EL-testen voor zonnepanelen: inline versus offline opstelling
Inhoudsopgave
Snel antwoord: Elektroluminescentietests zijn de enige inspectiestap die in een afgewerkte module kijkt, en waar het station op de lijn staat bepaalt welke defecten het nog kan opsporen. Inline EL beeldt elke module af als onderdeel van de productiestroom, dus het detecteert defecten maar kan ze niet herstellen omdat de module al verzegeld is. Offline EL gebruikt een aparte kamer met een langere belichting en hogere resolutie, waardoor een string of een module kan worden geïnspecteerd voordat deze naar de volgende stap gaat, wat herstel mogelijk maakt. De betrokken apparatuur varieert van de OEL-CCD2400- en OPT-M950B-klasse, met resoluties tot ongeveer 0,1 mm en kamerafmetingen van ongeveer 1400 mm tot 2500 mm. Een lijn die alleen inline EL draait, zal zijn defecten vinden maar er meer afkeuren.
EL-testen is de enige inspectiestap die in een afgewerkte module kijkt. Waar u het station plaatst, bepaalt welke defecten u opvangt terwijl ze nog goedkoop te repareren zijn: inline achter de stringer, offline op een glasplateau, of op stringniveau.
Productie van PV-modules · Inspectie & kwaliteitscontrole · door Jerry, Ooitech
1. Wat EL-testen feitelijk aantoont op een modulelijn
Afb. 1: Een EL-inspectiestation op moduleniveau. De linkermonitor toont het elektroluminescentiebeeld; de rechtermonitor toont de module zelf, zodat de operator een donker gebied aan een fysieke cel kan koppelen.
Bij elektroluminescentietesten wordt een voorwaartse stroom door de cellen geleid. Een intacte siliciumcel zendt infrarood licht uit in verhouding tot hoe goed deze geleidt; een gebied dat gebarsten, verontreinigd of slecht gesoldeerd is, zendt minder of niets uit. Een infraroodcamera legt die emissie vast, en het resulterende EL-beeld toont de interne toestand van elke cel tegelijk.
Op een productielijn maakt dat EL-testen de belangrijkste poort voor zes defectklassen:
| Defectklasse | Hoe het eruitziet in het EL-beeld | Typische oorsprong op de lijn |
|---|---|---|
| Barst | Donkere lijnen of vertakkingen over een cel, vaak onzichtbaar bij daglicht | Stringen, hanteren, lay-up |
| Breuk | Ontbrekend of volledig donker celgebied, scherpe randen | Mechanische impact, frame persen |
| Zwarte vlek | Gelokaliseerde donkere plekken in één cel | Waferverontreiniging, materiaaldefect |
| Gemengde wafers | Eén cel zichtbaar helderder of donkerder dan de buren | Verwisseling bij het sorteren in het cellenmagazijn |
| Procesdefect | Onderbrekingen in de vingers, ongelijkmatige emissie over een cel | Metallisatie, printen, hanteren |
| Koude soldeerverbinding | Donkere plek langs een ribbon of bij een pad | Soldeertemperatuur of flux |
Twee limieten zijn het begrijpen waard voordat u een specificatie opstelt. EL-testen meet niet het vermogensrendement. Dat is de taak van een IV-tester met zonnesimulator, en de twee machines beantwoorden verschillende vragen. EL-testen kijkt ook niet achter het aluminium frame of onder de junction box, omdat de infraroodemissie daar wordt geblokkeerd. Alles wat u in die gebieden moet inspecteren, moet vóór het framen worden gecontroleerd.
