概念
太阳能组件热成像
热成像用红外相机在不停机的情况下找出太阳能电站中的热斑、失效二极管和断开的组串。
概念
太阳能组件的电致发光
电致发光（EL）是一种让太阳能组件反向工作的检测：向组件注入电流，电池片发出红外光，由专用相机拍摄。受损区域呈暗色。这是查看隐裂、碎裂电池片和不良焊点的最精确方法，而这些缺陷此时尚未在发电量上显现。参考依据是 IEC TS 60904-13 规范。
要点
- 组件通入电流后发出红外光；受损部分呈暗色。
- 在隐裂演变成热斑之前就能检出。
- 须在黑暗中进行：夜间在现场，或在实验室。
- 在因运输或安装损坏提出的质保索赔中，它是分量最重的证据。
原理
太阳能电池本质上是一只大面积二极管。受到光照时，它输出电流。反过来，用外部电源给它通入电流，它就会发光：这与 LED 是同一种现象，只不过发生在人眼看不见的近红外波段。
对这种光敏感的相机拍下组件。电池片上电学活性正常的区域发亮；因裂纹或焊点断裂而被隔离的区域则呈黑色。
能看到什么
| 图像中 | 含义 |
|---|---|
| 横穿电池片的细暗线 | 隐裂 |
| 一块完全发黑的电池片区域 | 碎片已断开：不再发电 |
| 沿焊带分布的暗条 | 焊点或栅线中断 |
| 整片电池偏暗，呈棋盘状 | 电池片质量不一，或电势诱导衰减 |
| 组件三分之一的电池片发黑 | 旁路二极管短路 |
标准怎么说
IEC TS 60904-13:2018 规定了三件事：如何采集光伏组件的电致发光图像，如何处理图像以获得定量指标，以及如何对所见内容作定性解读。它适用于用电源对电池片施加正向偏置进行测量的组件。
电致发光还是热成像
| 热成像 | 电致发光 | |
|---|---|---|
| 测量对象 | 热量 | 电池片发出的光 |
| 时间 | 白天，电站发电时 | 黑暗中，组件通电时 |
| 速度 | 快：几小时完成一座电站 | 慢：逐块组件或逐路组串 |
| 能否看到尚无影响的隐裂 | 否 | 是 |
| 典型用途 | 年度维护 | 组件到货验收、质保和技术鉴定 |
两者并不竞争。热成像能快速找出可疑组件；电致发光则说明它们出了什么问题。
为什么在索赔中重要
一条隐裂在第一年可能不影响功率，到第三年，经过数百次冷热循环后，却会使一块电池片区域断开。如果组件运抵工地时拍过照，就留下了其状态的证据。否则，很难区分出厂缺陷与运输或安装造成的损坏。
一台自研设备
2017 年，CORFO 为 Carlos Jofré 当时领导的循环经济企业 Resol 共同出资，支持一台自动化设备的原型，该设备用电致发光相机检查组件并检测裂纹（编号 17VIPM-75256）。申报的目标是每小时认证最多 16 块组件。次年，另一个项目力求让诊断设备便携化，以便在现场使用。两者都属于组件再利用与回收方向。
常见问题
人们常问的问题
太阳能组件的电致发光是什么？
这是一种向组件注入电流、使其电池片发出红外光的检测。相机拍下这种发光，受损区域呈暗色。
可以在现场做吗？
可以，在夜间或用遮光罩挡住光线，并用电源给组串供电。在实验室可获得更高的分辨率。
它能取代热成像吗？
不能。热成像更快，并且在电站运行时进行。电致发光更精确，专门用于确认损坏、组件验收或支持索赔。
来源
数据来源
- IEC TS 60904-13:2018 技术规范，Photovoltaic devices – Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules。
- Repositorio Digital de CORFO 中的项目 17VIPM-75256。
- Repositorio Digital de CORFO 中的项目 18VIPM-92587。
继续阅读
相关页面
研发方向 · 循环经济
太阳能组件的回收与再利用
由 Carlos Jofré 领导的 Resol 通过六个 CORFO 项目开发了太阳能组件的诊断、修复与再利用。如今这项工作在 EcoBaterías 延续。
指南
太阳能组件如何质保索赔
太阳能组件质保索赔需要确定适用哪一种质保，排除脏污和遮挡，测量故障并以书面形式提出。