Pengujian EL untuk Panel Surya: Pengaturan Inline vs Offline
Daftar Isi
Jawaban singkat: Pengujian elektroluminesensi adalah satu-satunya langkah inspeksi yang melihat ke dalam modul yang sudah jadi, dan di mana stasiun berada di jalur produksi menentukan cacat mana yang masih dapat ditangkapnya. EL inline memeriksa setiap modul sebagai bagian dari alur produksi, sehingga dapat menangkap cacat tetapi tidak dapat memperbaikinya karena modul sudah tersegel. EL offline menggunakan ruang terpisah dengan eksposur lebih lama dan resolusi lebih tinggi, memungkinkan string atau modul diperiksa sebelum dilanjutkan ke langkah berikutnya, yang memungkinkan perbaikan. Peralatan yang terlibat mencakup kelas OEL-CCD2400 dan OPT-M950B, dengan resolusi hingga sekitar 0,1 mm dan ukuran ruang sekitar 1400 mm hingga 2500 mm. Jalur yang hanya menjalankan EL inline akan menemukan cacatnya tetapi akan lebih banyak membuangnya.
Pengujian EL adalah satu-satunya langkah inspeksi yang melihat ke dalam modul yang sudah jadi. Di mana Anda menempatkan stasiun menentukan cacat mana yang Anda tangkap saat masih murah untuk diperbaiki: inline di belakang stringer, offline pada meja kaca, atau pada tingkat string.
Manufaktur Modul PV · Inspeksi & Kontrol Kualitas · oleh Jerry, Ooitech
1. Apa yang Sebenarnya Dibuktikan Pengujian EL pada Lini Modul
Gbr. 1: Stasiun inspeksi EL tingkat modul. Monitor kiri menampilkan citra electroluminescence; monitor kanan menampilkan modul itu sendiri, sehingga operator dapat mencocokkan area gelap dengan sel fisik.
Pengujian electroluminescence mengalirkan arus maju melalui sel. Sel silikon yang utuh memancarkan cahaya inframerah sebanding dengan seberapa baik sel tersebut menghantarkan; area yang retak, terkontaminasi, atau tersolder buruk memancarkan lebih sedikit atau tidak sama sekali. Kamera inframerah mencitrakan emisi tersebut, dan hasilnya citra EL menunjukkan keadaan internal setiap sel sekaligus.
Pada lini produksi, hal itu menjadikan pengujian EL sebagai gerbang utama untuk enam kelas cacat:
| Kelas cacat | Penampakannya dalam citra EL | Asal tipikal pada lini |
|---|---|---|
| Retak | Garis atau cabang gelap melintasi sel, sering tidak terlihat di bawah cahaya siang | Stringing, penanganan, layup |
| Pecah | Area sel hilang atau sepenuhnya gelap, tepi tajam | Benturan mekanis, penekanan rangka |
| Bintik hitam | Bercak gelap lokal di dalam satu sel | Kontaminasi wafer, cacat material |
| Wafer campuran | Satu sel terlihat lebih terang atau lebih gelap daripada sel di sekitarnya | Kesalahan pencampuran binning di gudang sel |
| Cacat proses | Interupsi finger, emisi tidak merata di seluruh sel | Metalisasi, pencetakan, penanganan |
| Sambungan solder dingin | Bercak gelap di sepanjang ribbon atau pada pad | Suhu atau fluks penyolderan |
Dua batasan perlu dipahami sebelum Anda menulis spesifikasi. Pengujian EL tidak mengukur keluaran daya. Itu adalah tugas penguji IV dengan simulator matahari, dan kedua mesin tersebut menjawab pertanyaan yang berbeda. Pengujian EL juga tidak dapat melihat di balik rangka aluminium atau di bawah junction box, karena emisi inframerah terhalang di sana. Apa pun yang perlu Anda inspeksi di area tersebut harus diperiksa sebelum pemasangan rangka.
