なぜソーラーモジュールのELテストが重要なのですか？

1 .エレクトロルミネッセンス（el）テストとは何ですか？
電流が太陽電池を通過すると,発光が発生します.この現象はエレクトロルミネッセンス（el）と呼ばれます.この現象を使用したモジュールのテストはPVセルの構造の隠れた欠陥を検出できます.この方法はに表示される電流分布 太陽光発電モジュール 欠陥の検出に役立ちます.

ELテスト,の助けを借りて、PVメーカーはPVセルの構造品質または取り扱い中に発生したその他の欠陥を評価できます.

ELから検出できる欠陥は次のとおりです。

• マイクロクラック
• セルクラック
• はんだ付け不良
• pidの欠陥
• ダイオードの故障
• 死んだ細胞
• バックシートの傷
• ウェーハの欠陥

2.ELイメージによって識別されたモジュールの欠陥と欠陥の影響
パフォーマンス障害につながる可能性のある重要なEL欠陥について簡単に説明します。

a）マイクロクラック
マイクロクラックは電気的分離を引き起こす可能性があり,セル部分が非アクティブになります.マイクロクラックによって引き起こされる電力損失を判断するのは困難です.まったく影響がない可能性があります.シリコンウェーハのマイクロクラックは微細なクラックが発生します製造中の損傷,出荷,設置,または操作.の結果として

マイクロクラックを防ぐ方法
ソーラーマイクロクラックを防止するには,3つの領域、つまり製造,輸送,と環境.に対処する必要があります。ソーラーパネルメーカーは、この防止領域.を認める必要があります。

サプライヤには次のものが必要です。

• 明確に定義されたサプライチェーン
• 各モジュールがELテストを受けることを保証するテスト手順
• 強い評判

マイクロクラックはどのように発生しますか
マイクロクラックの主な原因は製造上の欠陥です.が、,次のようなマイクロクラック,を引き起こすいくつかの自然環境の原因もあります。

• サーマルサイクリング（昼と夜の気温の変化）
• 湿度と凍結
• 周期的（または動的）圧力荷重と風荷重
• 豪雪
• 雹

マイクロクラックは、次のようなさまざまな理由,により、インストール中にも発生する可能性があります,。

• モジュールを踏んだり、モジュールに他の機器を置いたりする
• モジュールを屋根に持ち上げるときにモジュールをぶつけたり落としたりする
• 非平面への取り付け,これにより、取り付けフレームがねじれ、モジュールに応力がかかる可能性があります

図1：複数のマイクロクラックを備えたサンプルモジュール

b）セルクラックとは何ですか？
セルクラックはセルの領域の分離を引き起こします.電流がこの領域を通過しないため.セルクラックはより深刻であるように見えます,そしてこれらは電流がこれらを通過するときにホットスポットまたは熱放散を引き起こす可能性があります.ホットスポット,はPVパネルを加熱し、パネルの損傷を開始します.。したがって、これらのホットスポットがパネルを完全に損傷する前に、これらのホットスポットを特定する必要があります.。

図2：セルクラックのあるサンプルモジュール

c）はんだ付け不良
はんだ付け工程中の温度が十分に高くない場合,冷間はんだ付けが発生します.冷間はんだ付けがセルリボンとセルタブ間の接続を妨害し,電気の流れを妨げ、電力の損失をもたらします生産.

その重要性のために,ソーラーモジュールメーカーは、製造プロセス中に2回ELテストを頻繁に実施します.。

チェックしないままにすると,コールドはんだ付けがホットスポットに発展し,モジュールの電力を低下させ、火災の危険を引き起こす可能性があります.

図3：はんだ付け欠陥のあるサンプルモジュール

d）バイパスダイオードの故障
モジュールの機能中にバイパスダイオードが故障すると,、3つのセルストリングの1つが通常オフになります.。その結果、ストリングのイールドカーブ内で出力.が3分の1に減少します,。良好な放射条件,で、この大きさの歩留まりの低下が頻繁に見られます.外部に電気を伝導するための重要なインターフェースは、ソーラーパネルの背面にあるジャンクションボックスです.。

図4：ダイオード障害のあるサンプルモジュール

水やほこりがエンクロージャーに侵入すると、ジャンクションボックスエンクロージャー内のバイパスダイオードが短絡して焼損する可能性があります.。

バイパスダイオードまたはコネクタが焼損すると、パネルが開回路になる可能性があります,エネルギーが転送されないようにします.バイパスダイオードの障害はELの助けを借りて検出できます.これらのモジュールは接合を避けるためにすぐに交換する必要があります-プラントでのボックス燃焼またはエネルギー収量の損失.

e）潜在的な誘発性分解（pid）
ソーラーパネルは通常、長い直列に接続されて、ソーラーインバーターに電力を供給するために使用される1000V,を超えることが多い高いシステム電圧,を生成します.。

図5：pidを使用したサンプルモジュール

接地されたフレームと太陽電池の間の大きな電圧差は、低品質の太陽電池が管理するには大きすぎる可能性があり,、それらを故障させます.これらの欠陥はELイメージングの助けを借りて特定できます.

f）死細胞
死んだ細胞は、特定の細胞が電流の伝導を停止したときに発生します.死んだ細胞は、以前はその領域で細胞の亀裂を引き起こした可能性がある機械的ストレス,が原因で発生する可能性があります.