2. Inline, offline of stringniveau: waar het station staat
Er zijn drie plaatsen waar een EL-station kan staan, en ze zijn niet uitwisselbaar. Ooitech bouwt units voor alle drie, en de technische datasheets beschrijven de afweging direct.
| Plaatsing | Voorbeeldmodel | Hoe de module beweegt | Best geschikt wanneer |
|---|---|---|---|
| Inline, automatisch | OPT-M950B (8 camera's) | Drie canvas transportbanden, automatische omnidirectionele uitlijning, testcyclus ≤20 s | Continue stroom, hoog volume, en u wilt inspectie binnen de takttijd |
| Offline, semi-automatisch | OEL-S2400 (2 camera's), OEL-CCD2400 (6 camera's) | Module door operator op een superwit gehard glasplateau geplaatst | Gemengde batchgroottes, rework-lussen, of een lijn waar een station van 20 s de bottleneck zou worden |
| Stringniveau | OPT-S110H | Celstring geïnspecteerd vóór lay-up | U wilt een slechte string afkeuren voordat encapsulatiemateriaal deze permanent maakt |
Plaatsing bepaalt wat u opvangt, niet hoe goed de camera is.
Afb. 2: Een inline EL-station in een module-cleanroom. De transportband voert de module door de beeldpositie zonder hantering door een operator, waardoor de test binnen een cyclus van 20 seconden blijft.
De offline units in het assortiment van Ooitech vermelden het meetpunt als vóór of na lamineren, en de automatische OPT-M950B wordt beschreven als universeel voor vóór en na de lay-up. Die flexibiliteit is belangrijker dan het klinkt: één machine kan zowel een inline procescontrole als een laatste kwaliteitspoort bedienen, ten koste van het hanteren van de module door een operator.
3. Aantal camera's, resolutie en cyclustijd
Deze drie getallen worden meestal als een specificatielijst genoemd. In de praktijk zijn het één beslissing: hoe klein een defect moet zijn dat u kunt aantonen, bij welke productiesnelheid.
| Parameter | OEL-S2400 | OEL-CCD2400 | OPT-M950B |
|---|---|---|---|
| Camera's | 2 | 6 × 4 MP (24 MP totaal) | 8 (4 EL + 4 VI) |
| Resolutie | 6000 × 4000 | 24 MP gecombineerd | 1920 × 1200 (EL), 5440 × 3648 (VI) |
| Beeldprecisie | Niet gespecificeerd | Niet gespecificeerd | 0,5 mm/pixel (EL), 0,1 mm/pixel (VI) |
| Maximale modulegrootte | ≤2500 × 1400 mm | ≤2600 × 1500 mm | Lengte 1650–2500 mm, breedte 992–1400 mm |
| Belichtingstijd | 1–60 s | 1–60 s | 0,5–10 s, instelbaar |
| Testcyclus | Niet gespecificeerd | Niet gespecificeerd | ≤20 s per module |
Afb. 3: Een offline EL-defecttester. De module wordt door de operator op een glazen tafel geladen, zodat het station niet gebonden is aan de lijntaktijd. Dat past bij rework-loops en gemengde batchgroottes.
De OPT-M950B bereikt zijn precisie op een andere manier dan de offline units. Vier camera's fotograferen de module van bovenaf terwijl de module door drie posities indexeert, en de software voegt de opnames samen tot één naadloos beeld. Daarom kan een machine met 8 camera's een cyclus van ≤20 s aanhouden en toch 0,5 mm per pixel op het EL-beeld en 0,1 mm per pixel op het visuele beeld halen.
De praktische vraag is niet welke machine meer camera's heeft. Het is: wat is de kleinste scheur die de inkomende inspectie van uw klant zal vinden? Zodra u dat aantal in millimeters kent, volgen het aantal camera's en de plaatsing daaruit. 24 MP kopen om een scheur van 5 mm te detecteren is geld uitgeven aan een capaciteit die u nooit zult factureren.
4. Waarom het EL-beeld soms verkeerd lijkt
Dit is het meest voorkomende supportonderwerp in onze eigen EL-servicegeschiedenis, en het is bijna nooit een camerastoring. Wanneer een EL-beeld verslechtert, is de oorzaak meestal een van vijf instellingen of mechanische omstandigheden. De gebruikelijke symptomen zijn een beeld dat donker, uitgewassen, ongelijk tussen cellen, of een deel van de module missend is.
