Warum ist die EL-Prüfung von Solarmodulen wichtig?

1. was ist elektrolumineszenz(el)-prüfung?
Wenn Strom durch Solar-PV-Zellen fließt, tritt Lichtemission auf. Dieses Phänomen wird als Elektrolumineszenz(el) bezeichnet. Das Testen von Modulen mit diesem Phänomen kann versteckte Defekte in der Struktur von PV-Zellen erkennen. Diese Methode macht die aktuelle Verteilung sichtbar in der Solar-PV-Modul und hilft bei der Erkennung von Defekten.

Mit Hilfe eines EL-Tests, kann ein PV-Hersteller die strukturelle Qualität der PV-Zellen oder andere während der Handhabung erzeugte Mängel bewerten.

Mängel, die von EL gefunden werden können, sind wie folgt:

• Mikrorisse
• Zellrisse
• Lötfehler
• PID-Defekte
• Diodenausfall
• tote Zelle
• Kratzer auf der Rückseite
• Wafer-Defekte

2. Defekte und Auswirkungen von Defekten in einem Modul, die durch das EL-Bild identifiziert wurden
Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung wichtiger EL-Defekte, die zu Leistungsausfällen führen können

a) Mikrorisse
Mikrorisse können eine elektrische Trennung erzeugen, was zu einem inaktiven Zellteil führt. die Bestimmung der durch Mikrorisse verursachten Leistungsverluste ist schwierig. sie können schwankend bis überhaupt keine Auswirkungen haben. Mikrorisse in Siliziumwafern sind winzige Risse, die auftreten durch Schäden während der Herstellung, des Versands, der Installation, oder des Betriebs.

wie man Mikrorisse verhindert
Um solare Mikrorisse zu verhindern, müssen drei Bereiche angegangen werden, nämlich Herstellung, Transport, und Umwelt. Ein Hersteller von Solarmodulen muss diesen vorbeugenden Bereich anerkennen.

Der Lieferant sollte Folgendes haben:

• eine gut definierte Lieferkette
• ein Testverfahren, das sicherstellt, dass jedes Modul eine EL-Prüfung erhält
• einen starken Ruf

wie entstehen mikrorisse
Eine Hauptursache für Mikrorisse sind Herstellungsfehler., jedoch, gibt es auch einige natürliche Umweltursachen, die Mikrorisse verursachen,, wie zum Beispiel:

• Temperaturwechsel (Temperaturwechsel zwischen Tag und Nacht)
• Feuchtigkeit und Frost
• zyklische (oder dynamische) Drucklasten und Windlasten
• starker Schneefall
• Heil

Mikrorisse können auch während der Installation auftreten, aus verschiedenen Gründen, wie:

• auf Module treten oder andere Geräte auf Modulen abstellen
• Anstoßen oder Herunterfallen von Modulen, wenn sie auf das Dach gehoben werden
• Installation auf einer nicht planaren Oberfläche,, die ein Verdrehen des Montagerahmens verursachen und das Modul belasten kann

Abbildung 1: Mustermodul mit mehreren Mikrorissen

b) Was sind Zellrisse?
Zellrisse verursachen eine Isolation des Zellbereichs. Zellrisse scheinen schwerwiegender zu sein,, da kein Strom durch diesen Bereich fließt, und diese zu Hotspots oder thermischen Dissipationen führen können., wenn Strom durch diese fließt Hotspots, es erwärmt das PV-Panel und beginnt das Panel zu beschädigen. daher ist es notwendig, diese Hotspots zu identifizieren, bevor sie das Panel vollständig beschädigen.

Abbildung 2: Mustermodul mit Zellriss

c) Lötfehler
Wenn die Temperatur während des Lötvorgangs nicht hoch genug ist, kommt es zum Kaltlöten. das Kaltlöten stört die Verbindung zwischen dem Zellband und der Zelllasche, und verhindert den Stromfluss und führt zu einem Stromausfall Produktion.

Aufgrund seiner Bedeutung, führen Solarmodulhersteller während des Herstellungsprozesses häufig zweimal EL-Tests durch.

Wenn es nicht kontrolliert wird,, kann sich kaltes Löten zu heißen Stellen entwickeln,, die die Leistung des Moduls verringern und ein Brandrisiko verursachen.

Abbildung 3: Mustermodul mit Lötfehlern

d) Ausfall der Bypass-Diode
beim Ausfall einer Bypass-Diode während des Betriebs eines Moduls, wird normalerweise einer der drei Zellstränge abgeschaltet. die Folge ist eine Leistungsminderung um ein Drittel. innerhalb der Ertragskurve eines Strangs, bei guten Einstrahlungsbedingungen, ist ein Ertragsrückgang in dieser Größenordnung und bei zahlreichen Modulen häufig anzutreffen. die wesentliche Schnittstelle zur Stromableitung nach außen ist eine Anschlussdose auf der Rückseite eines Solarmoduls.

