JP6890568B2 - エレクトロルミネセント・モジュールを備える設備の定量分析のための方法 - Google Patents
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Description
- 入射光を電気エネルギーに変換する際の光起電力材料の効率と、
- 消費または貯蔵の地点への電気エネルギーの抽出および伝送の効率とに依存する。
- 設備内での電気エネルギーの伝送中の電気的故障を定量化すること、および
- 設備の光起電力モジュールの経年劣化を評価することを同時に可能にすることである。
- 電源による設備への第1の電力供給について、設備の第1のエレクトロルミネセンス画像の、カメラによる獲得ステップと、
- 電源による設備への第2の電力供給について、設備の第2のエレクトロルミネセンス画像の、カメラによる獲得ステップと、
- 獲得されたエレクトロルミネセンス画像から、設備内での電荷輸送効率関数のコンピュータによるマッピングを確立するステップであって、前記関数は、少なくとも設備による電荷伝送の品質の関数、およびエレクトロルミネセント・モジュール内での電荷輸送の品質の関数の組み合わせである、ステップとを含み、
設備に供給される電力は、第1および第2の画像の獲得中の設備の入力端子の電圧V1およびV2がそれぞれ、関係式、
V1 < V2 ≦ 1.2 V1
によって関連付けられるように決定される。
- (x、y)は、設備の場所であり、
- V(x、y)は、設備の局所電圧であり、
- VTは、電気設備の端子における電圧であり、
- IL(x、y)は、設備によって光生成される局所電流であり、
- Iは、電気設備の端子における電流である。
- ΦEL(x、y)は、モジュールのエレクトロルミネセンス画像の強度であり、
- qは、素電荷であり、
- Tは、モジュールの温度であり、
- kBは、ボルツマン定数である。
- 各々の獲得されたエレクトロルミネセンス画像について、エレクトロルミネセンス画像の強度に基づいて、モジュールの外部量子効率をマッピングするステップと、
- 各々の獲得されたエレクトロルミネセンス画像について、モジュールの外部量子効率のマッピングに基づいて、各々のエレクトロルミネセンス画像についてモジュールにおける電流密度をマッピングするステップと、
- 2つのエレクトロルミネセンス画像の獲得の間での設備に供給される電力の差に基づいて、電荷輸送品質関数をマッピングするステップとを含む。
V1 < V2 ≦ 1.2 V1
であるように、設備の端子に印加される電圧V1およびV2である。
- 設備のための電力源と、
- 設備のエレクトロルミネセンス画像を獲得するためのカメラと、
- コンピュータを備える処理ユニットとを備え、
本システムは、それが、上記の記述による方法を実施するために適合されることを特徴とする。
- 設備による伝送についての電荷伝送品質関数、
- およびエレクトロルミネセント・モジュール内での輸送についての電荷輸送品質関数の組み合わせである。
図1aおよび図1bを参照すると、少なくとも1つのエレクトロルミネセント・モジュールMを備える電気設備Iを分析するためのシステムが、概略的に表される。有利には、設備のエレクトロルミネセント・モジュールは、光起電力モジュールである。別法として、モジュールは、電子アセンブリの発光ダイオード(またはLED)型コンポーネントであってもよい。
図2を参照して、本発明の一実施形態による電気設備の性能を分析するための方法が、今から述べられることになる。
V1 < V2 ≦ 1.2 V1
によって関連付けられるように適合される。
- (x、y)は、設備の場所であり、
- VTは、電気設備の入力端子における電圧であり、
- IL(x、y)は、設備によって光生成される局所電流であり、それはしたがって、空間依存性を有し、
- Iは、電気設備の入力端子における電流である。
- 関数RT(x、y)は、モジュールと設備の端子との間での設備における電気輸送の品質を反映し、
- 関数、
- ΦEL(x、y)は、モジュールのエレクトロルミネセンス画像の強度であり、
- qは、素電荷であり、
- Tは、モジュールの温度であり、
- kBは、ボルツマン定数である。
- ΦEL(E、x、y)は、エレクトロルミネセンス画像の強度であり、
- Eは、放出されるフォトンのエネルギーであり、
- EQE(E、x、y)は、外部量子効率であり、
- φbb(E)は、黒体のフラックスである。
EQE*(x、y) = EQE(x,y)・fT(x、y)
と定義される、現実的なバージョンEQE*(x、y)を定義する。