| Symptoom | Eerst controleren | Kan het op afstand worden gecorrigeerd? |
|---|---|---|
| Heel beeld te donker of te licht | Belichtingstijd (units werken met 0,5–10 s of 1–60 s) en geïnjecteerde stroom | Meestal ja: parameterwijziging |
| Eén regio ontbreekt of is verdubbeld | Module-uitlijning vóór beeldvorming; mozaïekoverlappingen | Gedeeltelijk: uitlijning is mechanisch, mozaïekinstellingen niet |
| Beeld correct na aanpassing, daarna weer verkeerd | Of het recept voor het huidige product is opgeslagen, of alleen live is toegepast | Ja: sla het recept per moduletype op |
| Camera- of CCD-fout na een herstart | Camerkabels, en of de verlichtingseenheden achter de camera branden | Diagnose op afstand; een dode lamp is ter plaatse |
| Uniform donkere cellen in één string | Contact van stroominjectie — het gereedschap moet de busbar goed bereiken | Gedeeltelijk: het hangt van het gereedschap af |
Twee gewoonten verhelpen het grootste deel van deze problemen. Ten eerste: bouw een opgeslagen recept voor elk moduletype dat u draait, in plaats van live aan te passen en verder te gaan. De tweede en derde ploeg zullen de aanpassing anders herhalen. Ten tweede: behandel de verlichtingseenheden als een verbruiksartikel met een controle-interval: een LED die aan één kant is verzwakt, produceert een beeld dat op een procesdefect lijkt maar een verlichtingsdefect is.
5. Wat u moet sturen voordat u om een offerte vraagt
De dimensionering van een EL-tester wordt bepaald door uw module, niet door uw budget. Een aanvraag met de zes onderstaande items kan worden beantwoord met een specifiek model en een vaste configuratie; een aanvraag die alleen zegt "we hebben een EL-tester nodig" kan dat niet.
| Wat te sturen | Waarom het de machine verandert |
|---|---|
| Modulelengte en -breedte, in mm | Bepaalt het uitlijningsbereik. Een 60-cells module van 1650 × 992 mm en een 72-cells module van 2500 × 1400 mm passen niet in hetzelfde station. |
| Celtechnologie: half-cell, dubbelglas, dunne film | Bepaalt stroominjectie en gereedschap. Dubbelglas- en dunnefilmmodules hebben verschillende opstartvoorzieningen nodig. |
| Waar het station staat: voor of na laminering | Bepaalt inkadering, handling en of de busbar nog toegankelijk is. |
| Lijntaktijd, in seconden per module | Inline-units moeten daarbinnen passen. De testcyclus van de OPT-M950B is ≤20 s; een offline unit is niet gebonden aan de lijn. |
| Kleinste defect dat u moet aantonen, in mm | Bepaalt de vereiste beeldprecisie, en daarmee de cameraconfiguratie. |
| Faciliteitsgegevens: stroom, lucht, ruimte | De automatische unit verbruikt AC220 V / 15 A, heeft 0,6–0,8 MPa lucht nodig en neemt 2800 × 2260 × 1415 mm in beslag. Offline units zijn kleiner, maar het 6-camera type verbruikt 220 V / 20 A. |
Eén item is optioneel maar het loont om vroeg te beslissen: MES-integratie. De OPT-M950B slaat elk EL-beeld op onder de modulebarcode en kan het uploaden naar uw MES, met barcodequery en datumquery in de software. Als traceerbaarheid een klantvereiste is, meld dit dan in de offertefase in plaats van na installatie.
6. Het EL-station afstemmen op de rest van de lijn
Afb. 4: String-level EL-inspectie vangt een gebarsten of koudgesoldeerde cel op voordat encapsulant het defect permanent maakt. Het is de goedkoopste plek op de lijn om het te vinden.
Een EL-tester draait nooit alleen. Hij staat tussen machines die bepalen of hij zijn werk kan doen, en twee daarvan zijn belangrijker dan de rest.
De stringer stroomopwaarts. De meeste scheuren die EL-testen vindt, zijn ontstaan bij het stringen of bij de hanteringsstap direct daarna. Als uw stringer koude soldeerverbindingen of celscheuren in een constant tempo produceert, zal een EL-tester ze nauwkeurig en continu rapporteren, maar hij zal ze niet verminderen. Het repareren van de stringer is een apart project, en de EL-gegevens vertellen u of de reparatie heeft gewerkt.
