태양광 패널을 위한 EL 테스트: 인라인 vs 오프라인 설정
목차
빠른 답변: 전계발광 검사는 완성된 모듈 내부를 들여다볼 수 있는 유일한 검사 단계이며, 검사 스테이션이 라인상 어디에 위치하느냐에 따라 여전히 잡아낼 수 있는 결함이 결정됩니다. 인라인 EL은 생산 흐름의 일부로 모든 모듈을 이미징하므로 결함을 잡아내지만, 모듈이 이미 밀봉된 상태이기 때문에 재작업할 수 없습니다. 오프라인 EL은 더 긴 노출과 더 높은 해상도를 갖춘 별도의 챔버를 사용하여 스트링이나 모듈이 다음 단계로 넘어가기 전에 검사할 수 있게 해주며, 이것이 재작업을 가능하게 합니다. 관련 장비는 OEL-CCD2400 및 OPT-M950B 등급에 걸쳐 있으며, 해상도는 약 0.1 mm까지, 챔버 크기는 약 1400 mm에서 2500 mm 정도입니다. 인라인 EL만 운영하는 라인은 결함을 찾아내겠지만 그중 더 많은 것을 폐기하게 됩니다.
EL 검사는 완성된 모듈 내부를 들여다볼 수 있는 유일한 검사 단계입니다. 스테이션을 어디에 두느냐에 따라 수리 비용이 저렴할 때 잡아낼 수 있는 결함이 결정됩니다: 스트링거 뒤 인라인, 유리 스테이지 위 오프라인, 또는 스트링 레벨.
PV 모듈 제조 · 검사 및 품질 관리 · by Jerry, Ooitech
1. 모듈 라인에서 EL 검사가 실제로 증명하는 것
그림 1: 모듈 레벨 EL 검사 스테이션. 왼쪽 모니터는 전계발광 이미지를, 오른쪽은 모듈 자체를 보여주므로 작업자가 어두운 영역을 실제 셀과 대조할 수 있습니다.
전계발광 검사는 셀에 순방향 전류를 통과시킵니다. 손상되지 않은 실리콘 셀은 전도가 잘 되는 정도에 비례하여 적외선을 방출합니다. 균열, 오염 또는 잘못 납땜된 영역은 더 적게 또는 전혀 방출하지 않습니다. 적외선 카메라가 그 방출을 촬영하고, 그 결과인 EL 이미지 는 모든 셀의 내부 상태를 한 번에 보여줍니다.
생산 라인에서 이는 EL 검사를 여섯 가지 결함 분류의 주요 관문으로 만듭니다:
| 결함 분류 | EL 이미지에서 보이는 모습 | 라인에서의 일반적 발생 원인 |
|---|---|---|
| 균열 | 셀을 가로지르는 어두운 선이나 가지, 일광 아래에서는 보이지 않는 경우가 많음 | 스트링잉, 취급, 레이업 |
| 파손 | 셀 영역이 없거나 완전히 어두움, 날카로운 가장자리 | 기계적 충격, 프레임 압착 |
| 블랙 스팟 | 한 셀 내부의 국부적 어두운 반점 | 웨이퍼 오염, 재료 결함 |
| 혼합 웨이퍼 | 한 셀이 이웃보다 눈에 띄게 밝거나 어두움 | 셀 창고에서의 비닝 혼동 |
| 공정 결함 | 핑거 단선, 셀 전체의 불균일한 방출 | 메탈라이제이션, 인쇄, 취급 |
| 냉납 | 리본을 따라 또는 패드에서의 어두운 반점 | 납땜 온도 또는 플럭스 |
사양을 작성하기 전에 이해할 가치가 있는 두 가지 한계가 있습니다. EL 검사는 전력 출력을 측정하지 않습니다. 그것은 태양광 시뮬레이터가 있는 IV 테스터, 그리고 두 기계는 서로 다른 질문에 답합니다. 또한 EL 검사는 알루미늄 프레임 뒤나 정션 박스 아래를 볼 수 없습니다. 그곳에서는 적외선 방출이 차단되기 때문입니다. 그 영역에서 검사해야 할 사항은 프레이밍 전에 확인해야 합니다.