2. Inline, Offline, atau Tingkat String: Di Mana Stasiun Berada
Ada tiga tempat stasiun EL dapat berada, dan ketiganya tidak dapat dipertukarkan. Ooitech membuat unit untuk ketiganya, dan lembar data teknis menjelaskan trade-off-nya secara langsung.
| Penempatan | Contoh model | Bagaimana modul bergerak | Paling cocok ketika |
|---|---|---|---|
| Inline, otomatis | OPT-M950B (8 kamera) | Tiga sabuk konveyor kanvas, penyelarasan omni-directional otomatis, siklus uji ≤20 s | Aliran kontinu, volume tinggi, dan Anda ingin inspeksi di dalam takt time |
| Offline, semi-otomatis | OEL-S2400 (2 kamera), OEL-CCD2400 (6 kamera) | Modul ditempatkan oleh operator pada meja kaca tempered super-putih | Ukuran batch campuran, loop rework, atau lini di mana stasiun 20 s akan menjadi hambatan |
| Tingkat string | OPT-S110H | String sel diperiksa sebelum layup | Anda ingin menolak string buruk sebelum enkapsulan membuatnya permanen |
Penempatan menentukan apa yang Anda tangkap, bukan seberapa bagus kameranya.
Gbr. 2: Stasiun EL inline di dalam ruang bersih modul. Konveyor membawa modul melalui posisi pencitraan tanpa penanganan operator, yang membuat pengujian tetap dalam siklus 20 detik.
Unit offline dalam rangkaian Ooitech menyatakan titik pemantauan sebagai sebelum atau setelah laminasi, dan OPT-M950B otomatis dijelaskan sebagai universal untuk sebelum dan setelah layup. Fleksibilitas itu lebih penting daripada kedengarannya: hal itu memungkinkan satu mesin melayani pemeriksaan proses inline sekaligus gerbang kualitas akhir, dengan konsekuensi operator harus menangani modul.
3. Jumlah Kamera, Resolusi, dan Waktu Siklus
Ketiga angka ini biasanya dikutip sebagai daftar spesifikasi. Dalam praktiknya, ketiganya adalah satu keputusan: seberapa kecil cacat yang harus dapat Anda buktikan, pada laju produksi berapa.
| Parameter | OEL-S2400 | OEL-CCD2400 | OPT-M950B |
|---|---|---|---|
| Kamera | 2 | 6 × 4 MP (total 24 MP) | 8 (4 EL + 4 VI) |
| Resolusi | 6000 × 4000 | 24 MP gabungan | 1920 × 1200 (EL), 5440 × 3648 (VI) |
| Presisi pencitraan | Tidak ditentukan | Tidak ditentukan | 0,5 mm/piksel (EL), 0,1 mm/piksel (VI) |
| Ukuran modul maksimum | ≤2500 × 1400 mm | ≤2600 × 1500 mm | Panjang 1650–2500 mm, lebar 992–1400 mm |
| Waktu eksposur | 1–60 s | 1–60 s | 0,5–10 s, dapat disesuaikan |
| Siklus pengujian | Tidak ditentukan | Tidak ditentukan | ≤20 s per modul |
Gbr. 3: Penguji cacat EL offline. Modul dimuat ke meja kaca oleh operator, sehingga stasiun ini tidak terikat oleh takt time lini. Hal ini cocok untuk loop rework dan ukuran batch campuran.
OPT-M950B mencapai presisinya dengan cara berbeda dari unit offline. Empat kamera mencitrakan modul dari atas sementara modul bergerak melalui tiga posisi, dan perangkat lunak menyatukan hasil tangkapan menjadi satu gambar yang mulus. Itulah sebabnya mesin 8 kamera dapat mempertahankan siklus ≤20 s sekaligus mempertahankan 0,5 mm per piksel pada gambar EL dan 0,1 mm per piksel pada gambar visual.
Pertanyaan praktisnya bukanlah mesin mana yang memiliki lebih banyak kamera. Melainkan: berapa ukuran retakan terkecil yang akan ditemukan oleh inspeksi kedatangan pelanggan Anda? Setelah Anda mengetahui angka tersebut dalam milimeter, jumlah kamera dan penempatannya akan mengikuti. Membeli 24 MP untuk mendeteksi retakan 5 mm adalah uang yang dihabiskan untuk kemampuan yang tidak akan pernah Anda tagih.
4. Mengapa Gambar EL Terkadang Terlihat Salah
Ini adalah topik dukungan paling umum dalam riwayat layanan EL kami sendiri, dan hampir tidak pernah merupakan kegagalan kamera. Ketika gambar EL menurun, penyebabnya biasanya salah satu dari lima pengaturan atau kondisi mekanis. Gejala yang umum adalah gambar yang gelap, pudar, tidak merata antar sel, atau kehilangan sebagian modul.
