电磁感应对硅光伏电池可视化检测技术的改性

硅光伏电池对检测技术的需求贯穿于研发、生产、服役和维修等过程。探索电磁感应(EMI)对光伏电池缺陷检测用电致热成像(ET)和电致发光(EL)的影响,并进行改性研究。在研究ET热辐射和EL光辐射原理的基础上,分析涡流生热对热辐射和光子辐射等物理过程的影响。提出基于电磁感应和电致热光辐射的光伏电池无损检测方法,实现了单晶硅光伏电池断栅、划痕、断角、杂质掺杂、表面涂层污染、隐裂、黑芯片和多晶硅光伏电池划痕、碎片等不同类型缺陷的可视化检测。通过实验对比分析了两个功率下的ET和EL成像,定性结果表明,电磁感应能够大幅提高ET和EL对缺陷的检测能力。     

多晶硅太阳能电池的电子束辐照效应

为探索多晶硅太阳能电池的辐照损伤机理,采用实验和蒙特卡洛模拟方法,对多晶硅太阳能电池进行了电子辐照效应研究.运用CASINO程序模拟了不同注量的电子束在多晶硅太阳电池的射程和能量损失分布,从理论上分析太阳能电池受电子束辐照后的损伤情况.通过实验检测,进行缺陷太阳能电池EL图像及电池的伏安特性分析.结果表明,多晶硅太阳能电池受到电子辐照后,在电池内部产生缺陷,进而造成电池的电学性能退化,而随辐照注量增加,产生的缺陷越多,电学性能退化越大.     

电致发光缺陷检测仪的成像性能评估

针对电致发光缺陷检测仪的成像性能不一致的现状,结合光伏组件自身的电致发光原理,对分辨率、图像均匀性、图像显示等技术指标进行了分析和比较,提出了一种适用于光伏组件生产线现场快速有效的检测技术。研制了相应的检测评估装置,开展了相关测试试验。实验结果表明,利用该技术对粘贴在组件上的分辨率测试板的图像进行视觉判读,可实现1.98lp/mm(线对每毫米)的最高分辨率检测以及0.1mm线宽的最小单条纹缺陷模拟检测,从而保证光伏组件的缺陷检测工作能够更加准确有效,促进光伏产业的质量提升。经测试,该评估技术适用于光伏组件生产线上的电致发光缺陷检测仪,可满足目前光伏产业的检测需求。     

应用独立成分分析的太阳能电池图像去噪

研究用于太阳能电池缺陷检测的电致发光图像噪声去除的问题。太阳能电池电致发光图像是近红外图像,一般来说采集到的图像具有噪声严重、亮度不均匀等特点,使用快速独立成分分析(Fast ICA)将图像分离成两个独立成分,一个是噪声,一个是所需的分离结果。由于分离结果中仍存在椒盐噪声,对分离结果再进行均值滤波,最后得到理想的太阳能电池图像。实验结果表明,此方法对太阳能电池电致发光图像的去噪效果显著,为进一步的图像处理做好了准备。     

应用独立成分分析的太阳能电池图像去噪北大核心

研究用于太阳能电池缺陷检测的电致发光图像噪声去除的问题。太阳能电池电致发光图像是近红外图像,一般来说采集到的图像具有噪声严重、亮度不均匀等特点,使用快速独立成分分析(Fast ICA)将图像分离成两个独立成分,一个是噪声,一个是所需的分离结果。由于分离结果中仍存在椒盐噪声,对分离结果再进行均值滤波,最后得到理想的太阳能电池图像。实验结果表明,此方法对太阳能电池电致发光图像的去噪效果显著,为进一步的图像处理做好了准备。     