2. 인라인, 오프라인 또는 스트링 레벨: 스테이션이 위치하는 곳
EL 스테이션이 위치할 수 있는 세 곳이 있으며, 이들은 서로 호환되지 않습니다. Ooitech는 세 가지 모두를 위한 장비를 제작하며, 기술 데이터 시트는 그 트레이드오프를 직접 설명합니다.
| 배치 | 예시 모델 | 모듈이 움직이는 방식 | 적합한 경우 |
|---|---|---|---|
| 인라인, 자동 | OPT-M950B (8카메라) | 세 개의 캔버스 컨베이어 벨트, 자동 전방향 정렬, 테스트 사이클 ≤20초 | 연속 흐름, 대량 생산, 그리고 택트 타임 내에 검사를 원하는 경우 |
| 오프라인, 반자동 | OEL-S2400 (2카메라), OEL-CCD2400 (6카메라) | 작업자가 초백색 강화 유리 스테이지에 모듈을 배치 | 혼합 배치 크기, 재작업 루프, 또는 20초 스테이션이 병목이 될 라인 |
| 스트링 레벨 | OPT-S110H | 레이업 전에 셀 스트링 검사 | 봉지재가 영구적으로 만들기 전에 불량 스트링을 거부하고 싶은 경우 |
배치가 무엇을 잡아낼지 결정하며, 카메라가 얼마나 좋은지는 아닙니다.
그림 2: 모듈 클린룸 내부의 인라인 EL 스테이션. 컨베이어가 작업자 취급 없이 모듈을 이미징 위치로 운반하며, 이것이 테스트를 20초 사이클 내로 유지합니다.
Ooitech 제품군의 오프라인 장비는 모니터링 지점을 라미네이션 전 또는 후, 그리고 자동 OPT-M950B는 레이업 전후 모두에 범용으로 설명됩니다. 그 유연성은 들리는 것보다 더 중요합니다: 하나의 기계가 인라인 공정 검사와 최종 품질 관문 모두를 담당할 수 있게 하며, 그 대가는 작업자가 모듈을 취급하는 것입니다.
3. 카메라 수, 해상도 및 사이클 타임
이 세 숫자는 보통 사양 목록으로 제시됩니다. 실제로는 하나의 결정입니다: 어떤 생산 속도에서 얼마나 작은 결함을 증명할 수 있어야 하는가.
| 매개변수 | OEL-S2400 | OEL-CCD2400 | OPT-M950B |
|---|---|---|---|
| 카메라 | 2 | 6 × 4 MP (총 24 MP) | 8 (4 EL + 4 VI) |
| 분해능 | 6000 × 4000 | 24 MP 결합 | 1920 × 1200 (EL), 5440 × 3648 (VI) |
| 이미징 정밀도 | 명시되지 않음 | 명시되지 않음 | 0.5 mm/pixel (EL), 0.1 mm/pixel (VI) |
| 최대 모듈 크기 | ≤2500 × 1400 mm | ≤2600 × 1500 mm | 길이 1650–2500 mm, 너비 992–1400 mm |
| 노출 시간 | 1–60 s | 1–60 s | 0.5–10 s, 조정 가능 |
| 테스트 사이클 | 명시되지 않음 | 명시되지 않음 | 모듈당 ≤20 s |
그림 3: 오프라인 EL 결함 검사기. 작업자가 모듈을 유리 스테이지에 올리므로, 이 스테이션은 라인 택트 시간에 구속되지 않습니다. 이는 재작업 루프와 혼합 배치 크기에 적합합니다.
OPT-M950B는 오프라인 장비와 다른 방식으로 정밀도에 도달합니다. 모듈이 세 위치를 거쳐 이동하는 동안 네 대의 카메라가 위에서 모듈을 촬영하고, 소프트웨어가 촬영본을 하나의 매끄러운 이미지로 스티칭합니다. 그래서 8대 카메라 장비가 EL 이미지에서 0.5 mm/pixel, 비주얼 이미지에서 0.1 mm/pixel을 유지하면서도 ≤20 s 사이클을 지킬 수 있습니다.
실질적인 질문은 어느 장비가 카메라를 더 많이 갖췄는가가 아닙니다. 바로 이것입니다: 고객사의 수입 검사에서 발견할 수 있는 가장 작은 균열은 무엇인가? 그 숫자를 밀리미터 단위로 알게 되면, 카메라 수와 배치는 거기서부터 따라 나옵니다. 5 mm 균열을 검출하기 위해 24 MP를 구매하는 것은 결코 청구할 일 없는 능력에 돈을 쓰는 것입니다.
