光致发光技术提升Si基太阳电池缺陷检测效率

在现代光伏产业中，提高效率和降低成本是核心挑战。晶体硅（Si）太阳电池在薄片化进程中的问题日益突出，如碎片、隐裂、表面污染和电极问题，这些问题严重影响电池的光电转换效率和使用寿命。缺乏统一的行业标准使得Si片原材料的质量控制面临困难，缺陷片的存在对组件和整个光伏系统稳定性构成威胁。因此，发展高效、精确的缺陷检测方法至关重要。 光致发光（Photoluminescence, PL）技术作为一种潜在的解决方案，其检测过程主要包括激光照射、能量转移、光发射和成像四个步骤。PL技术通过激光激发Si片内的电子，使其跃迁至激发态，随后在返回基态的过程中释放出特定波长的荧光，如1150nm的红外光。在检测过程中，非平衡少数载流子的密度与发光强度成正比。缺陷区域由于复合行为增强，荧光效应降低，会在成像中表现为暗色区域；而载流子复合较少的区域则表现为明亮部分。 实验中，研究者选取了大量低效的Si基太阳电池，通过对典型PL图像的分析，可以直观地识别出电池片上的缺陷，如缺陷的位置、类型和程度。这种方法具有无损检测、实时性强以及非接触性等优点，能帮助生产商及时发现并修复生产过程中的问题，从而提升产品质量和整体性能。 光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用不仅提高了检测的准确性，还节省了时间和成本，对于推动光伏产业的可持续发展起到了关键作用。未来，随着技术的进步和标准的完善，光致发光技术有望进一步优化，成为光伏行业缺陷检测的主流手段。