1什么是“隱裂”？ 

隱裂是電池片的缺陷。

由于晶體結構的自身特性，晶硅電池片十分容易發(fā)生破裂。晶體硅組件生產(chǎn)的工藝流程長(cháng)，許多環(huán)節都可能造成電池片隱裂（據西安交大楊宏老師的資料，僅電池生產(chǎn)階段就有約200種原因）。隱裂產(chǎn)生的本質(zhì)原因，可歸納為在硅片上產(chǎn)生了機械應力或熱應力。

2011年，德國ISFH公布了他們的研究結果：根據電池片隱裂的形狀，可分為5類(lèi)：樹(shù)狀裂紋、綜合型裂紋、斜裂紋、平行于主柵線(xiàn)、垂直于柵線(xiàn)和貫穿整個(gè)電池片的裂紋。

2“隱裂”對組件性能的影響

不同的隱裂，對電池片功能造成的影響是不一樣的。先來(lái)看一張電池片的放大圖。

       根據晶硅電池的結構，如上圖，電池片產(chǎn)生的電流要依靠“表面的主柵線(xiàn)及垂直于主柵線(xiàn)的細柵線(xiàn)”搜集和導出。當隱裂導致細柵線(xiàn)斷裂時(shí)，細柵線(xiàn)無(wú)法將收集的電流輸送到主柵線(xiàn)，將會(huì )導致電池片部分甚至全部失效。

基于上述原因，對電池片功能影響最大的，是平行于主柵線(xiàn)的隱裂（第4類(lèi)）。根據研究結果，50%的失效片來(lái)自于平行于主柵線(xiàn)的隱裂。

45°傾斜裂紋（第3類(lèi)）的效率損失是平行于主柵線(xiàn)損失的1/4。

垂直于主柵線(xiàn)的裂紋（第5類(lèi)）幾乎不影響細柵線(xiàn)，因此造成電池片失效的面積幾乎為零。

相比于晶硅電池表面的柵線(xiàn)，薄膜電池表面整體覆蓋了一層透明導電膜，所以這也是薄膜組件無(wú)隱裂的一個(gè)原因。

有研究結果顯示，組件中某單個(gè)電池片的失效面積在8%以?xún)葧r(shí)，對組件的功率影響不大，組件中2/3的斜條紋對組件的功率穩定沒(méi)有影響。因此，當組件中的電池片出現隱裂后，可能會(huì )產(chǎn)生效率損失，但不必談隱裂“色變”。

3檢測“隱裂”的手段

EL（Electroluminescence，電致發(fā)光）是簡(jiǎn)單有效的檢測隱裂的方法。其檢測原理如下。

電池片的核心部分是半導體PN結，在沒(méi)有其它激勵（例如光照、電壓、溫度）的條件下，其內部處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，電子和空穴的數量相對保持穩定。

如果施加電壓，半導體中的內部電場(chǎng)將被削弱，N區的電子將會(huì )被推向P區，與P區的空穴復合（也可理解為P區的空穴被推向N區，與N區的電子復合），復合之后以光的形式輔射出去，即電致發(fā)光。

當被施加正向偏壓之后，晶體硅電池就會(huì )發(fā)光，波長(cháng)1100nm左右，屬于紅外波段，肉眼觀(guān)測不到。因此，在進(jìn)行EL測試時(shí)，需利用CCD相機輔助捕捉這些光子，然后通過(guò)計算機處理后以圖像的形式顯示出來(lái)。

給晶硅組件施加電壓后，所激發(fā)出的電子和空穴復合的數量越多，其發(fā)射出的光子也就越多，所測得的EL圖像也就越亮；如果有的區域EL圖像比較暗，說(shuō)明該處產(chǎn)生的電子和空穴數量較少，代表該處存在缺陷（復合中心）；如果有的區域完全是暗的，代表該處沒(méi)有發(fā)生電子和空穴的復合，也或者是所發(fā)光被其它障礙所遮擋，無(wú)法檢測到信號。

圖中中間扭曲是因為組件尺寸太大，圖像采用了拼接方式，屬于正?，F象。