Фотоэлектрическая промышленность — быстроразвивающаяся отрасль, одно из важных направлений стратегического развития и один из самых привлекательных направлений среди новых источников энергии. Повышение КПД солнечных элементов и снижение себестоимости продукции являются важными задачами для компаний в фотоэлектрической промышленности, где в настоящее время доминируют солнечные элементы на основе кристаллического кремния.
В процессе разработки, по мере увеличения объема применения кристаллических кремниевых элементов, учитывая специфику процесса, скрытые опасности из-за утечки электричества в солнечных батареях становятся все более очевидными.
После проведения исследований было установлено, что среди основных причин утечек при производстве монокристаллических кремниевых солнечных батарей можно выделить следующие:
1. Ток утечки PN-перехода;
2. Поверхностный ток утечки по краю батареи;
3. Ток утечки микроканалов, образовавшихся вдоль микротрещин или границ кристаллов.
Для содействия интенсивному развитию фотоэлектрической промышленности в первую очередь необходимо усовершенствовать технологию производства батарей и повысить эффективность выработки электроэнергии солнечными батареями.
Эксперименты показали, что при смещении монокристаллического кремниевого солнечного элемента, под воздействием тепла в зоне тока утечки будут наблюдаться значительные изменения температуры, что приведет к разнице температур с другими частями, которые окружают солнечные батареи. Ток утечки кремниевых солнечных элементов можно обнаружить с помощью инфракрасной тепловизионной камеры, а конкретную зону утечки тока можно определить с помощью функции захвата высокотемпературной зоны.
Среди основных сфер применения тепловизоров для проверки монокристаллических кремниевых солнечных элементов можно выделить следующие:
1. Утечка, вызванная неполным или отсутствующим травлением
Обычно называется «точечным прожогом». С помощью тепловизора можно заснять утечку в конкретной зоне. Тепловизор позволяет точно определять зоны с температурными отклонениями. В основном это «точечные прожоги» из-за скрытых трещин и т.д.
2. Утечка из-за дефектов границ кристаллов. Инфракрасные тепловизоры можно использовать для обнаружения таких дефектов в элементах батареи, как скрытые трещины, сколы, непропаянные соединения, сломанные решетки. Данные дефекты могут привести к протечке в батарее в ходе эксплуатации. Благодаря инфракрасному тепловизору сотрудники могут своевременно обнаруживать и устранять данные дефекты, что повышает качество продукции и эффективность производства.
Утечка в кристаллических кремниевых фотоэлектрических элементах оказывает существенное влияние на срок службы батареи. Для продления срока службы батареи и повышения производительности системы необходимо применять инфракрасные тепловизоры для обнаружения проблем с утечками, которые могут возникнуть в процессе производства, что имеет важное значение для оптимизации конструкции батареи и повышения качества технологии изготовления.