什么是“隐裂”？
隐裂是电池片的缺陷。
由于【yú】晶体结【jié】构的自身特性，晶硅电【diàn】池片【piàn】十分容易发【fā】生破裂。晶体硅组件生产【chǎn】的工艺流程【chéng】长，许多【duō】环【huán】节都可能造成电【diàn】池【chí】片隐裂（据西安交大杨宏老师的资料【liào】，仅电池生产阶段就有约200种原因）。隐裂产生【shēng】的【de】本质原因，可归纳为在【zài】硅片【piàn】上产生【shēng】了【le】机械应力或热应力【lì】。
近几年【nián】，晶硅【guī】组【zǔ】件厂【chǎng】家为了降低【dī】成本，晶硅电池片一直向越来越薄的【de】方向发展【zhǎn】，从而【ér】降低【dī】了电池片【piàn】防止机械破坏的能力。
2011年【nián】，德国ISFH公布了他们的研究结果【guǒ】：根据电池片【piàn】隐【yǐn】裂的形状，可分为5类：树状裂纹、综合型裂纹、斜裂【liè】纹、平【píng】行【háng】于主【zhǔ】栅线【xiàn】、垂直于【yú】栅线和【hé】贯【guàn】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
不同的隐裂，对电池片功能【néng】造成的影响是【shì】不一样【yàng】的。先来看一张电【diàn】池片的放【fàng】大【dà】图【tú】。
图2：晶硅电池片结构
根据晶【jīng】硅电池的【de】结构【gòu】，如上【shàng】图，电池片产生的电【diàn】流要依靠“表面的主【zhǔ】栅【shān】线及垂直于主栅线的细【xì】栅线” 搜集和导出。当隐裂导致【zhì】细栅【shān】线断【duàn】裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主【zhǔ】栅线【xiàn】，将会导【dǎo】致电池片部【bù】分【fèn】甚至全【quán】部失效。
基于上【shàng】述原【yuán】因【yīn】，对电池片功能影响最大的【de】，是平行于主栅线【xiàn】的【de】隐【yǐn】裂（第4类）。根据研究结果，50%的失【shī】效片来【lái】自于平行于【yú】主栅线的隐裂。
45°倾斜裂【liè】纹（第【dì】3类【lèi】）的效率损失是平行于主栅线损失【shī】的1/4。
垂直于主栅线的【de】裂纹（第5类）几【jǐ】乎不影响细栅【shān】线，因此【cǐ】造成电池【chí】片失效的面积【jī】几乎为零【líng】。
相比于晶硅电【diàn】池表面的栅线【xiàn】，薄膜电池表面整【zhěng】体【tǐ】覆盖了【le】一层透明【míng】导电膜，所以这【zhè】也是【shì】薄膜【mó】组件无隐裂的一个原因。
有研究结果显示，组件【jiàn】中某单【dān】个电池片【piàn】的失【shī】效【xiào】面【miàn】积在8%以内时【shí】，对【duì】组件的功率影响【xiǎng】不【bú】大，组件中【zhōng】2/3的斜条纹对组件【jiàn】的功率稳定没有影响。因此【cǐ】，当组【zǔ】件中的电池【chí】片出【chū】现隐裂后，可能会产生效率损失，但不必谈隐裂“色变”。
检测“隐裂”的手段
EL（Electroluminescence，电致发【fā】光【guāng】）是简单有效的检测隐【yǐn】裂的【de】方法【fǎ】。其检测原理如下。
电池片的【de】核【hé】心部分是半导体PN结，在没有其【qí】它激励（例【lì】如光【guāng】照、电压【yā】、温度）的条件下，其内部处于一个动态【tài】平衡【héng】状态，电【diàn】子和空穴的数量相对保持稳【wěn】定。
如果施加电【diàn】压，半【bàn】导【dǎo】体【tǐ】中的内部电场【chǎng】将被削【xuē】弱，N区【qū】的电【diàn】子将【jiāng】会被推向P区，与P区的空穴复【fù】合【hé】（也可理解【jiě】为P区的空穴被推向N区，与N区【qū】的【de】电子复合），复合之后以光【guāng】的形式辅【fǔ】射出去，即电致发【fā】光。
当【dāng】被施加【jiā】正向偏压之后，晶【jīng】体硅电池就会发光，波长1100nm左右，属于红【hóng】外波段，肉眼【yǎn】观【guān】测不【bú】到。因此，在进行EL测试时，需利用【yòng】CCD相机辅【fǔ】助捕捉这些光子【zǐ】，然后通过计算机处理【lǐ】后以图像的形式显示出来。
给【gěi】晶【jīng】硅组件【jiàn】施【shī】加电压后，所【suǒ】激发出的电子和空穴复合的数量【liàng】越多，其发射出的光子【zǐ】也就越多，所测【cè】得的EL图像【xiàng】也就【jiù】越【yuè】亮；如【rú】果有的区域EL图像比较暗，说【shuō】明该【gāi】处【chù】产生的电子和空穴数量【liàng】较【jiào】少【shǎo】（例如图【tú】3中电池中部），代【dài】表该处【chù】存【cún】在缺陷（复合【hé】中【zhōng】心）；如【rú】果有的区域完全是暗的，代表该处【chù】没有发生电子和【hé】空穴的复合（图3和图4中红线所标处），也或者是所发光被其它【tā】障碍所遮挡（图3和图4主栅线处），无法检测到信号。
图3 黑心片 图4 隐裂片
图中中间扭曲是因为组件尺寸太大，图像【xiàng】采用了拼接方【fāng】式【shì】，属【shǔ】于正常【cháng】现象。
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）在组件生产【chǎn】、运输、安【ān】装和维【wéi】护过程中，考虑到晶硅组件的易裂【liè】特征，还需在各工【gōng】序【xù】段和【hé】搬运、施工过程中改进和细化作业【yè】流程【chéng】，减小组件【jiàn】隐裂的可能【néng】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【jiàn】生【shēng】产过程中串焊机、层压【yā】机、装【zhuāng】装框机对组件都直【zhí】接施加【jiā】作用力，参数设【shè】置不当或【huò】设备出现故障【zhàng】都会造成电【diàn】池片的隐【yǐn】裂。
原料因素：原料【liào】的好坏直接影响着组【zǔ】件的质量，原材料缺陷【xiàn】也【yě】是导【dǎo】致组【zǔ】件产生隐裂的主要原因，
工【gōng】艺参【cān】数因素：在组件生产中使【shǐ】用不正确的工艺参数，同样会诱【yòu】发电池片的隐裂；如焊接温度过高，就【jiù】很容【róng】易【yì】使组【zǔ】件【jiàn】产生隐裂，层【céng】压参【cān】数设置不合理，抽真空【kōng】压力过大、过快也【yě】会导致组【zǔ】件产生【shēng】隐裂的【de】产生。
2、存储运输中的隐裂因素
组件箱【xiāng】体【tǐ】变【biàn】形、长期雨水【shuǐ】浸透、组【zǔ】件来回搬运等造成箱【xiāng】体歪斜，箱【xiāng】体内单块组件具有活动空间，搬运过程组【zǔ】件晃动造【zào】成对角式【shì】隐裂。
托盘强度不【bú】够，在组件搬运过程中托【tuō】盘变形，使【shǐ】得组件表面产生受力，导【dǎo】致【zhì】电【diàn】池片【piàn】产生网状隐裂【liè】。
组【zǔ】件运输过程【chéng】中，叉车【chē】司机暴力装【zhuāng】卸、运输车【chē】辆大【dà】幅颠簸、二次倒【dǎo】运也会造成组件【jiàn】隐裂。
工人安装、清洗过程中【zhōng】操作不规范造【zào】成组件【jiàn】隐裂也【yě】时发【fā】生，如下【xià】图施【shī】工人【rén】员踩在组件【jiàn】上安装【zhuāng】，运维人员站在组件上【shàng】清理组件等不【bú】规范的操作都【dōu】会导致组件隐裂。
光伏组件隐裂的预防
卸【xiè】货前应先检查组件【jiàn】外包箱【xiāng】的【de】外观是否【fǒu】完【wán】整【zhěng】，运输状态是否完好，确保卸货过程中的【de】安全。
组件存储时，应确保场地平整，组件上下两拖对齐。
组件【jiàn】搬运时，应避免使用头部，肩【jiān】部或背部顶组【zǔ】件，应做【zuò】到两人抬【tái】一块组【zǔ】件，必要时使用简易周转车进行【háng】转换。
组件摆【bǎi】放时，禁止组件放置或依靠在坚硬的【de】不平整的表【biǎo】面【miàn】，应【yīng】做到开箱【xiāng】后立即安【ān】装，避【bì】免组件散放【fàng】在项目现场。
组件安【ān】装时，应【yīng】避【bì】免踩踏组件【jiàn】，可站立于【yú】组件铝框部分，或者用专门的站【zhàn】立支架，遵从从上至下，从左到右的安装【zhuāng】顺【shùn】序【xù】。
施工现场，应做到严【yán】格按照施工规范要求执行【háng】，确保夹具或螺丝【sī】固定【dìng】在正【zhèng】确的安【ān】装位置【zhì】并拧紧。
来源：智汇光伏、光伏在线学堂
