PV新技術的可靠度問題- 半切電池隱裂
新技術可能帶來新問題，本系列文章帶您了解目前新技術伴隨的潛在風險，以及可能的解決方案。
這一篇是關於半切電池片的隱裂問題，目前主流模組產品都使用切割過的電池片，然而切割過程會留下一些初始缺陷甚至微隱裂，在模組封裝過程中轉變為可見的隱裂。
本系列文章摘要自國際能源總署PVPS Task 13的技術報告，介紹PV新技術帶來的可靠度問題，這也是傑博作為子任務主持人所出版的第一份報告。我們彙整了目前可取得的技術文獻，以及全球各大研究機構的研究成果，期盼能幫助業界了解這些新技術的潛在風險。
本文介紹的IEA PVPS Task13報告可在以下官網連結下載
Degradationand Failure Modes in New Photovoltaic Cell and Module Technologies
報告內容
報告分為兩大部份，矽基電池模組相關問題，以及鈣鈦礦電池模組問題。本系列將以矽基電池模組為主，鈣鈦礦的技術尚未成熟市場化，就不在此介紹，有興趣的朋友請直接閱讀報告原文。
矽基電池相關主題如下：
2.1
半切電池隱裂
2.2
光導致衰退LeTID
2.3
電壓導致衰退PID
2.4
模組中的子串保護
2.5
封裝材衰退與失效模式
2.6
TOPCon和SHJ特有的新衰退模式
本文首先介紹第一個主題- 半切電池片的隱裂。
半切電池的隱裂
這幾年主流模組趨勢都使用半切電池片，而這些雷射切割過的電池片在切割面有較高的隱裂機會，尤其是切割設備或參數不適當，都會提高初始缺陷的數量。再加上模組串焊、封裝製程的溫度變化與外在壓力，可能會在模組內產生大量微小隱裂（如圖1左）。這種微小隱裂因為太小而容易被忽略，必須特意把EL影像放大才能看到。而因為不容易檢查，所以有些工廠完全忽略這種缺陷。
但是這種微小隱裂特別容易長大，而且因為數量較多，導致模組經過外力作用之後，會有大量隱裂。圖1右圖是一個實際案例，我們在台灣的案場抽檢發現大量隱裂，放大EL影像仔細檢查，發現模組內有很多如左圖的微小隱裂。這批模組經過海運與陸運，還沒有安裝就已經有超過九成模組有嚴重隱裂，顯示此種隱裂成長的潛力。
圖1 微小隱裂（左）與模組內隱裂分佈
解決方式與風險管控：
模組生產端：需要特別注意切割設備的技術與參數設定，一般來說無損切割造成隱裂的機會比一般雷射切割更小一些。串焊與封裝製程是形成微小隱裂關鍵製程，透過製程參數的優化可以降低隱裂出現的機會。
模組應用端：出廠前驗貨與案場抽檢是兩道有效的關卡，在工廠驗貨發現批量性問題可以依合約拒收，到案場抽檢可進一步發現因為運輸而擴大的缺陷問題。隱裂問題的最大爭議就是安裝後就很難判定缺陷的責任，模組商會推說是安裝造成，安裝商則推說是模組來料問題。安裝前及早發現隱裂問題有助於釐清是模組廠的責任還是安裝商的責任。
我們之前在工廠驗貨的經驗也發現，還沒出廠這種微小隱裂就長大為分岔隱裂（圖2右），顯示廠內包裝、運輸過程就有機會讓隱裂長大，必須審慎處理。
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關於作者：
林敬傑博士，業界朋友們逆稱為「傑博」
2004年在工研院從事太陽能模組研發
2005年與德國萊因技術合作，在臺灣建立亞洲第一個太陽能檢測認證實驗室
2007年擔任德資企業a2pak
Power茂暘能源技術長
2011年成立顧問公司PV Guider，提供專業諮詢與電站品質管控等服務
目前擔任：
PV Guider首席顧問
CNS國家標準審議委員
國際能源總署IEA PVPS Task 13太陽能可靠度工作組技術專家兼共同主持人
SEMI產業標準技術委員會主席
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