Extracting individual solar cell data from photovoltaic module electroluminescence images and current-voltage curves

Abstract

Electroluminescence (EL) imaging is explored as a non-destructive method for quality assessment and characterization of solar modules. Here, we demonstrate the acquisition of dark I(V) characteristics for each individual cell within a solar photovoltaic module from complete module EL images. This enables a detailed diagnosis of module failure by individualizing cell parameters, such as series resistance and dark saturation current density. Such analyses become increasingly important with module aging, enhancing the possibilities for module or cell recycling. The method is checked for consistency with module parameters extracted from the measured module dark I(V) characteristics.

El ensayo de electroluminiscencia (EL) se explora como un método no destructivo para la evaluación de la calidad y la caracterización de módulos solares. Aquí, demostramos la adquisición de la característica I(V) a oscuras para cada celda individual dentro de un módulo solar fotovoltaico a partir de imágenes de EL del módulo completo. Esto permite un diagnóstico detallado de las posibles fallas que pueda presentar el módulo al individualizar los parámetros de cada celda, como la resistencia serie y la densidad de corriente de saturación. Estos análisis son cada vez más importantes con el envejecimiento del módulo, permitiendo predecir, por ejemplo, las posibilidades de reciclaje de módulos o celdas. La consistencia del método se contrasta con los parámetros del módulo extraídos de la medición de la característica I(V) a oscuras del módulo.