De IV-tester stroomafwaarts. EL en IV beantwoorden verschillende vragen, en een module kan voor de ene slagen en voor de andere falen. Een gebarsten cel kan bij de flashtest nog steeds acceptabel vermogen leveren; een module met correct vermogen kan nog steeds een scheur bevatten die zich in het veld zal voortplanten. Lijnen die beide draaien, plaatsen EL over het algemeen voor of na laminering, en de IV-curvemeting na inkadering en uitharding, zodat de twee resultaten per modulebarcode kunnen worden vergeleken.
Als uw lijn nog wordt gespecificeerd, is de sequentiebeslissing gemakkelijker te nemen voordat de apparatuurlijst wordt vastgelegd. Ons overzicht van de machines op een zonnepaneellijn zet uiteen waar elke inspectiestap normaal gesproken zit.
7. FAQ
Kan EL-testen in de stringer worden ingebouwd, of is er een apart station nodig?
Sommige stringers bieden een geïntegreerde EL-optie, en die inspecteert de string vóór het opmaken. Dat vangt gebarsten of slecht gesoldeerde cellen vroegtijdig, maar het kan de gelamineerde module niet inspecteren, omdat de module nog niet bestaat. Als uw kwaliteitspoort op het afgewerkte laminaat ligt, heeft u nog steeds een apart station nodig. In de praktijk draaien veel lijnen inspectie op stringniveau en een EL-tester op moduleniveau, en de twee vangen verschillende dingen.
Het EL-beeld is niet goed. Kan het op afstand worden aangepast?
Meestal wel. Belichtingstijd, geïnjecteerde stroom, gain, grijswaarden en mozaïekparameters zijn software-instellingen, en de automatische units bieden hoogstroom- en laagstroomtesten als selecteerbare functies. Stuur het beeld, de barcode, het opgeslagen recept en de huidige instellingen, en de aanpassing kan normaal gesproken zonder bezoek ter plaatse worden gedaan. Mechanische problemen zijn geen oplossingen op afstand: module-uitlijning, een lamp die uit is, een beschadigde kabel.
We hebben de instellingen aangepast en nu zien de meeste beelden er verkeerd uit. Wat moeten we controleren?
Controleer of de wijziging is opgeslagen als een recept voor het huidige moduletype. Instellingen die live worden toegepast, gaan verloren wanneer het volgende product wordt geladen, en de volgende ploeg past vaak opnieuw aan vanaf een ander startpunt. Maak één opgeslagen recept per moduletype, geef het een naam en vergrendel het.
Na het herstarten van de computer geven zowel de CCD- als de EL-camera een foutmelding. Wat nu?
Twee dingen om te controleren voordat u support belt: dat elke camerakabel aan beide uiteinden goed vastzit, en dat de verlichtingseenheden achter de camera's branden. Als één LED-array defect is, kan de camera nog steeds een fout melden en zal het beeld aan die kant donker zijn. Meld welke camera's falen en of de lampen branden. Dat onderscheidt een bekabelingsfout van een verlichtingsfout in één bericht.
Welke moduleformaten kan een EL-tester aan?
Dat hangt van het model af. De automatische OPT-M950B dekt modules van 1650 tot 2500 mm lang en 992 tot 1400 mm breed, wat de gangbare formaten van 60 cellen 1650 × 992 mm en 72 cellen 2500 × 1400 mm omvat. De OEL-S2400 accepteert tot 2500 × 1400 mm en de 6-camera OEL-CCD2400 tot 2600 × 1500 mm. Conventionele, dubbelglas-, dunnefilm- en halfcelmodules worden allemaal ondersteund in het assortiment.
Kan één machine zowel EL- als visuele inspectie doen?
De automatische 8-camera OPT-M950B wel. Vier camera's maken beelden van elektroluminescentie en vier maken beelden in zichtbaar licht, in dezelfde doorgang, waarbij de software beide mozaïekt. Dat geeft u het beeld van interne defecten en het oppervlaktebeeld in één hanteringscyclus. De kleinere offline-units maken alleen EL-beelden.
Wat is het kleinste defect dat de machine kan detecteren?