Bild 4: Mustermodul mit Diodenausfall

Die Bypass-Dioden im Inneren des Anschlusskastengehäuses können kurzgeschlossen werden und durchbrennen, wenn Wasser oder Staub in das Gehäuse eindringen.

Eine durchgebrannte Bypass-Diode oder ein durchgebrannter Stecker kann dazu führen, dass das Panel zu einem offenen Stromkreis wird,, wodurch die Energieübertragung verhindert wird. Der Ausfall der Bypass-Diode kann mit Hilfe von EL erkannt werden. Diese Module sollten sofort ersetzt werden, um eine Kreuzung zu vermeiden -Box Burn oder Energieertragsverlust in der Anlage.

e) potentialinduzierte Degradation (PID)
Solarmodule werden typischerweise in langen Reihen geschaltet, um eine hohe Systemspannung zu erzeugen,, die oft 1000 V übersteigt,, die zur Stromversorgung von Solarwechselrichtern verwendet wird.

Abbildung 5: Beispielmodul mit PID

Die große Spannungsdifferenz zwischen den geerdeten Rahmen und Solarzellen kann für minderwertige Solarzellen zu groß sein, und zu einem Ausfall führen. Diese Defekte können mit Hilfe von EL-Bildgebung identifiziert werden.

f) tote Zellen
tote Zellen treten auf, wenn eine bestimmte Zelle aufhört, Strom zu leiten. tote Zellen können durch mechanische Belastungen verursacht werden,, die möglicherweise zuvor einen Zellriss in diesem Bereich verursacht haben.

Abbildung 6: Mustermodul mit toter Zelle

3. wann sollte ein modul auf el geprüft werden?
jetzt wenn jemand die mängel kennt ist es wichtig zu wissen wann ein modul auf el geprüft werden soll.

a) während der Produktion, um die Zellqualität von Zellen und Modul zu prüfen, und bei Bedarf auszutauschen

warum ist das wichtig?

• Dies hilft den Herstellern, Fehler in der allerersten Phase zu erkennen und zukünftige Verluste aufgrund von Chargenrückweisungen oder Gewährleistungsansprüchen zu vermeiden.
• Vorteile für den Hersteller: Ablehnung der Chargenlieferung vermeiden

b) Fremdprüfung durch tragbares EL vor dem Versand.
dies wird den Versand von Modulen schlechter Qualität verhindern und Chargen zurückweisen, bevor sie das Feld erreichen.

warum ist das wichtig?

• dies gibt den Anlageneigentümern die Gewissheit, dass die gelieferten Module von guter Qualität sind und zukünftige Probleme des Modulaustauschs aufgrund von Herstellungsfehlern vermieden werden können.
• Vorteile für Anlagenbesitzer: Ablehnung von Chargen oder Modulen vermeiden

c) EL-Test vor der Installation:
um transport- und versandschäden zu überprüfen. wie wir wissen, kann der transport auf indischen straßen zu einer wahren achterbahnfahrt werden. da solarmodule aus zellen von bis zu 100-500µm bestehen, wenn die module dies nicht sind während des Transports sachgemäß gehandhabt oder Module nicht sachgemäß transportiert werden, kann dies zu Mikrorissen oder Rissen führen. es ist auch möglich, dass der Transportwagen während des Transports einen Unfall erleidet, in diesem Zustand besteht ein hohes Risiko von gebrochenen und beschädigten Modulen.

warum ist das wichtig?

• Transportversicherung in Anspruch nehmen und die beschädigten Module ersetzen lassen.

d) EL-Test nach Installation:
Die Handhabung am Standort kann während der Installation zu Modulausfällen führen. Wenn die Module während der Befestigung oder des Transports innerhalb der Standorte nicht ordnungsgemäß gehandhabt werden, kann dies zu Mikrorissen oder Schäden am Modulrahmen führen. Module können auch versehentlich fallen gelassen werden, während sie sich innerhalb des Standorts bewegen . diese können zu Rissen oder Mikrorissen oder sogar zum Bruch von Modulen führen. diese Defekte können anhand von el identifiziert werden.

warum ist das wichtig?