図6：デッドセルのあるサンプルモジュール

3 .モジュールはいつelを検査する必要がありますか？
今、誰かが欠陥に気付いたとき、モジュールがいつel.について検査されるべきかを知ることが重要です。

a）生産中,、セルとモジュールのセル品質をチェックし,、必要に応じて交換します

なぜこれが重要なのですか？

• これは、メーカーが最初の段階で欠陥を特定し、バッチ拒否または保証請求による将来の損失を回避するのに役立ちます.。
• メーカーにとってのメリット：バッチ供給の拒否を回避する

b）発送前のポータブルELによる第三者検査.
これにより、品質の悪いモジュールのディスパッチが防止され、フィールドに到達する前にバッチが拒否されます.。

なぜこれが重要なのですか？

• これにより、供給されたモジュールの品質が高く、製造上の欠陥によるモジュール交換の将来の問題を回避できるという信頼が資産所有者に与えられます.。
• 資産所有者へのメリット：バッチまたはモジュールの拒否を回避します

c）インストール前のELテスト：
輸送と輸送の損傷をチェックする.私たちが知っているように,インドの道路での輸送は真のローラーコースター.である可能性があります。輸送中に適切に取り扱われたり、モジュールが適切に輸送されなかったりすると、マイクロクラックやクラックが発生する可能性があります.また、輸送トラックが輸送中に事故に遭う可能性があります,この状態ではリスクが高くなります壊れたモジュールと損傷したモジュールの数.

なぜこれが重要なのですか？

• 輸送保険に加入し、損傷したモジュールを交換する.

d）インストール後のELテスト：
サイトでの取り扱いは、設置中にモジュールの故障を引き起こす可能性があります.サイト内での固定または輸送中にモジュールが適切に取り扱われない場合、これはマイクロクラックまたはモジュールフレームの損傷を引き起こす可能性があります.また、サイト内での移動中に誤ってモジュールを落とす可能性があります.これらは、亀裂や微小亀裂、さらにはモジュールの破損を引き起こす可能性があります.これらの欠陥はel.から特定できます。

なぜこれが重要なのですか？

• epc請負業者が損害の責任を負い、モジュールが交換される可能性があります

e）雹の嵐,サイクロン,大雨,洪水など.のような自然災害から保険を請求するフィールドELテストの費用は保険,でカバーされ、将来の損失から身を守ることができますこの発生の結果として.、モジュールのマイクロクラックによって引き起こされる電力損失またはホットスポットが発生するのを待つ間,、マイクロクラックのあるモジュールが交換されるか、お金がエスクローに保管されます.。

最も重要なのは,ELテストデータがなければ,電力損失またはホットパッチが明らかになった後でマイクロクラックされたPVモジュールを主張することは不可能です.事件から数年後に待つ資産所有者にとっての機会の窓発生したクローズ：保険契約は、強制的な威嚇イベントによって引き起こされた損害を報告するための特定の時間枠を指定します.

f）資産を購入する前, O＆M契約に署名する前,および支払い前の貸し手

• プラントのパフォーマンスが重要であることを知っている資産を購入する前に.ELは、欠陥を特定し、潜在的な収益損失から新しい所有者を保護するのに役立ちます.
• O＆M請負業者は、プラントとモジュールの状態を把握し、PRに適切に入札することで、常にリスクを軽減できます,。これにより、制御できない要因によるパフォーマンスの低下LD,が回避されます.。
• 貸し手,の場合、投資する前にモジュールの状態を知ることが重要です.。したがって、モジュールのELイメージにより、サイトでのモジュールの現在の品質を予測できます.。

4 .検出されなかった場合の欠陥の影響？
ソーラーパネルの電力は温度の上昇とともに減少することが知られています.。モジュールの亀裂は非アクティブ領域を通過する電流を制限するため、非アクティブセル領域で電力損失を引き起こし,、モジュールの温度が平均で摂氏35度から45度の範囲にあるインドの気候の影響を受ける領域.,、非アクティブな領域の温度が高くなると、出力がさらに低下します.。

フィールドに285714パネルを備えた350wpの100MWプラントの次の可能なシナリオを検討してください.

• シナリオA：セル内の非アクティブ領域（デッドセル）により、5％パネルの劣化は0 . 7％ではなく1 . 18％になります
• シナリオB：10％パネルの劣化は、はんだ付け欠陥による亀裂または非アクティブ領域による0 . 7％ではなく0 . 9％です.
• シナリオC：パネルの10％がPIDの影響を受け、0 . 7％ではなく約5％の劣化が見られます
• 上記のシナリオ,では、ELの欠陥がほとんど見過ごされていない場合、100MWのプラントは99.51MWしか生成しません.。
• 1年で8.48ラックのユニット損失が発生し、年間で約rs40ラックの損失が発生する可能性があります.。
• 上記の欠陥が検出された場合,、欠陥,に基づいて保証,を請求し、PR保証損失を最小限に抑えるためにエネルギー収量計算で欠陥を考慮することができます.。
• 欠陥が特定されない場合、これはパネルにさらなる損傷を引き起こす可能性があり、損失は毎年増加する可能性があります.

5。結論
この論文では,の欠陥の種類 ソーラーモジュール ,ELテストの要件,および実行されなかった場合のELテストの影響が議論されました.クラック,マイクロクラック,デッドセルがモジュール内にホットスポットを引き起こす可能性があることが説明されました。モジュールをさらに劣化させ、太陽光発電所の早期老化を抑制する可能性があります.このペーパーでは、モジュールのライフサイクルのさまざまな段階でELテストを実行することで得られる潜在的なメリットについて説明し、すべての観点から簡単に説明しました。 .検出されないEL障害によるエネルギー損失への影響が議論されました.