الشقوق ، النقاط الساخنة ، وتأثيرات PID هي ثلاثة عوامل مهمة تؤثر على أداء الوحدات الكهروضوئية للسيليكون البلوري. لنتعرف اليوم على أسباب التشققات في البطاريات وكيفية التعرف عليها وكيفية منعها.
1. ما هو "الكراك المخفي"
الشقوق هي عيب شائع نسبيًا في الوحدات الكهروضوئية للسيليكون البلوري. بشكل عام ، هي عبارة عن بعض الشقوق الصغيرة غير المرئية بالعين المجردة. نظرًا لخصائص التركيب البلوري الخاص بها ، فإن مكونات السيليكون البلورية معرضة جدًا للتشقق.
في عملية تدفق إنتاج وحدة السيليكون البلورية ، قد تتسبب العديد من الروابط في حدوث تشققات في الخلية. يمكن تلخيص السبب الجذري للشقوق على أنه إجهاد ميكانيكي أو إجهاد حراري على رقاقة السيليكون. الآن من أجل تقليل التكلفة ، أصبحت خلايا السيليكون البلورية أرق وأرق ، مما يقلل من قدرة الخلايا على منع الضرر الميكانيكي وأكثر عرضة للتشقق.
2. تأثير "الشقوق الخفية" على أداء المكونات
يتم جمع التيار المتولد عن ورقة البطارية وتصديره بشكل أساسي بواسطة خطوط الشبكة الرئيسية وخطوط الشبكة الرفيعة المتعامدة مع بعضها البعض على السطح. لذلك ، عندما تتسبب الشقوق (الشقوق المخفية في الغالب الموازية لخطوط الشبكة الرئيسية) في كسر خطوط الشبكة الرفيعة ، فلن يكون التيار قادرًا على التسليم بشكل فعال إلى خطوط بسبار ، مما سيؤدي إلى فشل جزء أو حتى الخلية بأكملها ، وقد يتسبب أيضًا في حدوث شظايا ، ونقاط ساخنة ، وما إلى ذلك ، مع التسبب في توهين طاقة المكونات.
لا تؤثر التشققات العمودية على خطوط الشبكة الرئيسية بالكاد على خطوط الشبكة الرفيعة ، لذا فإن مساحة فشل الخلية تكاد تكون صفرًا.
ومع ذلك ، فإن الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة ، والتي هي في طور التطور السريع ، لا تعاني من مشكلة التشققات بسبب المواد والخصائص الهيكلية. في الوقت نفسه ، يجمع سطحه وينقل التيار عبر طبقة من فيلم موصل شفاف. حتى إذا كانت ورقة البطارية بها عيوب صغيرة تتسبب في تمزق الغشاء الموصل ، فلن يتسبب ذلك في حدوث عطل كبير في البطارية.
أظهرت الدراسات أنه إذا كانت منطقة الفشل لبطارية معينة في وحدة ما في حدود 8 في المائة ، فسيكون لها تأثير ضئيل على قوة الوحدة ، ولن يكون لثلثي الشقوق الشريطية القطرية في الوحدة أي تأثير على قوة الوحدة. لذلك ، على الرغم من أن التشققات مشكلة شائعة في بطاريات السيليكون البلورية ، فلا داعي للقلق كثيرًا.
3. طرق تحديد "الشقوق الخفية"
EL (اللمعان الكهربائي ، التلألؤ الكهربائي) هو نوع من معدات الكشف عن العيوب الداخلية للخلايا أو المكونات الشمسية ، وهي طريقة بسيطة وفعالة لاكتشاف الشقوق المخفية. باستخدام مبدأ الإشعاع الكهربائي للسيليكون البلوري ، يتم التقاط الصور القريبة من الأشعة تحت الحمراء للمكونات بواسطة كاميرا عالية الدقة تعمل بالأشعة تحت الحمراء للحصول على عيوب المكونات وتحديدها. يتميز بمزايا الحساسية العالية وسرعة الكشف السريعة والنتائج البديهية.
4 - أسباب تكون "الشقوق الخفية"
القوة الخارجية: ستتعرض الخلايا لقوى خارجية أثناء اللحام ، التصفيح ، التأطير أو المناولة ، التثبيت ، البناء ، إلخ. عندما يتم تعيين المعلمات بشكل غير صحيح ، فإن فشل المعدات أو التشغيل غير السليم سيؤدي إلى حدوث تشققات.
درجة حرارة عالية: الخلايا التي لم يتم تسخينها مسبقًا في درجة حرارة منخفضة ، ثم تتوسع فجأة بعد تعرضها لدرجة حرارة عالية في فترة قصيرة من الوقت ، سوف تتسبب في حدوث تشققات ، مثل درجة حرارة اللحام المرتفعة للغاية ، والضبط غير المعقول لدرجة حرارة التصفيح وغيرها من المعلمات.
المواد الخام: عيوب الخامات هي أيضا من العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى التشققات.
5. النقاط الرئيسية لمنع التشققات في الوحدات الكهروضوئية
أثناء عملية الإنتاج والتخزين والنقل والتركيب اللاحق ، تجنب التدخل غير المناسب للقوة الخارجية على الخلايا ، وانتبه أيضًا إلى نطاق درجة حرارة بيئة التخزين.
أثناء عملية اللحام ، يجب أن تبقى ورقة البطارية دافئة مسبقًا (اللحام اليدوي) ، ويجب أن تفي درجة حرارة مكواة اللحام بالمتطلبات.