电池片位移度检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

电池片位移度检测是太阳能电池制造质量控制的核心环节,覆盖焊接、封装、层压等多工序。重点检测焊带对位、汇流带偏移、组件边缘间距等关键参数,通过高精度仪器量化位置偏差,为电池片电性能稳定性及长期可靠性提供数据依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

焊带与电池片主栅对位偏差:检测焊接过程中焊带中心线与电池片主栅线中心线的重合程度,直接影响电流收集效率。具体检测参数:测量精度±0.02mm,允许偏差范围≤0.1mm,适用焊带宽度0.3-0.8mm。

汇流带与焊盘位置偏移:评估汇流带与电池片焊盘(焊接点)的横向/纵向位置匹配度,防止因错位导致的焊接强度不足或接触电阻增大。具体检测参数:横向偏移量测量范围0-2mm,纵向偏移量测量范围0-1.5mm,分辨率0.01mm。

电池串相邻电池片边缘间距偏差:测量串联电池片间预留间隙的一致性,过小易导致隐裂,过大影响组件填充因子。具体检测参数:间距理论值0.5-1.2mm,允许偏差±0.15mm,测量精度±0.03mm。

电池片在封装胶膜中的位置偏移量:检测电池片在EVA胶膜中的横向/纵向平移量,避免因胶膜收缩或流动导致的电池片挤压或空胶。具体检测参数:横向偏移测量范围0-3mm,纵向偏移测量范围0-2mm,精度±0.05mm。

层压后电池片与玻璃基板平行度偏差:评估层压工艺后电池片与玻璃表面的平行程度,不平行会导致局部应力集中。具体检测参数:平行度误差测量范围0-0.5°,精度±0.05°,测量区域覆盖电池片中心90%面积。

电池片切割后边缘直线度偏差:检测切片电池片边缘的直线度,用于叠瓦组件时影响搭接可靠性。具体检测参数:直线度误差测量范围0-0.3mm/m,精度±0.02mm/m,测量长度≥100mm。

电池片串焊后整体弯曲度偏差:测量串焊电池串的弧度,过大弯曲会导致层压时隐裂或碎片。具体检测参数:弯曲度测量范围0-2mm/m,精度±0.05mm/m,测量跨度≥300mm。

异质结(HJT)电池片非晶硅层与TCO层界面错位量:检测异质结结构中本征非晶硅层、掺杂非晶硅层与TCO透明导电层的界面位置偏差,影响载流子传输效率。具体检测参数:界面错位量测量范围0-50nm,精度±5nm,采用椭偏仪结合图像配准技术。

TOPCon电池片poly层与硅片基底刻蚀偏移量:评估隧穿氧化层(SiOx)上多晶硅(poly-Si)层与硅片边缘刻蚀区域的相对位置,防止poly层覆盖不全导致的漏电流。具体检测参数:偏移量测量范围0-10μm,精度±1μm,使用扫描电子显微镜(SEM)结合图像分析。

钙钛矿电池片活性层与背电极图案对齐度:检测钙钛矿吸光层图案与金属背电极(如Ag纳米线、CuSCN)的套刻精度,错位会导致串联电阻增大。具体检测参数:对齐度偏差测量范围0-3μm,精度±0.5μm,采用荧光显微镜结合标记点匹配。

检测范围

晶体硅太阳能电池片(单晶硅):基于单晶硅片的P型或N型太阳能电池片,主流应用于地面光伏电站,需检测焊接及封装过程中的位移度。

薄膜太阳能电池片(碲化镉):以碲化镉(CdTe)为吸收层的薄膜电池片,厚度约3-5μm,需重点检测真空沉积过程中功能层与背电极的位置偏差。

异质结(HJT)电池片:具有非晶硅/晶体硅异质结结构的电池片,两面发电,需检测非晶硅层与晶体硅基底的界面位移。

TOPCon电池片:采用隧穿氧化层钝化接触技术的电池片,需检测poly-Si层与硅片基底的对位精度。

钙钛矿电池片:基于有机-无机杂化钙钛矿材料的电池片,需检测活性层与背电极的图案对齐度。

叠瓦电池片:通过交叠电池片边缘实现高密度封装的电池片,需检测串焊后电池片的搭接位移量。

PERC电池片:钝化发射极及背局域接触技术的电池片,需检测激光开槽区域与背电极的对位偏差。

双玻双面电池片:使用玻璃替代背板的双面发电电池片,需检测层压后正反面电池片的位置一致性。

柔性衬底电池片:以PET、PI等柔性材料为衬底的电池片,需检测弯曲变形过程中功能层的位置偏移。

电池片串焊组件:由多片电池片串联焊接形成的中间产品,需检测整体串焊后的弯曲度与边缘间距。

检测标准

GB/T 38315-2019《光伏组件安装工程施工与验收规范》:规定光伏组件安装过程中电池片位置偏差的验收指标,包括焊接对位、层压偏移等参数。

ASTM E3238-21《JianCe Test Method for Geometric Dimensional Measurement of Solar Cells》:定义太阳能电池片几何尺寸(含位移度)的测量方法,涵盖焊带对位、边缘间距等项目。

ISO 17025:2017《General requirements for the competence of testing and calibration laboratories》:实验室能力认可准则,要求位移度检测设备需经校准,测量方法需验证。

GB/T 29195-2012《地面用晶体硅光伏组件环境测试方法》:规定组件环境测试中机械性能的测试方法,包括位移度引起的机械应力影响评估。

IEC 61215-2016《Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval》:国际电工委员会光伏组件设计认证标准,要求位移度检测需满足长期可靠性要求。

GB/T 16537-2018《光伏器件 第7部分:光伏组件机械性能测试方法》:明确组件机械性能(含位移度相关测试)的测试条件与判定规则。

ASTM D1003-13《JianCe Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics》:虽针对透明材料,但可用于分析封装胶膜均匀性对电池片位移度的影响。

ISO 9001:2015《Quality management systems - Requirements》:质量管理体系标准,要求位移度检测过程需受控,记录需完整可追溯。

GB/T 31464-2015《电网运行准则》:规定光伏电站接入电网的技术要求,间接要求组件位移度需满足长期运行稳定性。

JB/T 11722-2013《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜》:规定EVA胶膜的物理性能指标,胶膜厚度均匀性与位移度检测密切相关。

检测仪器

高精度视觉测量系统:集成CCD工业相机、远心镜头及环形光源模块,通过图像采集与亚像素级边缘检测算法,可测量焊带与主栅的对位偏差、电池片边缘间距等参数,分辨率达0.005mm,测量范围覆盖150mm×150mm区域。

激光位移传感器(三角反射式):采用半导体激光器与PSD位置敏感探测器,通过发射激光束并接收反射光,计算电池片表面特征点的三维坐标,用于测量层压后电池片与玻璃的平行度偏差,精度±0.02mm,测量频率100Hz。

三坐标测量机(CMM):配备接触式测头(直径1-3mm)及大理石基座,通过三个线性轴的精确移动,可测量电池片串焊组件的整体弯曲度、汇流带偏移量等参数,测量不确定度≤0.003mm+L/200(L为测量长度)。

白光干涉仪:利用白光相干原理,通过干涉条纹分析电池片表面形貌及层间位移,适用于异质结电池片非晶硅层与TCO层的界面错位量检测,垂直分辨率≤0.1nm,横向分辨率≤1μm。

自动影像测量仪:集成图像采集卡与专用测量软件,支持电池片串焊后整体弯曲度、切割边缘直线度等参数的自动测量,配备可编程XYZ三轴平台,重复定位精度±0.002mm。

红外热像仪:通过检测电池片表面温度分布差异,间接判断内部位移引起的热应力集中区域,用于评估层压工艺对位移度的影响,热灵敏度≤0.03℃,空间分辨率1.3mrad。

线激光轮廓仪:发射线结构光投射至电池片表面,通过CCD相机采集变形光条图像,计算电池片边缘直线度偏差,测量速度≥50mm/s,直线度测量精度±0.01mm/m。

三维扫描仪:采用结构光扫描技术,获取电池片及组件的三维点云数据,通过点云配准分析整体位移度,点云密度≥100点/mm²,测量范围0.5m×0.5m×0.1m。

步进电机驱动的精密位移台:配备高精度滚珠丝杠与编码器,可将被测电池片定位至指定坐标,用于辅助视觉测量系统进行特征点标定,定位重复精度±0.001mm。

图像匹配算法软件:集成于测量系统,通过提取电池片主栅、焊盘等特征点,采用SIFT或SURF算法进行图像配准,计算焊带与主栅的对位偏差,匹配精度≥99%。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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