Elettroluminescenza Imaging, L’elettroluminescenza (EL), un fenomeno ottico ed elettrico, si riferisce allo stato di emissione di luce in risposta alla corrente elettrica o al campo elettrico molto forte che attraversa il materiale.
È di grande interesse tra i test di qualità dei pannelli fotovoltaici, in quanto rileva difetti gravi che sono invisibili all’occhio e non possono essere rilevati dalla termografia. Viene eseguito per rilevare i danni che si verificano durante la produzione, l’assemblaggio o il trasporto dei pannelli solari, cella per cella.
Meccanismo di revisione;
L’elettroluminescenza ha lo stesso concetto di un diodo a emissione luminosa (LED). Con questo test, che è una radiografia dei pannelli solari, si garantisce il rilevamento precoce delle parti che mostrano l’effetto di resistenza alla corrente e dei difetti che causeranno problemi in futuro.
Come mostrato nell’immagine qui sopra, un alimentatore viene collegato al pannello solare in un’area chiusa e buia, fornendo la tensione appropriata per raggiungere la corrente di cortocircuito. Poi, il pannello viene fotografato con una fotocamera a una distanza fissa dal pannello solare e l’immagine viene analizzata con un programma speciale.
Quali difetti e problemi possiamo rilevare con l’elettroluminescenza?
- Microfratture
- Difetti di produzione.
- Difetti causati dalla spedizione.
- PID.
- Corrosione
- LETID.
Lo spessore delle cellule prodotte oggi è inferiore a 200 micrometri (µm= 1*10-6). Pertanto, queste cellule sono fragili per natura. Devono essere maneggiate con cura e precisione.
Ci sono molte ragioni per la formazione di microfratture nelle celle fotovoltaiche.
Qual è la causa di queste fratture invisibili a occhio nudo?
- Nella fase di produzione dei pannelli solari;
Le microfratture possono verificarsi in molte fasi, come il taglio delle celle, il processo di incordatura delle celle e il processo di saldatura.
I produttori di pannelli solari controllano con l’imaging a elettroluminescenza per rilevare queste crepe in due fasi, prima e dopo il processo di laminazione, come parte delle loro procedure di garanzia della qualità. In base ai risultati dell’ispezione, classificano i pannelli in base ai loro standard di qualità interni.
Oltre alle microfratture, si possono rilevare anche altri difetti. La tabella seguente riassume i tipi di difetti più comuni.
- Durante la spedizione e il trasporto;
Le microfratture possono verificarsi quando i pannelli vengono spediti dagli stabilimenti di produzione al sito del progetto. Il motivo è che i pannelli vengono imballati con metodi di confezionamento errati o non vengono seguite le istruzioni del manuale di trasporto specificato dal produttore.
- Durante la fase di installazione;
Possono verificarsi durante lo scarico dei pannelli o l’assemblaggio dei pannelli sul sito del progetto.
Le immagini El risultanti dall’ispezione che abbiamo effettuato dopo l’installazione sono le seguenti. Come si può vedere, ci sono molte fratture ramificate/attive nei pannelli che possono causare cali di potenza.
- Fase di manutenzione e funzionamento;
Ci sono molti fattori, come l’uso di metodi di pulizia inadeguati per i pannelli, il personale addetto alla manutenzione e alle operazioni che sta in piedi o cammina sui pannelli o altre condizioni ambientali.
- Velocità del vento elevata.
- La grandine cade forte
- Carico di neve pesante
- Differenza di temperatura tra giorno e notte (ciclo termico)
Problemi causati dalle microfratture
Determinare i problemi causati dalle microfratture, le ragioni del loro verificarsi, l’impatto sull’efficienza dei pannelli o del progetto nel suo complesso è una delle questioni complesse nei progetti SPP, poiché dipende da molti dettagli e questioni tecniche.
Dal punto di vista del produttore, la presenza di una microfrattura in un pannello non significa necessariamente che l’intero pannello sia danneggiato o inadatto.
I produttori di pannelli valutano i pannelli in base agli standard di qualità interni, tenendo conto del percorso (forma) e del numero di microfratture e se queste fratture impediscono il passaggio di corrente in alcune parti della cella, e se le parti danneggiate devono essere isolate dalla cella fotovoltaica.
Le microfratture che portano ad aree inattive hanno un impatto diretto sulla produzione della cella e quindi sulla produttività dell’intero pannello. Inoltre, causeranno perdite di disallineamento tra gli array (Mismatch Loss).
Le microfratture che portano all’isolamento di una parte della cellula causano la comparsa di Hot Spots, il che significa che la temperatura della parte isolata della cellula sale a temperature elevate e che la temperatura della parte isolata della cellula è molto alta.
- Degrado del backsheet
- Delaminazione
- Degradazione dell’energia
avrà portato a molti problemi diversi.
Le microfratture possono espandersi e propagarsi a seconda delle condizioni operative dei pannelli sul campo, del carico di vento/neve, delle sollecitazioni meccaniche dei pannelli e delle differenze di temperatura dei pannelli.
Standard globali nell’imaging a elettroluminescenza
- IEC TS 60904-13:2018
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