| Gejala | Periksa terlebih dahulu | Dapatkah diperbaiki dari jarak jauh? |
|---|---|---|
| Seluruh gambar terlalu gelap atau terlalu terang | Waktu eksposur (unit beroperasi 0,5–10 s atau 1–60 s) dan arus yang diinjeksi | Biasanya ya: perubahan parameter |
| Satu area hilang atau ganda | Penyelarasan modul sebelum pencitraan; tumpang tindih mosaik | Sebagian: penyelarasan bersifat mekanis, pengaturan mosaik tidak |
| Gambar benar setelah penyesuaian, lalu salah lagi | Apakah resep telah disimpan untuk produk saat ini, atau hanya diterapkan secara langsung | Ya: simpan resep per jenis modul |
| Kesalahan kamera atau CCD setelah restart | Pengkabelan kamera, dan apakah unit pencahayaan di belakang kamera menyala | Diagnosis dari jarak jauh; lampu mati perlu di lokasi |
| Sel gelap secara seragam dalam satu string | Kontak injeksi arus — perkakas harus mencapai bus bar dengan benar | Sebagian: tergantung pada perkakas |
Dua kebiasaan menghilangkan sebagian besar masalah jenis ini. Pertama, buat resep tersimpan untuk setiap jenis modul yang Anda jalankan, alih-alih menyesuaikan secara langsung lalu melanjutkan. Shift kedua dan ketiga jika tidak akan mengulangi penyesuaian tersebut. Kedua, perlakukan unit pencahayaan sebagai barang habis pakai dengan interval pemeriksaan: LED yang telah meredup di satu sisi menghasilkan gambar yang tampak seperti cacat proses tetapi sebenarnya cacat pencahayaan.
5. Apa yang Harus Dikirim Sebelum Anda Meminta Penawaran
Ukuran penguji EL ditentukan oleh modul Anda, bukan oleh anggaran Anda. Permintaan yang menyertakan enam item di bawah ini dapat dijawab dengan model spesifik dan konfigurasi yang pasti; permintaan yang hanya mengatakan "kami membutuhkan penguji EL" tidak dapat.
| Apa yang harus dikirim | Mengapa hal itu mengubah mesin |
|---|---|
| Panjang dan lebar modul, dalam mm | Menentukan amplop penyelarasan. Modul 60 sel 1650 × 992 mm dan modul 72 sel 2500 × 1400 mm tidak cocok untuk stasiun yang sama. |
| Teknologi sel: half-cell, double-glass, thin film | Menentukan injeksi arus dan perkakas. Modul double-glass dan thin film memerlukan pengaturan penyalaan yang berbeda. |
| Di mana stasiun berada: sebelum atau setelah laminasi | Menentukan pembingkaian, penanganan, dan apakah bus bar masih dapat diakses. |
| Takt time lini, dalam detik per modul | Unit inline harus muat di dalamnya. Siklus pengujian OPT-M950B adalah ≤20 s; unit offline tidak terikat oleh lini. |
| Cacat terkecil yang harus Anda buktikan, dalam mm | Menetapkan presisi pencitraan yang diperlukan, dan karenanya konfigurasi kamera. |
| Data fasilitas: daya, udara, ruang | Unit otomatis menarik AC220 V / 15 A, membutuhkan udara 0,6–0,8 MPa, dan menempati 2800 × 2260 × 1415 mm. Unit offline lebih kecil tetapi tipe 6 kamera menarik 220 V / 20 A. |
Satu item bersifat opsional tetapi layak diputuskan lebih awal: integrasi MES. OPT-M950B menyimpan setiap gambar EL di bawah barcode modul dan dapat mengunggahnya ke MES Anda, dengan kueri barcode dan kueri tanggal di perangkat lunak. Jika ketertelusuran merupakan persyaratan pelanggan, sampaikan hal itu pada tahap penawaran daripada setelah instalasi.
6. Mencocokkan Stasiun EL dengan Sisa Lini
Gbr. 4: Inspeksi EL tingkat string menangkap sel yang retak atau cold-soldered sebelum enkapsulan membuat cacat menjadi permanen. Ini adalah tempat termurah di lini untuk menemukannya.
Penguji EL tidak pernah berjalan sendiri. Ia berada di antara mesin-mesin yang menentukan apakah ia dapat menjalankan tugasnya, dan dua di antaranya lebih penting daripada yang lain.
Stringer di hulu. Sebagian besar retakan yang ditemukan oleh pengujian EL tercipta pada saat stringing atau pada tahap penanganan tepat setelahnya. Jika stringer Anda menghasilkan sambungan solder dingin atau retakan sel pada tingkat yang stabil, penguji EL akan melaporkannya secara akurat dan berkelanjutan, tetapi tidak akan menguranginya. Memperbaiki stringer adalah proyek terpisah, dan data EL-lah yang memberi tahu Anda apakah perbaikan itu berhasil.
