ELEKTROLUMINISZENZUNTERSUCHUNG

Bei der Elektroluminiszenzuntersuchung wird die durch Zwischenbandrekombination angeregter Ladungsträger in Solarzellen entstehende Strahlung gemessen. Dazu wird das Modul als Leuchtdiode betrieben und die aufgrund von Rekombination emittierte Strahlung mit einer hochempfindlichen Si-CCDs-Kamera erfasst. Für die Elektroluminiszenzabbildung wird über die Metallkontakte der Solarzellen ein externer Erregerstrom einer bestimmten Stärke eingespeist. Die Kamera nimmt dann ein Bild der emittierten Photonen mit Wellenlängen von mindestens 850 nm auf. Da es sich bei Elektroluminiszenz um eine schwache Lichtquelle handelt, muss die Messung zur Reduzierung des Hintergrundrauschens bei Dunkelheit durchgeführt werden. Die beschädigten Bereiche eines Solarmoduls erscheinen dunkel oder leuchten schwächer als intakte Bereiche. Durch Elektroluminiszenzabbildung können zahlreiche unterschiedlich geartete Defekte kristalliner Silizium-Solarzellen erkannt werden. Sie liefert Bilder einer noch höheren Auflösung als Infrarotaufnahmen, die Details darstellen, die für das bloße Auge kaum zu erkennen sind. Dazu gehören:

- Haarrisse.

- Defekte Fingerkontakte.

- Elektrische Nebenschlüsse.

- Abgebrochene Kontakte.

- Splitter in beschädigten Zellen.

- Elektrisch isolierte Zellbereiche.

- Korngrenzen.

- Kristallisierungsfehler im Zellmaterial.

Die Fotografie unten zeigt verschiede Defekte eines polykristallinen Siliziummoduls, u.a.:

- Einen langen Riss über zehn Zellen (1).

- Einen kürzeren Riss über drei Zellen (2).

- Inaktive Zellbereiche (3).

- Verunreinigungen innerhalb der Zellen (4).

- Zellbereich, der durch Haarrisse vom Stromsammelband isoliert ist (5).

- Abdruck des Sinterofenrosts (6).