținte de detectare: PL este utilizat în principal pentru a analiza proprietățile fizice ale materialelor, cum ar fi durata de viață a purtătorului și energia bandgap; EL este folosit pentru a descoperi defecte structurale și inconsecvențe de performanță în cadrul bateriei.
Tehnologiile de fotoluminiscență (PL) și electroluminiscență (EL) oferă instrumente puternice pentru producția și controlul calității celulelor fotovoltaice. PL se concentrează pe detectarea timpurie a materialelor, în timp ce EL se concentrează pe identificarea defectelor bateriilor finite. Avantajele și scenariile de aplicare ale acestora se completează reciproc, asigurând împreună producția eficientă și performanța stabilă a celulelor fotovoltaice. În industria fotovoltaică de astăzi în continuă dezvoltare, importanța tehnologiilor PL și EL va deveni din ce în ce mai proeminentă, continuând să protejeze promovarea și aplicarea energiei curate la nivel mondial.