光伏用电致发光缺陷检测仪空间分辨率的量化评估

针对光伏用电致发光缺陷检测仪空间分辨率目视判定重复性、准确性差,并且难以量化等问题,提出一套基于卷积神经网络模型的空间分辨率量化评估方法。参照相关标准JJF(闽)1088-2018,采取不同的拍摄条件拍摄并切割出空间分辨率线对图像,对图像进行人工分类。设计卷积神经网络结构,采用卷积层、池化层和全连接层结构,并使用已分类完成的空间分辨率线对图像对模型进行训练。最终使用测试集对模型进行评估,结果表明,模型在测试集上的判别正确率达到99.2%。该方法满足使用要求,可取代目视判别,提高了光伏用电致发光缺陷检测仪空间分辨率判定的准确性与重复性,并为其量化提出了新的解决思路。由于太阳电池片用光致发光缺陷检测仪与光伏用电致发光缺陷检测仪的成像方式类似,该方法可兼容太阳电池片光致发光检测仪的性能评估。     

光伏电池图像序列的深度学习检测方法

为了实现光伏电池工厂端的智能检测,使用热红外相机采集电致热成像(Electro-thermography,ET)与短波红外相机采集电致发光现象(Electroluminescence,EL)检测光伏电池缺陷.提出一种基于光流法处理光伏电池热流场的热图像序列分析方法,准确找到异常发热源.并与短波红外成像找到的异常发光源融...     

太阳电池测试仪中数学模型的建立

对太阳电池测试仪中应用的单指数数学模型和双指数数学模型进行了较深入的研究。用参数可分离非线性最小二乘拟合方法，根据少量测量数据较准确地求得了太阳电池双指数数学模型。该数学模型的建立，对研究太阳电池特性，求解太阳电池等效数，完整绘出太阳电池伏安特性曲线有着重要意义。     

实时带钢表面质量检测算法研究与应用

针对现有带钢表面质量检测技术在检测精度、数据实时吞吐量等方面存在的问题,提出了一种基于纹理特征编码的带钢表面缺陷检测方法。首先,利用高斯滤波器的差分响应模拟人类视觉的纹理感知模型,在原始图像空间内进行缺陷可疑点检测;然后对疑似缺陷位置进行纹理特征的提取与编码,在纹理特征编码空间内完成缺陷的精密定位。实验结果表明,该方法可以对带钢表面常见的氧化、孔洞、边裂、麻点等十几种不同类型缺陷进行精确地检测,降低了系统的误检率,同时提高了缺陷检测的识别率和算法的计算效率。     

喹啉梓有机电致发光薄膜器件的时间特性分析

用喹啉锌作发光材料,制备出Ｇｌａｓｓ／ＩＴＯ／Ｚｎｑ２／Ａ１结构的有机电致发光薄膜器件,分析并测量了它的伏安时间特性,电光时间特性,并与ＬＥＤ器件的电致发光时间特性进行了比较。实验表明有机薄膜发光的电光时间效应与ＬＥＤ器件相比有其特殊性。     

太阳电池测试系统的研制

为了获得太阳电池的基本性能参数,研究太阳电池动态行为及光电转换机制。我们采用labview8.5语言和光脉冲技术,研制了一套太阳电池测试系统。该系统实现了I-V曲线、电荷提取、光电压衰减、光脉冲扰动瞬态的电池行为测试,可以获得太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、光电转换效率等基本性能参数以及电子扩散系数、电子寿命、电子扩散长度等微观性能参数。本系统已在染料敏化太阳电池研究中获得了重要实验结果。     

太阳电池测试系统及其参数匹配优化研究

为了获得太阳电池的I-V特性曲线及特性参数,利用Visual C++语言开发出基于Windows平台的太阳电池测试软件系统,并对基于补偿原理的I-V测试电路参数匹配进行了详细分析。电路中串联电阻及桥式直流电源对电池的暗特性影响变化不大,但可使光特性I-V曲线发生显著变化。通过参数匹配的调整与优化,测量数据与电池的标准数据基本吻合,其误差仅为1%~2%,表明该测试软件系统满足实际使用要求,为电池性能分析提供了准确的依据。     