• Der epc-Vertragspartner kann für die Schäden haftbar gemacht werden und die Module werden möglicherweise ersetzt

e) Anspruch auf eine Versicherung gegen Naturkatastrophen wie Hagelstürme, Wirbelstürme, starke Regenfälle, Überschwemmungen usw.. Die Kosten für Feld-EL-Tests werden durch die Versicherung, gedeckt und ermöglichen es Ihnen, sich gegen zukünftige Verluste abzusichern Infolge dieses Vorfalls. während Sie auf den Stromausfall oder die durch Mikrorisse in den Modulen verursachten Hotspots warten,, werden entweder die Mikrorisse in den Modulen ersetzt oder das Geld wird treuhänderisch hinterlegt.

Am wichtigsten, ohne EL-Testdaten, wäre es unmöglich, später mikrorissige PV-Module zu reklamieren, wenn Stromausfälle oder heiße Stellen offensichtlich werden. das Zeitfenster für Anlagenbesitzer, die einige Jahre nach dem Vorfall warten müssen eingetretene Schließungen: Versicherungspolicen legen einen bestimmten Zeitrahmen für die Meldung von Schäden fest, die durch Ereignisse höherer Gewalt verursacht wurden.

f) vor dem Kauf eines Vermögenswerts, vor der Unterzeichnung eines O&M-Vertrags, und für Kreditgeber vor der Auszahlung

• Vor dem Kauf eines Vermögenswerts ist es wichtig, die Leistung der Anlage zu kennen. ein EL kann helfen, die Mängel zu identifizieren und neue Eigentümer vor potenziellen Einnahmeverlusten zu schützen.
• Ein O&M-Vertragspartner kann die Risiken immer mindern, indem er den Zustand der Anlage und des Moduls kennt und in geeigneter Weise für eine PR ein Gebot abgibt,, sodass Leistungsverluste LD, aufgrund eines Faktors, der nicht unter seiner Kontrolle steht,, vermieden werden.
• Für Kreditgeber, ist es wichtig, den Zustand des Moduls vor der Investition zu kennen. daher kann ein EL-Bild des Moduls die aktuelle Qualität der Module am Standort vorhersagen.

4. Auswirkungen von Mängeln, wenn sie nicht erkannt werden?
Es ist bekannt, dass die Leistung des Solarmoduls mit steigender Temperatur abnimmt. Der Riss in einem Modul verursachte eine Verlustleistung im inaktiven Zellbereich,, da er den Stromdurchgang durch den inaktiven Bereich begrenzt und somit eine höhere Temperatur verursacht der betroffene Bereich. im indischen Klima, wo die Modultemperatur im Durchschnitt zwischen 35 Grad und 45 Grad Celsius liegt, eine höhere Temperatur in einem inaktiven Bereich wird eine weitere Verringerung der Leistung verursachen.

Betrachten Sie das folgende mögliche Szenario einer 100-MW-Anlage mit 350 Wp mit 285714 Panels im Feld.

• Szenario A: Verschlechterung des 5 % Panels beträgt 1.18 % statt 0.7 % aufgrund inaktiver Fläche in Zellen (tote Zelle)
• Szenario B: Verschlechterung des 10 %-Panels beträgt 0.9 % statt 0.7 % aufgrund von Rissen oder inaktiven Bereichen aufgrund von Lötfehlern.
• Szenario C: 10 % der Panels sind von PID betroffen, mit ca. 5 % Verschlechterung statt 0.7 %
• im obigen Szenario, wird eine 100-MW-Anlage nur 99.51 MW produzieren, wenn nur wenige EL-Defekte unbemerkt bleiben.
• es würde einen Verlust von 8.48 Lakhs Einheitsverlust in einem Jahr geben, was einen Verlust von etwa 40 Lakhs pro Jahr kosten könnte.
• Wenn die oben genannten Mängel festgestellt werden,, kann man auf der Grundlage von Mängeln, eine Garantie in Anspruch nehmen, und die Mängel bei der Energieertragsberechnung berücksichtigen, um den PR-Garantieverlust zu minimieren.
• Wenn die Mängel nicht identifiziert werden, kann dies zu weiteren Schäden an den Modulen führen und der Verlust kann jedes Jahr zunehmen.

5. Schlussfolgerung
in diesem Papier, die Arten von Defekten in a Solarzelle , die Anforderung des EL-Tests, und die Auswirkungen des EL-Tests, wenn er nicht durchgeführt wird, wurden diskutiert. es wurde beschrieben, dass Risse, Mikrorisse, tote Zellen Hotspots in einem Modul verursachen können, die kann das Modul weiter verschlechtern und die vorzeitige Alterung von Solaranlagen einschränken. In diesem Papier wurde beschrieben, was der potenzielle Gewinn der Durchführung eines EL-Tests in verschiedenen Phasen des Modullebenszyklus ist, und es wurde eine kurze Beschreibung mit allen Perspektiven gegeben . die Auswirkungen auf den Energieverlust aufgrund eines unerkannten EL-Ausfalls wurden diskutiert.