Elektrolumineszenz-Messplatz

Die im Jahre 2005 veröffentlichten Arbeiten des japanischen Nara Institute of Science and Technology liefern einen Ansatz für ein leistungsfähiges Verfahren zur Prüfung der Qualität von Solarzellen durch Ausnutzung der Elektrolumineszenz [Fujuki05].

Hierbei wird eine Solarzelle wie eine Diode in Durchlassrichtung betrieben. Die durch die strahlende Rekombination erzeugten Photonen können als Leuchterscheinung im nahen Infrarotbereich nachgewiesen werden. Die Intensität der Strahlung ist ein Maß für die Ladungsträgerdichte. Daher werden über dieses Verfahren lokale Änderungen der Ladungsträgerdichte, die beispielsweise durch Risse oder lokale Kurzschlüsse (Shunts) verursacht werden, direkt sichtbar gemacht.

Zur Auswertung der Elektrolumineszenz wird eine hochempfindliche Kamera verwendet, die zur Ausschaltung von Fremdlicht in einer Messzelle arbeitet. Die geringe Lichtintensität macht eine höhere Belichtungszeit bis in den Bereich einer Sekunde notwendig. Die empfindliche Kamera wird zur Reduzierung des thermischen Rauschens zusätzlich gekühlt.

Die damit gewonnenen Bilder liefern detaillierte Hinweise über bestimmte Produktions- oder Materialfehler, beispielsweise mechanische Beschädigungen (Microcracks).

Zukünftige Arbeiten werden sich mit der Charakterisierung der Bildinformationen und der automatischen Klassifizierung von Fehlertypen beschäftigen.