- qは、素電荷であり、
- Φsol(λ)は、設備上での入射太陽フラックス密度であり、
- λ1およびλ2は、カメラの検出能力の下限および上限にそれぞれ対応する波長である。例えば、λ1 = 850nmおよびλ2 = 1400nm。
- 関数fT(x、y)による、設備内での電気伝送効率、
- 関数fT(x、y)および関数
- RT(x、y)による、設備の2つのモジュール間の電気抵抗に起因する損失の完全かつ同時のマッピングが、得られる。
- モジュール設計欠陥(粗悪なはんだ付け、ホットスポット)、
- 経年劣化に関連するモジュールにおける劣化現象、
- モジュールの外部での設備の貧弱な接続品質(コネクタ、接続箱、バスバー、その他)の1つの存在が、導き出されてもよい。
10 電源
11 カメラ
12 処理ユニット
13 メモリ
120 コンピュータ
I 電気設備
M エレクトロルミネセント・モジュール
Claims (8)
- 少なくとも1つのエレクトロルミネセント・モジュール(M)を備える電気設備(I)を分析するための方法において、前記方法は、少なくとも1つの電源(10)、カメラ(11)、およびコンピュータ(120)を備えるシステムによって実施され、前記方法は、
- 前記電源(10)によって前記設備に提供される第1の電気供給について、前記設備の第1のエレクトロルミネセンス画像の、前記カメラ(11)による獲得ステップ(100)と、
- 前記電源(10)によって前記設備に提供される第2の電気供給について、前記設備の第2のエレクトロルミネセンス画像の、前記カメラ(11)による獲得ステップ(100)と、
- 獲得されたエレクトロルミネセンス画像から、前記設備内での電荷輸送効率関数fT(x、y)のマッピング(200)の、前記コンピュータ(120)による確立ステップとを含み、
前記設備に提供される前記電気供給は、前記第1および第2の画像のそれぞれの獲得中の前記設備の入力端子の電圧V1およびV2が、関係式、
V1 < V2 ≦ 1.2 V1
によって関連付けられるように決定され、
前記確立ステップは、
それぞれ前記第1および第2のエレクトロルミネセンス画像の強度Φ1,EL(x、y)およびΦ2,EL(x、y)を測定するステップであって、(x、y)は前記設備の場所である、ステップと、
方程式
- 前記獲得されたエレクトロルミネセンス画像の強度の絶対較正のステップ(90)、および前記モジュール内での電荷輸送の品質の関数
前記マッピングするステップは、
- 各々の獲得されたエレクトロルミネセンス画像について、前記エレクトロルミネセンス画像の前記強度に基づいて、前記モジュールの外部量子効率EQE(x、y)をマッピングするステップ(310)と、
- 各々の獲得されたエレクトロルミネセンス画像について、各々のエレクトロルミネセンス画像について前記モジュールにおける電流密度j(x、y)をマッピングするステップ(320)と、
- 前記2つのエレクトロルミネセンス画像の前記獲得の間での前記設備に提供される電気供給の差に基づいて、前記電荷輸送の品質の関数をマッピングするステップ(330)とを含む、請求項1に記載の分析方法。 - 前記第1および第2のエレクトロルミネセンス画像の前記獲得中にそれぞれ前記設備に提供される電気供給A1およびA2は、
V1 < V2 ≦ 1.2 V1
であるように、前記設備の前記端子に印加される電圧V1およびV2である、請求項1から5のいずれか一項に記載の分析方法。 - 前記設備(I)は、複数の光起電力モジュール(M)を備え、前記方法はさらに、2つの別個のモジュールについて計算される前記設備内での前記電荷輸送効率関数の値の比を計算するステップ(500)、およびその結果に基づいて、前記設備におけるモジュール機能不全または接続不良を決定するステップを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の分析方法。
- 少なくとも1つのエレクトロルミネセント・モジュール(M)を備える電気設備(I)を分析するためのシステム(1)であって、前記システムは、
前記設備の電源(10)と、
前記設備のエレクトロルミネセンス画像を獲得するように適合されたカメラ(11)と、
コンピュータ(120)を備える処理ユニット(12)とを備え、
前記システムは、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法を実施するために適合されたことを特徴とする、システム(1)。
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