De OPT-M950B is gespecificeerd op 0,5 mm per pixel op het EL-beeld en 0,1 mm per pixel op het visuele beeld. De praktische detectielimiet wordt bepaald door die pixelgrootte plus het contrast van het defect ten opzichte van de omringende cel, dus een scheur die meerdere pixels overspant is betrouwbaar, terwijl een haarscheur die binnen één pixel valt dat niet is. Daarom moet het kleinste defect dat u moet aantonen, in millimeters, in de aanvraag worden vermeld, niet worden afgeleid uit het aantal camera's.
Zijn de beelden traceerbaar, en kunnen ze naar ons MES?
Ja. De automatische unit herkent de modulebarcode, benoemt en slaat elk EL-beeld op met die barcode, en ondersteunt MES-koppeling. De software biedt ook barcodequery en datumquery, zodat een module na verzending kan worden herleid tot zijn beeld.
Wat zijn de installatievereisten en de garantievoorwaarden?
De automatische OPT-M950B vereist AC220 V / 15 A, 0,6–0,8 MPa perslucht, en een bedrijfsomgeving van +15 °C tot +40 °C bij 10–75% luchtvochtigheid; hij neemt 2800 × 2260 × 1415 mm in beslag. De 6-camera offline-unit verbruikt 220 V / 50 Hz / 1 PH, 20 A. De garantie op de semi-automatische EL-units is één jaar na succesvolle installatie of zestien maanden vanaf de datum van het cognossement, afhankelijk van wat zich het eerst voordoet, waarbij onderhoudsonderdelen gedurende de periode gratis worden geleverd; verbruiksartikelen en koerierskosten voor reserveonderdelen zijn niet inbegrepen.
Slotgedachten
Bepaal waar het EL-station staat voordat u modellen vergelijkt, want de plaats bepaalt welke defecten u nog goedkoop kunt verhelpen. Schrijf vervolgens het kleinste defect op dat de inspectie van uw klant zal vinden, in millimeters, en laat dat aantal de cameraconfiguratie bepalen. Als u ons de moduleafmetingen, celtechnologie, het meetpunt, de takttijd en faciliteitsgegevens stuurt, komen we terug met een specifiek model en configuratie in plaats van een algemene brochure.
Gerelateerd: veroorzaakt schaduw altijd hotspots legt de serie-mismatch, reverse bias en het werkpunt-aspect van het mechanisme uit, als aanvulling op de thermische en materiaalvisie hierboven.
Gerelateerd: de DH1000 damp-hittest in detail behandelt de kamersomstandigheden, de faalsignaturen en de corrosiemechanismen achter een damp-hittestresultaat.
Gerelateerd: TOPCon UVID en de r-UVID / ir-UVID splitsing legt uit waarom de meetreeks, en niet alleen de belichting, het gerapporteerde getal bepaalt.
Gerelateerd: Perovskiet in de ruimte: wat 100 thermische schokcycli kosten is de inspectie die op celniveau de schade leest die een thermische schoktest indirect meet.
Gerelateerd: Hotspots, microscheurtjes en PID: drie langzame modulefouten is waar de scheur die deze pagina zojuist heeft beschreven op de lijn wordt opgevangen.
Gerelateerd: Hoe een zonnepaneel wordt gemaakt: elke stap en elke controle is de keuze die bepaalt hoe vroeg een scheur kan worden gezien.
Gerelateerd: MC4 of MC4-compatibel: wat de naam van de connector betekent is waar een thermische scan toevoegt wat een elektroluminescentiebeeld niet kan tonen.
Gerelateerd: Mechanismen van zonnecelstringers: een zone-voor-zone gids. EL is de resultaatcontrole; de plaatsings- en procescontroles stroomopwaarts zijn het ook waard om te benoemen.
Gerelateerd: Hybride contact-BC-cellen: wat 28% nog moet bewijzen — hoe u een overbrugde baan vindt voordat de vermogenstest dat doet.
Verder lezen en achtergrondgegevens
Openbaar referentiemateriaal over dit onderwerp, gepubliceerd door de organisaties die de technologieroadmap en marktgegevens van de sector onderhouden:
