با توسعه سریع صنعت فتوولتائیک، فناوری تست کیفیت و عملکرد سلول های خورشیدی نیز به طور مداوم در حال بهبود است. من اغلب می شنوم که دیگران در مورد فتوولتائیک PL و فتوولتائیک EL صحبت می کنند، اما آنها برای چه استفاده می شوند؟ همچنین باید افراد زیادی باشند که فقط درک نسبی از آن داشته باشند، ماهیت آن را بشناسند، دلایل آن را نشناسند و اصول، ساختار و کاربردهای آن را درک نکنند. این دو فناوری تشخیص نوری غیرمخرب هستند که به طور گسترده در فرآیند تولید سلولهای فتوولتائیک استفاده میشوند. آنها نقش مهمی در بهبود دقت ساخت و کیفیت محصول سلول های خورشیدی دارند.
1. PL فتوولتائیک چیست؟
PL سلول های فتوولتائیک به عنوان فوتولومینسانس نیز شناخته می شود.
① اصل PL:
فوتولومینسانس به پدیده ای اطلاق می شود که در آن الکترون های یک سلول خورشیدی در مواجهه با لیزر یا نور قوی به حالت انرژی بالاتر برانگیخته می شوند. هنگامی که این الکترون ها از حالت پرانرژی به حالت کم انرژی برمی گردند، فوتون ها را آزاد می کنند که به آن نورتابی نور معروف است.
② سناریوهای کاربردی PL
در فرآیند تولید سلول های فتوولتائیک، فناوری PL به طور گسترده در جنبه های زیر استفاده می شود:
تست کیفیت مواد: PL میتواند به شناسایی عیوب کریستالی، ناخالصیها و ناهمواریها در مواد سلول خورشیدی کمک کند. مواد کریستالی با کیفیت بالا پایه سلول های خورشیدی کارآمد هستند و PL می تواند این نواحی بالقوه نقص را از طریق تغییر در شدت و طیف درخشندگی آنها تشخیص دهد.
تجزیه و تحلیل طول عمر حامل: طول عمر حامل یکی از شاخص های مهم برای اندازه گیری عملکرد سلول های خورشیدی است. از طریق تشخیص PL، توزیع طول عمر حامل های بار در مواد را می توان به دست آورد، در نتیجه بازده تبدیل فوتوالکتریک ماده را ارزیابی کرد.
اندازهگیری انرژی باندگپ: فناوری PL همچنین میتواند برای اندازهگیری انرژی شکاف باند مواد نیمهرسانا استفاده شود، که برای طراحی و بهینهسازی عملکرد نوری سلولهای خورشیدی اهمیت زیادی دارد.
③ مزایای فن آوری PL
بزرگترین مزیت فناوری PL این است که یک روش تشخیص غیر مخرب است که می تواند اطلاعات دقیق مواد را بدون آسیب رساندن به مواد یا ساختار باتری ارائه دهد. این امر PL را به یک ابزار کنترل کیفیت سریع و موثر در صنعت فتوولتائیک تبدیل می کند.
2. Wکلاه فتوولتائیک EL است؟
EL سلول های فتوولتائیک که به عنوان الکترولومینسانس نیز شناخته می شود، نام کامل الکترولومینسانس است.
① اصل کار EL
الکترولومینسانس (EL) به ترکیب مجدد الکترون ها و حفره ها در محل اتصال PN در یک سلول خورشیدی هنگام اعمال ولتاژ رو به جلو اشاره دارد که منجر به انتشار فوتون می شود. این فوتون ها معمولاً در ناحیه مادون قرمز نزدیک هستند و با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند، اما می توانند توسط دستگاه های تصویربرداری خاص شناسایی شوند. روشنایی و توزیع تصاویر EL می تواند به طور مستقیم ساختار داخلی و عیوب باتری را منعکس کند.
② سناریوهای کاربردی EL
فناوری EL طیف گسترده ای از کاربردها در آزمایش محصول نهایی و کنترل کیفیت سلول های خورشیدی دارد:
تشخیص عیب: تصاویر EL می توانند عیوب مانند ترک، ترک های پنهان، اتصال کوتاه و مدارهای باز سلول های خورشیدی را به وضوح نشان دهند. از طریق این تصاویر، سازندگان می توانند سلول های باتری معیوب را قبل از خروج از کارخانه شناسایی و از بین ببرند و در نتیجه کیفیت محصول را تضمین کنند.
ارزیابی کارایی: EL همچنین می تواند برای ارزیابی کارایی کلی سلول های خورشیدی استفاده شود. اگر نواحی خاصی در باتری کاهش روشنایی یا نقاط تاریک را نشان دهند، معمولاً به این معنی است که این نواحی با از دست دادن بازده یا نرخ بالای نوترکیبی الکترون مشکل دارند.
تشخیص یکنواختی اجزا: هنگام مونتاژ اجزای باتری، تصاویر EL می تواند به اطمینان از عملکرد ثابت هر سلول باتری کمک کند، و از تأثیر عملکرد ضعیف سلول های خاص بر توان خروجی کل قطعه جلوگیری کند.
③ مزایای فن آوری EL
فناوری EL میتواند اطلاعات دقیق نقص را بدون جدا کردن باتری ارائه دهد، که به ویژه برای بازرسی باتریهای تمام شده مهم است. علاوه بر این، تصاویر EL دارای وضوح و وضوح بالایی هستند که می تواند مکان و ماهیت عیوب را به دقت تعیین کند و EL را به ابزاری کلیدی برای کنترل کیفیت سلول های فتوولتائیک تبدیل کند.
تفاوت و ارتباط بین PL و EL
اگرچه PL و EL هر دو فناوری های تشخیص نوری غیر مخرب هستند، اصول کار و سناریوهای کاربردی آنها متفاوت است:
روش های تحریک متفاوت است: PL فوتون ها را از طریق تابش منبع نور خارجی تحریک می کند، در حالی که EL با اعمال ولتاژ، فوتون ها را در داخل باتری تولید می کند.
مراحل مختلف کاربرد: PL معمولاً برای تشخیص زودهنگام مواد، ارزیابی کیفیت کریستال و خواص مواد استفاده می شود. EL بیشتر برای بازرسی کیفیت و تعیین محل عیب باتری های تمام شده استفاده می شود.
اهداف تشخیص مختلف: PL عمدتا برای تجزیه و تحلیل خواص فیزیکی مواد، مانند طول عمر حامل و انرژی باند گپ استفاده می شود. EL برای کشف عیوب ساختاری و ناهماهنگی عملکرد در باتری استفاده می شود.
فناوریهای فوتولومینسانس (PL) و الکترولومینسانس (EL) ابزار قدرتمندی برای تولید و کنترل کیفیت سلولهای فتوولتائیک ارائه میکنند. PL بر تشخیص زودهنگام مواد تمرکز دارد، در حالی که EL بر شناسایی نقص باتری های تمام شده تمرکز دارد. مزایا و سناریوهای کاربردی مربوطه یکدیگر را تکمیل می کنند و به طور مشترک تولید کارآمد و عملکرد پایدار سلول های فتوولتائیک را تضمین می کنند. در صنعت فتوولتائیک به طور مداوم در حال توسعه امروزی، اهمیت فناوریهای PL و EL به طور فزایندهای برجسته خواهد شد و همچنان از ترویج و کاربرد انرژی پاک در سراسر جهان محافظت میکند.