概念
太陽能板的熱成像
熱成像以紅外線相機找出太陽能電廠中的熱點、故障二極體與斷開的串列，且不需停機。
概念
太陽能板的電致發光
電致發光（EL）是一種讓太陽能板反向運作的測試：向其注入電流，電池片便會發出紅外線，再以特殊相機拍攝。受損區域會呈暗色。這是看見微裂紋、斷裂電池片與焊接缺陷最精確的方式，而這些缺陷在生產時往往尚未顯現。參照規範為 IEC TS 60904-13。
重點摘要
- 太陽能板接收電流，並發出紅外線；受損處呈暗色。
- 偵測 微裂紋，可在其演變為熱點之前發現。
- 需要在黑暗中進行：夜間於現場，或在實驗室執行。
- 在因運送或安裝損傷而提出的保固索賠中，這是最具分量的測試。
原理
太陽能電池片本質上是一個大面積的二極體。受光時會輸出電流；反過來，若以外部電源對其施加電流，它便會發光，這與 LED 是同一現象，只是發出的是肉眼看不見的近紅外線。
能感應該光線的相機會拍攝太陽能板。電池片中電氣上仍具活性的區域會發亮；因裂紋或焊接斷裂而被隔離的區域則呈黑色。
看到的是什麼
| 影像中 | 說明 |
|---|---|
| 貫穿電池片的細暗線 | 微裂紋 |
| 一塊完全黑色的電池片碎片 | 斷開的碎片：已不再發電 |
| 沿著導帶延伸的暗色條紋 | 焊點或指狀電極中斷 |
| 整片電池片較暗，呈棋盤狀分布 | 品質不一的電池片，或電位誘發衰減 |
| 太陽能板三分之一的電池片呈黑色 | 旁路二極體短路 |
規範怎麼說
IEC TS 60904-13:2018 規定了 3 件事：如何擷取太陽能模組的電致發光影像、如何處理影像以取得量化指標，以及如何定性解讀所見內容。本規範適用於以順向偏壓電源驅動電池片所進行的模組量測。
電致發光或熱成像
| 熱成像 | 電致發光 | |
|---|---|---|
| 量測什麼 | 熱 | 電池片發出的光 |
| 何時 | 白天，電廠發電中 | 在黑暗中，對太陽能板通電 |
| 速度 | 快：一座電廠數小時內即可完成 | 慢：逐片或逐串進行 |
| 可看見尚未造成影響的微裂紋 | 否 | 是 |
| 典型用途 | 年度維護 | 模組驗收、保固與鑑定 |
兩者並不競爭。熱成像能快速找出可疑的太陽能板；電致發光則說明其實際狀況。
為何在索賠中重要
微裂紋在第 1 年可能不影響功率，到了第三年，經過數百次冷熱循環後，則可能切斷一塊電池片。若太陽能板在抵達工地時即已拍攝，便留下了其狀態的證據；否則很難區分製造缺陷與運送或安裝造成的損傷。
自有設備
2017年，CORFO 共同出資 Resol（Carlos Jofré 所主持的循環經濟公司）開發一台自動化設備原型，透過電致發光相機檢視模組並偵測裂紋（代碼 17VIPM-75256）。所宣告的目標是每小時最多認證 16 片模組。次年，另一項專案試圖讓診斷可攜帶，以便在現場使用。兩者皆屬於太陽能板再利用與回收研發線。
常見問題
常見提問
太陽能板的電致發光是什麼？
這是一項測試，向太陽能板注入電流，使其電池片發出紅外線。相機拍攝這些發光，受損區域則呈暗色。
可以在現場進行嗎？
可以，在夜間，或以遮光罩阻擋光線，並以電源為串列供電。在實驗室可獲得較佳的解析度。
可以取代熱成像嗎？
不能。熱成像較快，可在電廠運轉中進行。電致發光較為精確，適用於確認損傷、驗收模組，或佐證索賠。
來源
資料來源
- IEC TS 60904-13:2018，Photovoltaic devices – Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules。
- Repositorio Digital de CORFO 中的 17VIPM-75256 專案。
- Repositorio Digital de CORFO 中的 18VIPM-92587 專案。
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