太陽電池セルはダイオードです。順方向に電流を流すと、光を電流に変えるのとは逆の過程で、かすかな近赤外光を発します。エレクトロルミネッセンス（EL）撮像は、暗所でモジュール全体のこの発光を撮影するものです。セルが機能している部分は光り、クラック、断絶、シャントがある部分は暗いままです。
ELで分かること
- クラックとマイクロクラック:暗い線として現れ、セルの一部を孤立させることもあります。
- フィンガーの断線や途切れ:グリッド線に沿った暗い縞として現れます。
- 非活性領域:クラックによって切り離されたセル領域で、完全に暗くなります。
- シャントと接触不良:輝度のむらや暗い斑点として現れます。
- プロセス起因のパターン:はんだ付け、ラミネート、ハンドリングに由来する模様です。
出力測定だけでは不十分な理由
クラックが入ったばかりのセルはまだ導通していることがあるため、フラッシュ測定の当日には銘板値に近い出力で定格測定される場合があります。しかし熱サイクル、風荷重、積雪荷重を受けるうちにクラックが開き、孤立した領域が広がって、現場で出力が失われます。ELは、損傷が保証請求になる前にそれを明らかにします。
測定の方法
遮光された筐体の中で、モジュールを直流電源に順方向バイアスで接続し、通常は短絡電流に近い電流を流します。近赤外に感度を持つカメラで、モジュール全体を撮像します。IEC TS 60904-13は、この手法と、画像の取得および評価の方法を記載しています。より低い2つ目の電流でも撮像することで、抵抗性の欠陥とシャントを区別しやすくなります。
測定ラインにおけるEL
ELを行うのに最も効率的な場所は、出力測定のすぐ隣、同じコンタクトの上です。Pasan EL Inspectionは、モジュールを動かさずにI-VとELを切り替え、その切替をファームウェアでインターロックしています。バイアス電源をオフにしてオフであることを確認し、モジュールを放電して0 Vであることを確認したうえで、はじめてリレーが切り替わります。すべてのモジュールが、同じシリアル番号のもとで定格値とEL画像を備えて出荷されます。
よくある質問
- 太陽電池パネルのエレクトロルミネッセンス検査とは何ですか。
- EL検査は、暗所でPVモジュールに順方向バイアスをかけ、セルが発する近赤外光を撮像する手法です。機能しているセル領域は光り、クラック、フィンガー断線、非活性領域、シャントは暗く写ります。
- PVモジュールのEL撮像を扱う規格はどれですか。
- IEC TS 60904-13が、太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンス撮像について記載しています。
- クラックのあるモジュールでも、出力試験に合格することはありますか。
- はい。入ったばかりのクラックはまだ導通していることがあるため、銘板値に近い出力で定格測定され、その後クラックが開くにつれて現場で出力を失うことがあります。EL撮像はクラックを直接写し出します。
- ELとI-Vを同じステーションで測定できますか。
- はい。Pasan EL Inspectionはフラッシャーのコンタクト機構を共有し、インターロック付きリレーでI-VとELを切り替えるため、各モジュールを動かすことなく出力定格とEL画像を取得できます。