Penguji IV di hilir. EL dan IV menjawab pertanyaan yang berbeda, dan sebuah modul dapat lulus salah satu dan gagal yang lain. Sel yang retak mungkin masih menghasilkan daya yang dapat diterima pada uji flash; modul dengan daya yang benar masih dapat mengandung retakan yang akan merambat di lapangan. Lini yang menjalankan keduanya umumnya menempatkan EL sebelum atau setelah laminasi, dan pengukuran kurva IV setelah framing dan curing, sehingga kedua hasil dapat dibandingkan per barcode modul.
Jika lini Anda masih dalam tahap spesifikasi, keputusan urutan lebih mudah diambil sebelum daftar peralatan dibekukan. Ikhtisar kami tentang mesin-mesin pada lini panel surya menjelaskan di mana setiap langkah inspeksi biasanya berada.
7. FAQ
Apakah pengujian EL dapat diintegrasikan ke dalam stringer, atau apakah memerlukan stasiun terpisah?
Beberapa stringer menawarkan opsi EL terintegrasi, dan ini memeriksa string sebelum layup. Itu menangkap sel yang retak atau tersolder buruk lebih awal, tetapi tidak dapat memeriksa modul yang sudah dilaminasi, karena modulnya belum ada. Jika gerbang kualitas Anda ada pada laminat jadi, Anda tetap memerlukan stasiun terpisah. Dalam praktiknya banyak lini menjalankan inspeksi tingkat string dan penguji EL tingkat modul, dan keduanya menangkap hal yang berbeda.
Gambar EL tidak benar. Apakah bisa disesuaikan dari jarak jauh?
Biasanya ya. Waktu eksposur, arus yang diinjeksikan, gain, skala abu-abu dan parameter mosaik adalah pengaturan perangkat lunak, dan unit otomatis menyediakan pengujian arus tinggi dan arus rendah sebagai fungsi yang dapat dipilih. Kirimkan gambar, barcode, resep yang tersimpan dan pengaturan saat ini, dan penyesuaian biasanya dapat dilakukan tanpa kunjungan ke lokasi. Masalah mekanis bukan perbaikan jarak jauh: penyelarasan modul, lampu yang mati, kabel yang rusak.
Kami menyesuaikan pengaturan dan sekarang sebagian besar gambar terlihat salah. Apa yang harus kami periksa?
Periksa apakah perubahan disimpan sebagai resep untuk jenis modul saat ini. Pengaturan yang diterapkan secara langsung akan hilang saat produk berikutnya dimuat, dan shift berikutnya sering menyesuaikan ulang dari titik awal yang berbeda. Buat satu resep tersimpan per jenis modul, beri nama, dan kunci.
Setelah memulai ulang komputer, baik kamera CCD maupun kamera EL melaporkan kesalahan. Bagaimana sekarang?
Dua hal yang harus diverifikasi sebelum menghubungi dukungan: bahwa setiap kabel kamera terpasang di kedua ujungnya, dan bahwa unit pencahayaan di belakang kamera menyala. Jika satu susunan LED mati, kamera mungkin masih melaporkan kesalahan dan gambar di sisi itu akan gelap. Laporkan kamera mana yang gagal dan apakah lampunya menyala. Itu membedakan kesalahan pengkabelan dari kesalahan pencahayaan dalam satu pesan.
Ukuran modul apa yang dapat ditangani oleh penguji EL?
Tergantung pada modelnya. OPT-M950B otomatis mencakup modul dengan panjang 1650 hingga 2500 mm dan lebar 992 hingga 1400 mm, yang mencakup format umum 60 sel 1650 × 992 mm dan 72 sel 2500 × 1400 mm. OEL-S2400 menerima hingga 2500 × 1400 mm dan OEL-CCD2400 dengan 6 kamera hingga 2600 × 1500 mm. Modul konvensional, kaca ganda, film tipis dan half-cell semuanya didukung di seluruh rentang.
Apakah satu mesin dapat melakukan inspeksi EL dan visual sekaligus?
OPT-M950B otomatis dengan 8 kamera dapat melakukannya. Empat kamera mencitrakan electroluminescence dan empat mencitrakan dalam cahaya tampak, dalam satu lintasan, dengan perangkat lunak memosaikkan keduanya. Itu memberi Anda gambar cacat internal dan gambar permukaan dari satu siklus penanganan. Unit offline yang lebih kecil hanya mencitrakan EL.