QE、LBIC和I-V对铸造多晶硅、单晶硅太阳电池的表征

分析了三种不同类型的商业太阳电池片-P 型铸造多晶硅太阳电池，定边喂膜生长硅(EFG)太阳电池 和单晶硅太阳电池的光谱响应（外量子效率EQE），光束诱导电流（LBIC）和暗电流-电压(I-V)，光照I-V 曲线。在I-V 特性测试中，利用太阳电池的二极管等效模型从测量数据中得出重要的电池参数，例如串联 电阻，并联电阻，二极管理想因子，暗饱和电流等。通过光谱响应和LBIC 测试，分析影响这些参数的可 能性缺陷。在铸造多晶硅、EGF 太阳电池中影响电池参数的主要缺陷是晶界以及位错以及材料中杂质，而 对于单晶硅来说，主要的却是存在于体内的金属杂质等。     

EBIC and luminescence studies of defects in solar cells

Electron beam-induced current (EBIC) can be used to detect electronic irregularities in solar cells, such as shunts and precipitates, and to perform physical characterization of defects by, e.g. measuring the temperature dependence of their recombination activity. Recently also luminescence methods such as electroluminescence (EL) and photoluminescence (PL) have been shown to provide useful information on crystal defects in solar cells. In this contribution it will be shown that the combined application of EBIC, EL and PL may deliver useful information on the presence and on the physical properties of crystal defects in silicon solar cells. Also pre-breakdown sites in multicrystalline cells can be investigated by reverse-bias EL and by microplasma-type EBIC, in comparison with lock-in thermography investigations.     

太阳模拟器的光谱辐照度分布

以两种方式列出了一个有代表性的中国太阳模拟器TM-500D的光谱辐照度分布数据。数据表明该太阳模拟器是标定和复制标准太阳电池的一种理想系统。介绍了评价太阳模拟器光谱照度分布的一种新方法。     

WCL调节仪在串级控制中的应用

在介绍WCL-13A调节仪特点和基本规格的基础上,着重介绍了串级控制技术和WCL-13A这种新型调节仪在太阳能电池制造中的扩散炉温度控制等场合的应用案例。     

硅太阳能电池制备过程的质量控制策略

为了提高硅太阳能电池制备过程的成品率、生产效率和自动化程度,基于对硅太阳能电池生产工艺的分析研究,并从产品质量控制的角度出发,建立了新型质量控制体系。体系由基于全自动光学检测设备的质量监控系统和基于统计过程控制技术(SPC)的质量分析评估系统组成,经过监控系统采集生产线质量信息数据后由质量评估系统对数据进行质量判定、缺陷分析和工艺评价等分析处理,实现了自动生成报表、辅助修改工艺和实现远程管理等功能,从而达到了提高产品质量、稳定生产和提高生产效率的目的。     

Design,realization and uncertainty analysis of a laser-based primary calibration facility for solar cells at PTB

A completely newly designed multi-functional facility for the primary calibration of reference solar cells and the spectral characterization of all solar cell types has been developed and built at PTB. The new facility is based on the successfully applied Differential Spectral Responsivity (DSR) method that allows the determination of the absolute spectral responsivity and nonlinearity of solar cells with the lowest uncertainties. By using a tunable laser system, the new setup avoids the main problem of monochromator-based systems: the low optical power level of the monochromatic beam. Thus it enables a significant reduction of the uncertainty for the short circuit current under standard test conditions I_STC of solar cells. It enables the calibration of World Photovoltaic Scale (WPVS) reference solar cells with an uncertainty of 0.4% (k = 2), the lowest value stated by any WPVS laboratory.     

基于Excel的I-V线测试及数据处理管理系统设计

针对太阳能电池电流-电压曲线测量和数据分析的需求．在MS Excel环境下．通过使用VBA工具．对恒电位仪进行编程实现电流-电压曲线自动测量的功能．并且集成了数据处理及数据管理功能．对实验结果进行处理分析。极大地提高了测量及数据处理的效率。为用户的频繁测试提供了有力支持。