4. EL 이미지가 때때로 잘못 보이는 이유
이는 저희 자체 EL 서비스 이력에서 가장 흔한 지원 주제이며, 거의 카메라 고장이 아닙니다. EL 이미지가 저하될 때 원인은 보통 다섯 가지 설정 또는 기계적 조건 중 하나입니다. 일반적인 증상은 이미지가 어둡거나, 흐릿하게 바래거나, 셀 간 불균일하거나, 모듈 일부가 누락되는 것입니다.
| 증상 | 먼저 확인할 것 | 원격으로 수정할 수 있나요? |
|---|---|---|
| 전체 이미지가 너무 어둡거나 너무 밝음 | 노출 시간(장비는 0.5–10 s 또는 1–60 s) 및 주입 전류 | 보통 가능: 파라미터 변경 |
| 한 영역이 누락되거나 이중으로 나타남 | 이미징 전 모듈 정렬; 모자이크 중첩 | 부분적: 정렬은 기계적, 모자이크 설정은 아님 |
| 조정 후 이미지가 정상이었다가 다시 잘못됨 | 현재 제품에 대해 레시피가 저장되었는지, 아니면 실시간으로만 적용되었는지 | 가능: 모듈 유형별로 레시피 저장 |
| 재시작 후 카메라 또는 CCD 오류 | 카메라 케이블링, 그리고 카메라 뒤 조명 장치가 켜져 있는지 | 원격 진단; 램프 사망은 현장 조치 |
| 한 스트링에서 균일하게 어두운 셀 | 전류 주입 접촉 — 툴링이 버스바에 제대로 닿아야 함 | 부분적: 툴링에 따라 다름 |
두 가지 습관이 이런 부류의 문제 대부분을 제거합니다. 첫째, 실시간으로 조정하고 넘어가는 대신 실행하는 모든 모듈 유형에 대해 저장된 레시피를 만드세요. 그렇지 않으면 2교대와 3교대가 조정을 반복하게 됩니다. 둘째, 조명 장치를 점검 주기가 있는 소모품으로 취급하세요: 한쪽이 어두워진 LED는 공정 결함처럼 보이지만 실제로는 조명 결함인 이미지를 만들어냅니다.
5. 견적을 요청하기 전에 보내야 할 것
EL 검사기 사이징은 예산이 아니라 모듈에 의해 결정됩니다. 아래 여섯 항목을 포함한 문의는 구체적인 모델과 확정된 구성으로 답변할 수 있습니다. "EL 검사기가 필요합니다"라고만 말하는 문의는 그럴 수 없습니다.
| 보내야 할 것 | 왜 장비를 바꾸는가 |
|---|---|
| 모듈 길이와 너비, mm 단위 | 정렬 범위를 정의합니다. 60셀 1650 × 992 mm 모듈과 72셀 2500 × 1400 mm 모듈은 같은 스테이션에 맞지 않습니다. |
| 셀 기술: 하프셀, 더블글라스, 박막 | 전류 주입과 툴링을 결정합니다. 더블글라스와 박막 모듈은 다른 전원 인가 방식이 필요합니다. |
| 스테이션 위치: 라미네이션 전 또는 후 | 프레이밍, 핸들링, 그리고 버스바가 여전히 접근 가능한지 여부를 결정합니다. |
| 라인 택트 시간, 모듈당 초 단위 | 인라인 장비는 그 안에 맞아야 합니다. OPT-M950B 테스트 사이클은 ≤20 s이며, 오프라인 장비는 라인에 구속되지 않습니다. |
| 입증해야 하는 가장 작은 결함, mm 단위 | 필요한 이미징 정밀도, 따라서 카메라 구성을 설정합니다. |
| 설비 데이터: 전력, 공기, 공간 | 자동 장비는 AC220 V / 15 A를 소비하고, 0.6–0.8 MPa 공기가 필요하며, 2800 × 2260 × 1415 mm를 차지합니다. 오프라인 장비는 더 작지만 6카메라 유형은 220 V / 20 A를 소비합니다. |
한 항목은 선택 사항이지만 일찍 결정할 가치가 있습니다: MES 통합. OPT-M950B는 각 EL 이미지를 모듈 바코드 아래에 저장하고 이를 MES에 업로드할 수 있으며, 소프트웨어에서 바코드 조회와 날짜 조회가 가능합니다. 추적성이 고객 요구사항이라면 설치 후가 아니라 견적 단계에서 말하세요.
6. EL 스테이션을 라인의 나머지와 맞추기
그림 4: 스트링 레벨 EL 검사는 봉지재가 결함을 영구적으로 만들기 전에 균열되거나 냉납된 셀을 잡아냅니다. 라인에서 이를 발견할 수 있는 가장 저렴한 지점입니다.
EL 검사기는 결코 단독으로 작동하지 않습니다. 그것이 제 역할을 할 수 있는지 결정하는 기계들 사이에 위치하며, 그중 두 가지가 나머지보다 더 중요합니다.
업스트림 스트링거. EL 테스트에서 발견되는 대부분의 균열은 스트링 공정 또는 그 직후의 핸들링 단계에서 발생합니다. 스트링기가 일정한 비율로 냉납 접합부나 셀 균열을 생성한다면, EL 테스터는 이를 정확하고 지속적으로 보고하지만, 이를 줄여주지는 않습니다. 스트링기를 수리하는 것은 별개의 프로젝트이며, EL 데이터는 수리가 효과가 있었는지 알려주는 역할을 합니다.
하류의 IV 테스터. EL과 IV는 서로 다른 질문에 답하며, 모듈이 하나는 통과하고 다른 하나는 실패할 수 있습니다. 균열이 있는 셀은 플래시 테스트에서 여전히 허용 가능한 전력을 제공할 수 있고, 전력이 정상인 모듈도 현장에서 전파될 균열을 포함할 수 있습니다. 두 가지를 모두 운영하는 라인은 일반적으로 EL을 라미네이션 전후에, 그리고 IV 곡선 측정 을 프레이밍 및 경화 후에 배치하여, 두 결과를 모듈 바코드별로 비교할 수 있게 합니다.
라인이 아직 사양이 정해지지 않았다면, 장비 목록이 확정되기 전에 순서 결정을 내리는 것이 더 쉽습니다. 저희 태양광 패널 라인의 기계 개요 는 각 검사 단계가 일반적으로 어디에 위치하는지 설명합니다.
7. FAQ
EL 테스트를 스트링기에 내장할 수 있나요, 아니면 별도의 스테이션이 필요한가요?
일부 스트링기는 통합 EL 옵션을 제공하며, 이는 레이업 전에 스트링을 검사합니다. 이는 균열이 있거나 납땜이 불량한 셀을 조기에 잡아내지만, 라미네이션된 모듈은 아직 존재하지 않기 때문에 검사할 수 없습니다. 품질 게이트가 완성된 라미네이트에 있다면, 여전히 별도의 스테이션이 필요합니다. 실제로 많은 라인은 스트링 수준 검사와 모듈 수준 EL 테스터를 함께 운영하며, 두 가지가 서로 다른 것을 잡아냅니다.
EL 이미지가 올바르지 않습니다. 원격으로 조정할 수 있나요?
일반적으로 가능합니다. 노출 시간, 주입 전류, 게인, 그레이 스케일 및 모자이크 매개변수는 소프트웨어 설정이며, 자동 장치는 고전류 및 저전류 테스트를 선택 가능한 기능으로 노출합니다. 이미지, 바코드, 저장된 레시피 및 현재 설정을 보내주시면 일반적으로 현장 방문 없이 조정이 가능합니다. 기계적 문제는 원격으로 해결할 수 없습니다: 모듈 정렬, 꺼진 램프, 손상된 케이블 등입니다.
설정을 조정했더니 이제 대부분의 이미지가 잘못 보입니다. 무엇을 확인해야 하나요?
변경 사항이 현재 모듈 유형에 대한 레시피로 저장되었는지 확인하세요. 실시간으로 적용된 설정은 다음 제품이 로드될 때 사라지며, 다음 교대조는 종종 다른 시작점에서 다시 조정합니다. 모듈 유형별로 하나의 저장된 레시피를 만들고, 이름을 지정하고, 잠그세요.
컴퓨터를 재시작한 후 CCD와 EL 카메라 모두 오류를 보고합니다. 이제 어떻게 해야 하나요?
