CN116261828A - 用于评估太阳能电池的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于评估太阳能电池的方法,具有一个或多个光源(1),其中该一个或多个光源(1)紧固到紧固设备(2),其中该一个或多个光源(1)可移动地紧固到该紧固设备(2)并且/或者设置光强度控件(19),利用该光强度控件,每个光源(1)的光强度能够独立于其他光源(1)的光强度进行改变,具有相机(3),该相机紧固到该紧固设备(2),其中该方法包括以下步骤:以一定方式通过该相机(3)将该紧固设备(2)相对于太阳能电池对准,使得该相机(3)的相机轴线(9)相对于待评估的该太阳能电池的表面尽可能垂直,以一定方式对准该一个或多个光源(1)并且/或者以一定方式控制该一个或多个光源(1)的光强度,使得待评估的该太阳能电池被尽可能均匀地照射,在尽可能均匀的该照射之后,通过该相机(3)拍摄待评估的该太阳能电池的照片,通过该照片来评估该太阳能电池。本发明还涉及一种用于执行该方法的系统。
Description
技术领域
本发明涉及用于评估光伏系统的太阳能电池的质量的方法。本发明还涉及用于评估太阳能电池的系统。
背景技术
光伏系统通常包括多个太阳能模块。太阳能模块是包括多个太阳能电池的结构单元。为了能够生成足够高的电压,太阳能模块的太阳能电池串联地彼此电连接。
根据公开文献EP 2 942 634 A1已知一种用于测量和评估光伏系统中的功率损耗的方法。
根据公开文献WO 2010/130013 A1、AU 2016431057 A1、WO 2011/079353A1、US2011/0234790 A1、EP 3208937 B1和US 9641125 B2已知本领域的其他现有技术。
如果要在安装光伏系统后对其进行验收、要出售已安装的光伏系统或者要向保险公司索赔损害,则需要对光伏系统进行评估。用于可靠的能量产生、根本原因分析或运输损害检测的常规维护测量也包括评估光伏系统或其模块。
随着PV系统的数量和尺寸的增加,可被自动化并具有高吞吐量的评估方法正变得重要。
特别适合于上述目的的是使用成像技术并且可部署在无人驾驶载具(诸如无人机)中的光学方法。具体地,光致发光(PL)方法适用于该目的。
发光方法分为电致发光(EL)和光致发光(PL)。这两种方法的基础是在太阳能模块中生成电荷载流子,这些电荷载流子重新组合并且随后发射具有带隙能量的光(对于硅,约1.1eV或约1130nm)。通过适用于对应波长的相机记录所发射的光。评价由此获得的照片以评估太阳能电池。不再起作用的太阳能电池不发射光。因此,所获得的照片的暗区域可指示不再起作用的太阳能电池,或者至少不再完全起作用的太阳能电池。
这两种方法之间的主要差异在于激发的类型。在电致发光中,激发是电的。在光致发光中,激发是通过光的。因此,电致发光测量需要对电路进行干预,这可通过使用光致发光来避免。
发明内容
光致发光方法当前仅在实验室中使用。本发明的目的是开发一种适用于户外使用的移动光致发光方法以及用于执行该方法的系统。
为了实现该目的,一种方法包括第一权利要求的特征。用于执行该方法的系统包括附加权利要求的特征。有利的实施方案由从属权利要求确定。
该方法包括使用包括一个或多个光源的照明设备。具体地,这些光源是电光源。因此,此类光源在足够电源的情况下发射光。
该一个或多个光源紧固到紧固设备。通过紧固设备,实现了光源经由紧固设备彼此机械连接。紧固设备可以是杆或管。紧固设备可包括彼此连接的若干个杆和/或管。紧固设备可以是平面结构或包括平面结构。例如,紧固设备可由塑料和/或金属制成。紧固设备可由多个彼此连接单独部分组成,例如,通过一个或多个螺钉连接、一个或多个粘合剂连接、一个或多个焊接连接和/或一个或多个铆接连接来彼此连接。紧固设备可由单件制成。如果紧固设备由可拆卸地彼此连接的多个部分组成,则可将其拆卸以便于具有紧固到其上的部件的紧固设备的运输。例如,紧固设备可包括用于将紧固设备紧固到支架的悬挂设备。紧固设备可以可移动地连接到支架以允许紧固设备在支架处于固定位置时被对准。如果需要,紧固设备可包括一个或多个铰链以允许紧固设备的几何形状被调整到待评估的情况。
该一个或多个光源可移动地紧固到紧固设备并且/或者存在光强度控件,通过该光强度控件可单独地改变每个光源的光强度。因此可改变光的亮度。例如,该一个或多个光源可被枢转。具体地,该一个或多个光源则不仅可二维枢转而且还可在第三维度中枢转。这样的可移动安装旨在确保可通过使光源相对于紧固设备移动而使得太阳能模块的不同区域被照射。以适用于此的方式提供可移动性。可移动性旨在使得一个或多个光源能够被对准,从而使得太阳能模块的期望区域由此被均匀地照射。为了能够以期望方式均匀地照射期望区域,另选地或附加地规定每个光源的光强度可单独地改变。如果有两个光源,则一个光源的光强度可改变而不影响另一光源的光强度。这也是旨在确保太阳能模块的期望区域可被均匀地照射。
相机紧固到紧固设备。选择相机以使得当电荷载流子重新组合时,相机能够拍摄由太阳能电池发射的辐射的照片。相机可以可移动地或不可移动地附接到紧固设备。
原则上,还可以与具有一个或多个光源的照明单元独立地操作该相机。为此目的,相机可例如通过快速释放紧固件可拆卸地连接到紧固设备,以便能够快速且在不用工具下移除相机(如果情况使得这显得有利的话)。
该方法包括以下步骤:
通过相机以一定方式将紧固设备相对于待评估的太阳能电池对准,使得相机的相机轴线尽可能垂直于待评估的太阳能电池的表面延伸,即垂直地冲击在太阳能电池的表面上。相机轴线是指相机的“观察方向”。如果若干光源围绕相机分布,则优选地对准相机轴线以使得其朝向由待评估的太阳能电池形成的区域的中心延伸。
如果相机可移动地紧固到紧固设备,则可通过使相机相对于紧固设备移动来实现对准。如果相机不可移动地紧固到紧固设备,则通过移动紧固设备来对准相机。
优选地对准该一个或多个光源并且/或者优选地控制该一个或多个光源的光强度,使得尽可能均匀地照射待评估的太阳能电池。尽可能均匀地意味着尽可能好的,因为不可能完全避免某些波动。通常,在已经相对于待评估的太阳能电池对准相机之后对准光源。然而,如果能够以理想方式对准相机,以使得相机轴线精确地垂直于待评估的区域,则也可在之前对准光源。此外,通常不需要为不同光源提供不同光强度。在这种情况下,在对准相机之前,可针对每个光源统一设置光强度。可存在用于光源的对准的标准化预设。如果理想地对准相机轴线,则标准化预设就足够了。例如,可通过卡入点来定义标准化预设。如果光源处于其标准化预设,则光源通过闩锁连接来保持在该位置。通过施加足够大的力,光源可从闩锁位置移出。
在尽可能均匀的照射之后,通过相机拍摄待评估的太阳能电池的照片。相机基本上是数字相机,因为这可立即提供照片(即图像)而不必首先使胶片显影。此外,可特别容易地以自动化方式评价数字相机的照片。
通过所捕获的图像或照片来评估(评价)太阳能电池。具体地,检查在照片中可看到亮区域和暗区域的位置。例如,暗区域可指示缺陷。
本发明还包括不以使得照射尽可能均匀的方式对准和/或控制光源和/或光强度。下面描述了与尽可能均匀地照明的原理的偏差的示例。
优选地,存在布置在一个平面中的若干光源。利用这种布置,在技术上更容易均匀地照射由太阳能电池形成的期望区域。优选地,该多个光源然后围绕相机进行布置以便能够非常均匀地照射。优选地,相邻光源彼此等距地间隔开以便能够以技术上简单的方式非常均匀地照射。
优选地,存在不超过二十个光源,使得技术努力不是过度的。优选地,存在至少四个光源以便能够足够均匀地且完全地照射一般尺寸的太阳能模块。每个光源可包括大量的LED,例如50个至150个LED。
优选地,LED用于生成光。因此,具有紧固到其上的部件(相机和一个或多个光源)的紧固设备的重量可保持为较低的。
光束投射器可用作光源以提供均匀的照射。如果有若干光源可用,则每个光源都可以是光束投射器。
该一个或多个光源优选地各自具有针对所生成的光的短通滤波器。短通滤波器允许短波光从光源射出。另一方面,长波光被滤除。相机则具有针对由太阳能电池通过电荷载流子的重新组合而生成的光的长通滤波器。长通滤波器确保了仅有长波光可被相机的光敏材料捕获。这确保了来自太阳能电池表面的光反射不会歪曲结果。这是由于以下事实:如果该一个或多个光源仅发射短波光并且没有其他光源,则仅短波光被太阳能电池的表面反射。基于电荷载流子的重新组合的太阳能电池的光辐射至少主要包括长波光。
相机的光敏材料优选是光敏硅(Si)或光敏砷化铟镓(InGaAs)。这些材料适用于检测在电荷载流子重新组合的情况下由太阳能电池发射的长波光。因此,这些光敏材料充当针对光的检测器。
在一个实施方案中,当从上方观察时,将评估矩形太阳能模块,该矩形太阳能模块从而包括待评估的太阳能电池。然后对准紧固设备以使得太阳能模块在通过相机拍摄的照片中被示为尽可能矩形的。这种形状实现得越好,相机的对准就越好。这同样适用于其他形状。因此,例如,如果太阳能模块应当是圆形的,则对准相机以使得在照片上以相同圆形形状示出太阳能模块。在这种情况下,相机轴线精确地垂直于表面对准。然而,由于此类理想对准通常是不可能的,因此另外还存在改变光源的光强度并且/或者对准光源以使得以这种方式最终实现足够均匀的照射的可能性。当照射如此均匀以使得可根据由相机拍摄的照片评估太阳能电池的性能时,存在足够均匀的照射。
紧固设备可紧固到无人机。紧固设备的对准可由无人机执行。紧固设备可以是无人机的一部分,即其可具有双重功能。例如,紧固设备也可以是无人机的壳体。可通过无人机特别快速地评估光伏系统(即使难以到达该光伏系统)。
在一个实施方案中,在无人机的情况下,光源不具有其自身的主动风扇。相反,优选地以一定方式布置光源,使得飞行器的向下气流提供足够的冷却。重量有利地保持为较低的。
在无人机的情况下,针对相机和针对一个或多个光源的电源可经由无人机的电池在内部实现。然而,单独电源(即第二可再充电电池)也是可能的。
在一个实施方案中,可使用一个或多个驱动器来移动一个或多个光源和/或相机。然后,光源可以以机动化方式对准。然后,其还能够以自动化方式对准。电驱动器(例如电动马达)特别适合作为驱动器。驱动器可以是线性驱动器。
光源和/或相机可通过球窝接头紧固到紧固设备。
光源和/或相机优选地通过两个轴紧固到紧固设备并且可围绕每个轴枢转。这两个轴优选地围成直角以允许光源和/或相机在三个空间方向上枢转。该实施方案便于通过电动马达进行的对准。
在一个实施方案中,提供一个或多个间隔件。通过该一个或多个间隔件,对准紧固设备。间隔件可以是杆或包括杆。可将间隔件紧固到相机或光源。出于稳定性原因,优选地将间隔件紧固到紧固设备。如果存在多个间隔件(诸如三个或四个间隔件),则这些间隔件可被放置在太阳能电池的表面上(像桌子的腿一样)。然后,布置间隔件使得相机可理想地观察待评估的太阳能电池的表面。
间隔件可像折叠桌的桌腿一样可折叠地紧固以便允许它们被折叠以用于运输。在折叠状态下,间隔件可通过闩锁设备来保持就位。两个间隔件可通过一个或多个支柱连接以提高稳定性。
在一个实施方案中,间隔件被放置在与包括待对准评估的太阳能电池的太阳能模块相邻的太阳能模块上。这允许在一次操作中通过均匀地照射太阳能模块的全部区域并且随后使相机拍摄太阳能模块的整个区域的照片(然后评价该照片)来评估太阳能模块的所有太阳能电池。
该一个或多个间隔件在其下端处可具有辊以允许紧固设备通过滚动移动到理想位置。如果将一个或多个间隔件放置在太阳能模块上,则该间隔件可在其下端处加宽以避免太阳能模块上的点负载。
如果在执行该方法期间存在与太阳能模块或地面的接触,诸如通过一个或多个间隔件接触,则紧固设备的移动可通过具有或不具有外部轨道的辊或滑块来执行。外部轨道可紧固到模块上或紧固在模块处以执行该方法。另选地,模块之间的空间可用作轨道。
该方法优选地以自动化方式(由计算机控制)执行。为了能够以自动化方式执行该方法,可在计算机中存储或者在计算机的屏幕上选择其太阳能电池将被评估的太阳能模块具有哪个表面形状。如果将评估具有矩形表面的太阳能模块的太阳能电池,则矩形形状可存储在计算机中或者通过屏幕和输入设备来选择。然后通过比较由连接到计算机的相机提供给计算机的形状来执行对准。
紧固设备通过计算机移动,直到所传输的形状最大程度地类似于所存储或选择的形状。随后,移动光源并且/或者改变光源的光强度直到计算机已经确定通过相机可能达到的最均匀照射。随后,计算机触发由相机拍摄照片。最后,计算机可评价照片并且发出状态报告。
如果紧固设备连接到无人机,则计算机控制无人机的飞行以进行对准。紧固设备可设立在表面上并且包括可由驱动器移动的吊杆,相机和一个或多个光源紧固到该吊杆。然后,计算机可控制例如吊杆的机动化移动以将相机相对于待评估的太阳能电池对准。另选地或补充地,计算机可控制相机的机动化枢转。
在一个实施方案中,例如,为了对准光源并且/或者控制光源的光强度,将平坦的荧光或磷光材料放置在待评估的太阳能电池上。在放置之后,光源照射荧光或磷光材料。如果短波光现在冲击荧光或磷光材料,则至少长波光也被反射回来。当已经施加磷光材料时,优选地关闭光源并且拍摄照片。因此使以下成为可能:相机可拍摄所照射的表面的照片,该照片适用于检查。然后,这种照片可由计算机评价,使得计算机可以以技术上简单的方式控制光源的对准和/或光源的光强度的调节,以便实现可能的最均匀照射。然而,这种照片也可用于通过荧光或磷光材料进行不均匀性测量以用于照片的后续或实时调整。例如,可计算出哪些亮度变化是由于照射的不均匀性造成的,以便以进一步改进的方式评估太阳能电池。
该方法适用于户外使用。例如,可评估已经安装在建筑物屋顶上的光伏系统的太阳能模块,而不必干预光伏系统的电路。基本上在黑暗中执行该方法以避免太阳干扰光影响。
通过该方法可补偿外部影响,诸如地面不平度、太阳能模块的迎角和干涉光的来源。因此,尽管存在此类干扰,仍实现了太阳能电池的足够均匀的照射以便能够可靠地检测缺陷。
本发明还涉及一种用于执行该方法的系统,该系统具有紧固设备并且具有紧固到该紧固设备的一个或多个光源。该一个或多个光源可移动地附接到紧固设备并且/或者提供光强度控件,通过该光强度控件可单独地改变每个光源的光强度。相机紧固到紧固设备。使得一个或多个光源仅能够发射短波光。因此,该一个或多个光源可各自包括短通滤波器,通过该短通滤波器实现了仅短波光可从光源射出。使得相机仅可接收长波光以用于拍摄照片。因此,相机可包括长通滤波器,通过该长通滤波器实现了仅长波光可进入相机。在本发明的意义上,短波光具有比长波光的波长更短的波长。
无人机可紧固到紧固设备。这还包括紧固设备同时是无人机的一部分,例如无人机的壳体的一部分。
优选地,系统包括至少三个或四个光源。优选地,系统包括不超过十二个光源。在一个实施方案中,系统包括四个至八个光源。太阳能模块通常包括约60个太阳能电池。此类太阳能模块的待照射区域为约1.6m2。在四个至十二个光源的情况下,此类区域可被足够均匀地照射。
系统可包括多个可拆卸照明单元以便能够缩放。每个照明单元可包括一个或多个光源。然后,照明单元可拆卸地紧固到紧固设备。根据需要,可添加或移除照明单元。然后存在电插头连接以向添加的照明单元供应电力,并且如果需要,将它们连接到光强度控件。
系统的光源可布置在第一平面中。相机可被布置在该平面的后方。利用这种布置,在执行该方法期间,光源可能比相机更靠近待评估的太阳能电池。以这种方式,特别好地实现了待评估的太阳能电池的均匀且高强度的照射。因为相机与太阳能电池相距较大距离,所以小焦距仍然足以能够拍摄大区域。
通过使用大功率发光器件(LED),系统的重量可保持为特别低的。
系统可以是可移动的、重量轻的和灵活的,使得可例如以很小的力手动地保持和对准该系统。
可根据需要调整相机的焦距。如果太阳能模块和相机之间的距离很小,但是太阳能模块的整个表面将通过照片捕获,则可能已经选择大焦距。如果太阳能模块和相机之间的距离很小,并且太阳能模块的表面的仅一部分应当通过照片捕获,则可能已经选择小焦距。
针对系统的紧固设备的悬挂设备可被灵活地设计,以便能够在三维中补偿地面和孔的大小不平度,尤其是在地面安装系统的情况下。由于重量可以是低的,因此可使用间隔件将系统放置在太阳能板上而不会损坏它们。基于无人机的系统是可能的。
适用光致发光图像的有关定性和定量的主要问题是光致发光信号对激发强度的线性依赖性。例如,通过所提供的相机,可在适用于硅的光谱中检测到非常低的强度。此外,本发明允许以足够的均匀性完全照射普通太阳能模块。
本发明可检测的缺陷包括裂纹、电池异常或非活性区域。
在照射均匀性较差的情况下,大面积缺陷诸如电势引起的退化(PID)、有关并联电阻减小的其他缺陷、或者模块缺陷诸如短路的旁路二极管,是不可检测的或者更难以检测。本发明可实现足够均匀性以便也能够检测此类缺陷。
均匀性对所有缺陷特征的检测具有影响,并且既可使其复杂化又可使其简化。根据本发明,如果不均匀照射可简化缺陷的检测,则也可实现不均匀照射。
本发明不仅实现对通常大型的太阳能模块的表面的全区域照射,而且还实现单独太阳能电池的表面的全区域照射。可照射太阳能电池的尺寸(约250cm2)至太阳能模块的表面的尺寸(约1.6m2)之间的区域。
为了使均匀性适于每个模块的所有缺陷特征的检测,光源是可灵活控制的。
本发明使得能够将相机和光源(例如LED模块)集成到无人机中。为了能够将功率需求保持为低的,可将光强度保持为低的。如果需要,可将待检查的区域选择为相对小的。通过拍摄太阳能模块的部分区域的多张照片,可以完全地高分辨率评估太阳能模块。
本发明可提供一种手持式系统。其可足够小以使得可拍摄太阳能模块的仅部分区域的照片。然而,通过拍摄不同部分区域的照片,可完全地检查太阳能模块,并且然后也可以特别高的分辨率检查太阳能模块。然而,手持式系统的尺寸也可以一定方式设定成使得一般尺寸的太阳能模块可被完全均匀地照射,以便能够通过仅一张照片来评估整个太阳能模块。
在手持式系统的情况下,应当注意将重量减小到其可由仅一个用户操纵的程度。
一方面的太阳能模块与另一方面的相机/照明单元之间的距离优选为小的,以便能够使用在光方面较弱并且因此特别浅的光源。这可通过使用具有长焦距的透镜来补偿。在此类操作中,可扫描太阳能模块。由于短距离和扫描,光源不必为了成像均匀的辐射而持续地对准。相反,在手持式操作中,相机/照明单元与太阳能模块的理想对准可由用户手动调整。光源和相机则可以是一个构造单元。
在本发明的一个实施方案中,光源可在执行该方法期间位于一个平面中,并且相机位于该平面的后方。
可对所拍摄的照片或照片序列进行后处理和合成以形成完整图像(拼接)。通过来自照片或照片序列的超分辨率算法可增加分辨率。
通过本发明,可改变照射强度以便能够检测电池行为,并且,因此如果需要,能够检测缺陷图案。
本发明可实现高照射强度。已发现高达1000W/m2的辐照度是可能的。
附图说明
下面将参照附图更详细地解释本发明。这些图示出了:
图1:结构以及灯场与太阳能模块的迎角之间的透视差异的示意图;
图2:透视失真的镜头的示例;
图3:具有光源和相机的无人机;
图4:部件的简图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的系统的示意图。该系统包括具有四个光源1的照明设备。四个光源1可移动地紧固到紧固设备2。每个光源可在三个空间方向上旋转。紧固设备2是杆或管。四个光源沿直线布置。由于直线可位于平面中,所以光源也被布置在平面内。
通过光强度控件(未示出),每个光源的光强度可独立于其他光源进行改变。每个光源也可独立于其他光源完全关闭。
相机3紧固到紧固设备2。相机3安装在光源1之间的中心上。因此,在可由光源1生成的光的中心上执行相机安装。
紧固设备2可移动地紧固到支架4。支架4立在基部5上,用于太阳能模块7的立柱框架6立在该基部上。
对准光源1以使得由光源发射的光8冲击在待照射的太阳能模块7的表面上。
首先,以一定方式将紧固设备2相对于待照射的太阳能模块7的表面并且因此相对于待照射的太阳能电池的表面进行对准,使得相机3的相机轴线9(即相机3的观察方向)尽可能垂直且居中地冲击在待评估的太阳能电池的表面上。为此目的,以一定方式旋转紧固设备2,使得其尽可能平行于待照射的太阳能模块7的表面延伸。图1示出了其中这仅是近似可能的情况。随后,以一定方式对准光源1,使得它们能够尽可能均匀地照射待照射的太阳能模块7的表面的全部区域。如图1所示,与下光源1相比,上光源1与待照射的太阳能模块7的表面相距更大距离。为了补偿这一点,与上光源下方的光源1相比,上光源1所发射的光8具有更大光强度。这由表示光发射的箭头8的尺寸表示。光源1定位得越低,箭头就越小并且光强度就越小。以这种方式,实现了太阳能模块7的待照射表面的均匀照射。待照射表面是被照射以便能够通过太阳能模块7的太阳能电池生成电力的表面。
在已实现的尽可能均匀的照射之后,通过相机3拍摄待评估的太阳能电池的照片。拍摄了太阳能电池由于光源1的照射而生成的光10。通过所拍摄的照片,评估太阳能模块的太阳能电池。
在图1中示出了四个光源1。然而,光源1的数量可为更大或更小的。已证明十二个光源1的上限是可行的。已证明100W COB LED适合作为光源1。十二个此类光源足以对整个太阳能模块进行均匀照射。每个光源的LED可安装在具有风扇和控制板的LED模块上。作为每个光源的光学器件,可存在具有胶合短通滤波器的抛物面镜(例如,Schott“KG5”热防护玻璃)。抛物面镜在期望方向上引导所生成的光。光在离开光源1之前首先通过短通滤波器。电源可由合适的电源适配器或电池提供。
选择相机3以检测太阳能电池通过电荷载流子的重新组合而生成的光。使用截止波长为970nm的长通滤波器以可靠地滤除由太阳能电池通过电荷载流子的重新组合而生成的光。通过电荷载流子的重新组合而生成的光在其可冲击相机的光敏材料之前首先穿过长通滤波器。
可提供用于相机和用于通过控制LED激发强度来优化照射均匀性的算法的控制计算机(在图1中未示出)。
系统(诸如图1所示的系统)可用于灵活且快速地响应于针对太阳能模块的每个位置的太阳能模块的透视变形以提供均匀照射。光源1的灵活性可为每个缺陷特征生成最佳检测率所需的激发分布。这可以是自动的。在拍摄测试照片之后,可进行调整。如果需要,可基于下一张测试照片检查结果以便继续调整。即使在没有与太阳能模块的物理和电接触的困难外部条件下,普通尺寸的太阳能模块的完整表面的照片也为可能的。
图2示出了当相机轴线不完全垂直于待照射的太阳能模块的表面时的矩形太阳能模块的照片。该照片示出了太阳能模块在照片中被示为仅近似矩形的。
在图2的示例性情况下,上太阳能模块边缘与下太阳能模块边缘的比率为约1.14。假设LED激发辐射的二次强度减小,则照射太阳能模块上表面的LED将必须多提供约30%的功率以实现足够高的均匀性。因此,在这种情况下,仍然可以通过控制光强度来实现足够均匀的照射。
图3示出了相机3和光源1可移动地紧固在其上的无人机11。总共有六个可移动地紧固的光源1。这些光源分别在两侧可移动地紧固到腿12和支柱13。无人机的一侧上的光源1是等距间隔的。相机3居中地布置在无人机11的壳体下方。腿12和支柱13用作紧固设备的一部分。
图4示出了被具有短通滤波器14的两个光源1照射的太阳能模块7。两个光源1被对准以使得太阳能模块7被尽可能均匀地照射,如太阳能模块7的表面上的亮度分布17所指示的。通过具有长通滤波器15的相机3拍摄太阳能模块7的表面的照片。相机3和光源1通过固定装置16可移动地安装并且可围绕如所示的两条相互垂直轴线枢转。光源1的光强度可由电位计19改变。存在用于光源1的电源20。经由计算机18向相机3供应电力。
Claims (15)
1.一种用于评估太阳能电池的方法,具有一个或多个光源(1),其中,所述一个或多个光源(1)紧固到紧固设备(2),其中,所述一个或多个光源(1)可移动地紧固到所述紧固设备(2)并且/或者存在光强度控件(19),利用所述光强度控件,每个光源(1)的光强度能够独立于其他光源(1)的光强度进行改变,具有相机(3),所述相机紧固到所述紧固设备(2),其中,所述方法包括以下步骤:
以一定方式使用所述相机(3)将所述紧固设备(2)相对于太阳能电池对准,使得所述相机(3)的相机轴线(9)相对于待评估的所述太阳能电池的表面尽可能垂直,以一定方式对准所述一个或多个光源(1)并且/或者以一定方式控制所述一个或多个光源(1)的光强度,使得待评估的所述太阳能电池被尽可能均匀地照射,在尽可能均匀的照射之后,通过所述相机(3)拍摄待评估的所述太阳能电池的照片,使用所述照片来评估所述太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光源(1)布置在一个平面中。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,存在不超过二十个光源(1)和/或至少四个光源(1)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,每个光源(1)包括一个或多个LED。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述光源(1)包括针对所生成的光的短通滤波器(14),并且所述相机(3)包括针对由所述相机(3)接收的所述光的长通滤波器(15)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述相机(3)包括用于光检测的光敏硅或光敏砷化铟镓(InGaAs)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,在平面视图中看到的矩形太阳能模块(7)包括待评估的所述太阳能电池,并且以一定方式对准所述紧固设备(2),使得所述太阳能模块(7)在通过所述相机(3)拍摄的照片上被示为尽可能矩形的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述紧固设备(2)紧固到无人机(11)并且所述紧固设备(2)的所述对准由所述无人机(11)执行。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述一个或多个光源(1)能够通过一个或多个驱动器来移动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,存在间隔件并且所述紧固设备(2)通过所述间隔件来对准。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,用于对准的所述间隔件被放置在太阳能模块上,所述太阳能模块与包括待评估的太阳能电池的太阳能模块相邻布置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,将片状荧光或磷光材料放置在待评估的所述太阳能电池上,并且通过所述一个或多个光源(1)照射所述片状荧光或磷光材料,并且在所述照射之后,拍摄由所述荧光材料或所述磷光材料产生的辐射的照片。
13.一种用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的系统,具有紧固设备(2)和紧固到所述紧固设备(2)的一个或多个光源(1),其中所述一个或多个光源(1)可移动地紧固到所述紧固设备(2)并且/或者存在光强度控件(19),利用所述光强度控件,每个光源(1)的光强度能够独立于其他光源(1)的光强度进行改变,具有相机(3),所述相机紧固到所述紧固设备(2),其中所述一个或多个光源(1)仅能够传输短波光,并且所述相机(3)仅能够接收长波光,以用于拍摄照片。
14.根据权利要求13所述的系统,包括无人机,所述紧固设备(2)紧固到所述无人机。
15.根据权利要求13或14所述的系统,其特征在于,所述系统包括三个至十二个光源(1)。
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