Apa cacat terkecil yang dapat dideteksi mesin?
OPT-M950B dispesifikasikan pada 0,5 mm per piksel pada gambar EL dan 0,1 mm per piksel pada gambar visual. Batas deteksi praktis ditentukan oleh ukuran piksel tersebut ditambah kontras cacat terhadap sel di sekitarnya, sehingga retakan yang melintasi beberapa piksel dapat diandalkan sedangkan garis rambut yang jatuh di dalam satu piksel tidak. Inilah sebabnya mengapa cacat terkecil yang harus Anda buktikan, dalam milimeter, harus dinyatakan dalam permintaan, bukan disimpulkan dari jumlah kamera.
Apakah gambarnya dapat dilacak, dan dapatkah dikirim ke MES kami?
Ya. Unit otomatis mengenali barcode modul, menamai dan menyimpan setiap gambar EL berdasarkan barcode tersebut, dan mendukung antarmuka MES. Perangkat lunak juga menyediakan kueri barcode dan kueri tanggal, sehingga modul dapat dilacak kembali ke gambarnya setelah pengiriman.
Apa persyaratan instalasi dan ketentuan garansi?
OPT-M950B otomatis memerlukan AC220 V / 15 A, udara terkompresi 0,6–0,8 MPa, dan lingkungan operasi +15 °C hingga +40 °C pada kelembapan 10–75%; ukurannya 2800 × 2260 × 1415 mm. Unit offline 6 kamera menarik 220 V / 50 Hz / 1 PH, 20 A. Garansi untuk unit EL semi-otomatis adalah satu tahun setelah instalasi berhasil atau enam belas bulan dari tanggal bill of lading, mana yang lebih dulu, dengan suku cadang pemeliharaan disediakan gratis selama periode tersebut; bahan habis pakai dan biaya kurir suku cadang tidak termasuk.
Pemikiran Akhir
Tentukan di mana stasiun EL berada sebelum Anda membandingkan model, karena penempatan menentukan cacat mana yang masih dapat Anda perbaiki dengan murah. Kemudian tuliskan cacat terkecil yang akan ditemukan oleh inspeksi pelanggan Anda, dalam milimeter, dan biarkan angka itu menentukan konfigurasi kamera. Jika Anda mengirimkan kepada kami dimensi modul, teknologi sel, titik pemantauan, takt time dan data fasilitas, kami akan kembali dengan model dan konfigurasi yang spesifik alih-alih brosur umum.
Terkait: apakah peneduhan selalu menyebabkan titik panas menjelaskan ketidakcocokan seri, bias balik dan sisi titik operasi dari mekanisme tersebut, melengkapi pandangan termal dan material di atas.
Terkait: uji panas lembap DH1000 secara rinci mencakup kondisi ruang, tanda-tanda kegagalan, dan mekanisme korosi di balik hasil panas lembap.
Terkait: UVID TOPCon dan pemisahan r-UVID / ir-UVID menjelaskan mengapa urutan pengukuran, dan bukan hanya eksposur, yang menentukan angka yang dilaporkan.
Terkait: Perovskite di luar angkasa: berapa biaya 100 siklus kejutan termal adalah inspeksi yang membaca pada skala sel kerusakan yang diukur secara tidak langsung oleh uji kejut termal.
Terkait: Titik panas, retak mikro, dan PID: tiga kegagalan modul yang lambat adalah tempat retakan yang baru saja dijelaskan halaman ini tertangkap di lini.
Terkait: Bagaimana panel surya dibuat: setiap langkah dan setiap pemeriksaan adalah pilihan yang menentukan seberapa dini sebuah retakan dapat terlihat.
Terkait: MC4 atau kompatibel MC4: apa arti nama konektor adalah tempat pemindaian termal menambahkan apa yang tidak dapat ditunjukkan oleh citra elektroluminesens.
Terkait: Mekanisme stringer sel surya: panduan zona demi zona. EL adalah pemeriksaan hasil; pemeriksaan penempatan dan proses di hulu juga layak disebutkan.
Terkait: Sel hibrida kontak BC: apa yang masih harus dibuktikan oleh 28% — cara menemukan jalur terhubung sebelum pengujian daya melakukannya.
Bacaan lebih lanjut dan data latar belakang
Materi referensi publik tentang topik ini, yang diterbitkan oleh organisasi yang memelihara peta jalan teknologi dan data pasar industri:
