什么是“隐裂”？
隐裂是电池片的缺陷。
由【yóu】于晶体结构的自身特性，晶硅电池片十【shí】分容易【yì】发生破裂。晶体硅组件生产的【de】工艺【yì】流程长，许多环节都可【kě】能【néng】造成电【diàn】池片隐裂（据【jù】西安【ān】交大杨宏【hóng】老师的资料，仅电池生产阶段就有【yǒu】约【yuē】200种原因）。隐【yǐn】裂产【chǎn】生【shēng】的本质原因，可归纳为在硅片上产生了机械应力或【huò】热【rè】应【yīng】力【lì】。
近几年，晶硅【guī】组件厂【chǎng】家为了【le】降低【dī】成本，晶硅电池片一直向越来越薄【báo】的方向发展，从而降低【dī】了电池【chí】片【piàn】防止机【jī】械【xiè】破坏的能力。
2011年，德国ISFH公【gōng】布了他【tā】们的研究【jiū】结果：根据电【diàn】池片隐【yǐn】裂的形【xíng】状，可分为5类：树【shù】状裂纹【wén】、综合型裂纹【wén】、斜裂纹【wén】、平【píng】行于主【zhǔ】栅线、垂直于栅线和【hé】贯穿整个电池片的裂纹。
图1：晶硅电池隐裂形状
“隐裂”对组件性能的影响
不【bú】同的隐裂，对电池片功能造成的影【yǐng】响【xiǎng】是不一样的。先【xiān】来看一张电【diàn】池片【piàn】的放大【dà】图。
图2：晶硅电池片结构
根据【jù】晶硅电池的结构【gòu】，如上图，电池片产生【shēng】的电【diàn】流要【yào】依靠“表面的主栅线及【jí】垂直于主【zhǔ】栅【shān】线的细栅线” 搜集【jí】和导【dǎo】出。当隐裂导致细栅线断裂【liè】时，细【xì】栅【shān】线无【wú】法将收集【jí】的电流输送到主【zhǔ】栅线，将会导致电【diàn】池片部分甚至全部失效。
基于上述原因，对电【diàn】池片功能【néng】影响【xiǎng】最大的，是平行于主【zhǔ】栅线【xiàn】的隐裂（第4类）。根据研究结果，50%的失效片来【lái】自于【yú】平行【háng】于主【zhǔ】栅线的隐裂。
45°倾【qīng】斜裂纹（第【dì】3类）的效率损失是平行于【yú】主栅线【xiàn】损失的【de】1/4。
垂【chuí】直【zhí】于主【zhǔ】栅线的裂【liè】纹（第5类）几乎不影【yǐng】响细【xì】栅线【xiàn】，因此造成电池片失【shī】效的面积几乎为零。
相比于晶硅电池【chí】表【biǎo】面的栅线，薄膜【mó】电池表面整体覆【fù】盖了一层透明导电膜，所以这也是薄膜组【zǔ】件无隐【yǐn】裂的【de】一【yī】个原因。
有研【yán】究结果显示【shì】，组【zǔ】件中某单个【gè】电池片的失【shī】效面积在8%以内时，对组件【jiàn】的功率影响不大，组【zǔ】件中2/3的斜【xié】条纹对组件的功率稳定没有影【yǐng】响。因此，当【dāng】组【zǔ】件中的电池片【piàn】出现隐裂后【hòu】，可能会产生效率损【sǔn】失，但不【bú】必【bì】谈隐裂“色【sè】变”。
检测“隐裂”的手段
EL（Electroluminescence，电致【zhì】发光【guāng】）是简单【dān】有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下。
电池【chí】片【piàn】的核心部分是半导【dǎo】体PN结，在没【méi】有其它激励（例如光照【zhào】、电压【yā】、温度）的【de】条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴【xué】的数【shù】量相对保持稳定。
如果施加电压，半导体中【zhōng】的内部【bù】电场将【jiāng】被削弱，N区的电子将会被【bèi】推向P区，与P区的【de】空穴复合（也【yě】可理【lǐ】解为【wéi】P区的空穴被推向N区【qū】，与N区【qū】的电子复合），复合之后以【yǐ】光【guāng】的【de】形式【shì】辅【fǔ】射出去，即【jí】电致发光【guāng】。
当被施加【jiā】正向偏压之后，晶【jīng】体【tǐ】硅电池就会发光，波长1100nm左右，属于【yú】红外【wài】波段，肉眼观测不【bú】到。因此，在进行【háng】EL测试【shì】时，需【xū】利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计【jì】算机处【chù】理后【hòu】以【yǐ】图像【xiàng】的形式显示出来。
给晶硅组件【jiàn】施加电压后，所激发出的电子和空穴复合【hé】的数量越【yuè】多，其发射【shè】出的光子也就越多，所【suǒ】测得的EL图像也就【jiù】越亮【liàng】；如果有的【de】区域EL图像比较暗，说明该【gāi】处产生的电子和【hé】空穴【xué】数量较少【shǎo】（例如【rú】图3中电池【chí】中部），代表该处存【cún】在缺陷【xiàn】（复合中心【xīn】）；如【rú】果有【yǒu】的【de】区域【yù】完全是暗的，代表该处没【méi】有发【fā】生电子和空【kōng】穴【xué】的复【fù】合【hé】（图3和图4中红线所标处），也或者是【shì】所发光被其它【tā】障碍所遮挡（图【tú】3和图【tú】4主栅线处），无法检测到信【xìn】号。
图3 黑心片 图4 隐裂片
图【tú】中中间扭曲是因为组【zǔ】件尺寸【cùn】太大，图像采用了拼接方式，属于正常【cháng】现象【xiàng】。
图5 正常组件EL图像
图6 有隐裂的EL图像
小结
1）隐裂有多种，并不是所有的隐裂都会影响电池片的性能；
2）在组件生【shēng】产、运输、安装和【hé】维护【hù】过程中，考虑到晶硅组件的【de】易【yì】裂【liè】特征，还需在各工序段和搬运、施【shī】工过程中改【gǎi】进【jìn】和细化作业流程【chéng】，减小组件隐【yǐn】裂的可【kě】能性。
3）EL是简单有效的检测隐裂的方法。
形成组件隐裂的因素
1、生产过程中的隐裂因素
设备因素：在组件生产过程中串焊【hàn】机、层压【yā】机、装【zhuāng】装框机【jī】对组件都直接施【shī】加【jiā】作用力，参数【shù】设置不当【dāng】或设【shè】备出现故障都【dōu】会造成电池片的隐裂。
原料因素：原料【liào】的好坏直接影响着组【zǔ】件的质量，原【yuán】材料缺陷也是【shì】导致组【zǔ】件产生隐裂的主要原【yuán】因【yīn】，
工【gōng】艺参数因素：在组件生产【chǎn】中使用不【bú】正确的工艺参数【shù】，同样会诱发电池片的隐裂【liè】；如【rú】焊接温度过高，就很容【róng】易使组件产生隐裂，层压【yā】参数设置【zhì】不合【hé】理，抽真空压【yā】力过大【dà】、过快也会导【dǎo】致组件产生【shēng】隐裂【liè】的产生。
2、存储运输中的隐裂因素
组件【jiàn】箱【xiāng】体【tǐ】变形、长【zhǎng】期雨水【shuǐ】浸透、组件【jiàn】来回【huí】搬运等造【zào】成箱体歪斜，箱体内单块组件具有【yǒu】活动空间，搬【bān】运过程组件晃动【dòng】造成对角式隐裂。
托【tuō】盘强【qiáng】度【dù】不够，在组件搬运过程中【zhōng】托【tuō】盘变形，使得组件【jiàn】表面产生受力，导致电池片产生【shēng】网状隐裂。
组【zǔ】件运输过程【chéng】中，叉车司【sī】机暴力装卸、运输【shū】车辆【liàng】大幅【fú】颠簸、二次倒运也会造成组件隐裂。
工人安装【zhuāng】、清洗【xǐ】过程中操【cāo】作不规范造成组【zǔ】件隐裂也【yě】时【shí】发生，如下图施【shī】工人员踩在组【zǔ】件上安装【zhuāng】，运维人【rén】员站在组件上【shàng】清理组件等不规范的【de】操作都会导致组件隐裂【liè】。
光伏组件隐裂的预防
卸货前应【yīng】先【xiān】检查【chá】组件外包箱的【de】外【wài】观是【shì】否完整，运输状态是【shì】否完好，确【què】保卸货过程中的安全。
组件存储时，应确保场地平整，组件上下两拖对齐。
组件搬运时，应避免使用【yòng】头部，肩【jiān】部或背部顶【dǐng】组件，应【yīng】做【zuò】到两人【rén】抬一块【kuài】组件，必要时使用简易【yì】周转车进行转换。
组【zǔ】件摆放时，禁止组件放置【zhì】或【huò】依靠在【zài】坚硬的不平整的表面，应【yīng】做到【dào】开【kāi】箱后立即安装，避【bì】免【miǎn】组件散放在项目现场。
组【zǔ】件安装时，应避免踩【cǎi】踏组件【jiàn】，可站立于组件【jiàn】铝框部【bù】分，或者用专门的站【zhàn】立支架，遵从从【cóng】上至下，从左到右的安【ān】装顺序。
施工现场，应【yīng】做到严【yán】格【gé】按照施【shī】工规范要求执行，确【què】保夹【jiá】具或【huò】螺丝【sī】固定在正确的安装位置并拧紧。
来源：智汇光伏、光伏在线学堂