지원을 요청하기 전에 확인할 두 가지: 각 카메라 케이블이 양쪽 끝에 제대로 연결되어 있는지, 그리고 카메라 뒤의 조명 장치가 켜져 있는지입니다. 하나의 LED 어레이가 죽으면 카메라가 여전히 오류를 보고할 수 있으며 해당 측면의 이미지가 어둡게 나옵니다. 어떤 카메라가 실패하는지, 램프가 켜져 있는지 보고하세요. 그러면 한 번의 메시지로 케이블 결함과 조명 결함을 구분할 수 있습니다.
EL 테스터는 어떤 모듈 크기를 처리할 수 있나요?
모델에 따라 다릅니다. 자동 OPT-M950B는 길이 1650~2500mm, 너비 992~1400mm의 모듈을 처리하며, 여기에는 일반적인 60셀 1650 × 992mm 및 72셀 2500 × 1400mm 형식이 포함됩니다. OEL-S2400은 최대 2500 × 1400mm, 6카메라 OEL-CCD2400은 최대 2600 × 1500mm를 수용합니다. 기존, 이중 유리, 박막 및 하프셀 모듈이 모두 범위 전반에 걸쳐 지원됩니다.
한 기계가 EL과 육안 검사를 모두 할 수 있나요?
자동 8카메라 OPT-M950B가 그렇습니다. 4대의 카메라가 전계발광을 이미징하고 4대가 가시광선을 이미징하며, 동일한 패스에서 소프트웨어가 둘 다 모자이크 처리합니다. 이는 하나의 핸들링 사이클에서 내부 결함 이미지와 표면 이미지를 제공합니다. 더 작은 오프라인 장치는 EL만 이미징합니다.
기계가 감지할 수 있는 가장 작은 결함은 무엇인가요?
OPT-M950B는 EL 이미지에서 픽셀당 0.5mm, 육안 이미지에서 픽셀당 0.1mm로 사양이 정해져 있습니다. 실제 감지 한계는 해당 픽셀 크기와 주변 셀에 대한 결함의 대비에 의해 결정되므로, 여러 픽셀을 가로지르는 균열은 신뢰할 수 있지만 한 픽셀 안에 들어가는 실금은 그렇지 않습니다. 이것이 바로 밀리미터 단위로 입증해야 하는 가장 작은 결함을 카메라 수에서 추론하는 것이 아니라 문의 시 명시해야 하는 이유입니다.
이미지는 추적 가능하며, 우리 MES로 보낼 수 있나요?
예. 자동 장치는 모듈 바코드를 인식하고, 각 EL 이미지를 해당 바코드로 이름을 지정하고 저장하며, MES 인터페이스를 지원합니다. 소프트웨어는 또한 바코드 조회 및 날짜 조회를 제공하므로, 모듈을 출하 후에도 이미지로 추적할 수 있습니다.
설치 요구 사항과 보증 조건은 무엇인가요?
자동 OPT-M950B는 AC220 V / 15 A, 0.6–0.8 MPa 압축 공기, 그리고 +15 °C ~ +40 °C, 습도 10–75%의 작동 환경이 필요하며, 2800 × 2260 × 1415 mm를 차지합니다. 6카메라 오프라인 장치는 220 V / 50 Hz / 1 PH, 20 A를 소비합니다. 반자동 EL 장치의 보증은 성공적인 설치 후 1년 또는 선하증권 날짜로부터 16개월 중 먼저 도래하는 시점까지이며, 해당 기간 동안 유지보수 예비 부품이 무상으로 제공됩니다. 소모품 및 예비 부품 택배 비용은 포함되지 않습니다.
최종 생각
모델을 비교하기 전에 EL 스테이션이 어디에 위치할지 결정하세요, 왜냐하면 배치가 저렴하게 수리할 수 있는 결함을 결정하기 때문입니다. 그런 다음 고객의 검사가 발견할 가장 작은 결함을 밀리미터 단위로 적어두고, 그 숫자가 카메라 구성을 결정하게 하세요. 모듈 치수, 셀 기술, 모니터링 지점, 택트 타임 및 설비 데이터를 보내주시면, 일반 브로셔가 아닌 구체적인 모델과 구성을 회신해 드리겠습니다.
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추가 자료 및 배경 데이터
이 주제에 관한 공개 참고 자료로, 업계의 기술 로드맵과 시장 데이터를 관리하는 기관들이 발행한 것입니다:
