為電池片檢測植入一雙慧眼

時間：2021-8-23 閱讀：1077

今年，“碳達峰"“碳中和"被寫入政府工作報告，也進一步成為網(wǎng)絡熱詞，走入公眾視野。光伏、新能源等相關中概股及基金也是形勢一片大好。碳達峰：人類以化石為主時期，在某一個時點，二氧化碳的排放不再增長達到峰值，之后逐步回落。碳中和：企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內(nèi)，直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量。通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放，實現(xiàn)二氧化碳的“*"。

政策+技術助力，光伏將成為實現(xiàn)碳中和的中軍力量

《新時代的中國能源發(fā)展》中重申，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。國家發(fā)改委網(wǎng)站發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》提出，加快發(fā)展非化石能源，堅持集中式和分布式并舉，大力提升風電、光伏發(fā)電規(guī)模。
中國光伏先世界。中國多晶硅、硅片、電池片和組件的產(chǎn)能在全球占比分別為69.0%、93.7%、77.7%和69.2%。

圖片 1.png

截止2020年底，全國光伏發(fā)電累計裝機達到253GW，同比增長23.5%。2021年全國風電、光伏發(fā)電量占全社會用電量比重將達到11%，此后逐年提高，到2025年將達到16.5%左右。

光伏長期發(fā)展，降本增效是重點，電池片工藝檢測遇挑戰(zhàn)

光伏行業(yè)要想實現(xiàn)長期發(fā)展，重點是降本增效，平價上網(wǎng)。因為只有在降本增效的情況下，才能替代傳統(tǒng)能源，才能讓社會用上更便宜的電力。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈圖解

光伏硅片環(huán)節(jié)大型化，薄片化趨勢明確。在電池、組件生產(chǎn)速率基本固定情況下，通過提升硅片尺寸可以使單位時間產(chǎn)出的電池、組件功率提升，從而降低分攤至單W的設備、人工及其他成本。但在電池片生產(chǎn)加工過程中，更大更薄的電池片更容易產(chǎn)生碎片和隱裂。
隱裂、虛印、黑斑、皮帶印、擴散異常等缺陷無法在工藝過程中不易監(jiān)控，目前大部分通過EL設備進行成品終檢，然后再逆向排查各個工藝可能的造作或參數(shù)問題，存在較大滯后性，同時造成物料和人力浪費。

EL檢測 VS PL檢測

EL檢測電致發(fā)光原理：給電池片施加正向偏壓后，電池片內(nèi)部由于帶間輻射復合而發(fā)出近紅外波長（850-1200nm，1150nm波峰）的光子，電池缺陷區(qū)域，少數(shù)載流子濃度低，發(fā)光較弱。

? 檢測范圍:成品電池片、組件產(chǎn)品

? 優(yōu)點:傳統(tǒng)用較成熟檢測方案

? 缺點:接觸式，會產(chǎn)生二次隱裂；效率相對慢（1-2秒）；適合工藝段少

PL檢測光致發(fā)光原理：利用特定波長的激光作為激發(fā)光源，提供一定能量的光子，使用樣片中處于基態(tài)的電子在吸收這些光子后而進入激發(fā)態(tài)，發(fā)出1150 nm左右的紅外光為波峰的熒光，然后利用高靈敏高分辨率的照相機進行感光、成像。發(fā)光的強度與本位置的非平衡少數(shù)載流子的濃度成正比，對于有缺陷會導致區(qū)域的少數(shù)載流子濃度變小導致熒光效應減弱，在圖像上表現(xiàn)出來就成為暗色的點、線或一定區(qū)域，故可通過光致發(fā)光來判斷樣片是否存在缺陷，雜質(zhì)等等最終影響電池效率的因素。