SE1350714A1 - Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar - Google Patents
Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar Download PDFInfo
- Publication number
- SE1350714A1 SE1350714A1 SE1350714A SE1350714A SE1350714A1 SE 1350714 A1 SE1350714 A1 SE 1350714A1 SE 1350714 A SE1350714 A SE 1350714A SE 1350714 A SE1350714 A SE 1350714A SE 1350714 A1 SE1350714 A1 SE 1350714A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- frequency
- output current
- photovoitaic
- photocurrent
- sources
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 101100506443 Danio rerio helt gene Proteins 0.000 description 2
- 101100506445 Mus musculus Helt gene Proteins 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
- H02S50/15—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells using optical means, e.g. using electroluminescence
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/006—Solar simulators, e.g. for testing photovoltaic panels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
17 SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning hanfor sig till en fotostromstestanordning (100) for att testa fotovoltaiska anordningar (120), sasom solceller. Denna anordning (100) innefattar ett flertal pulserande ljuskallor (110) och en signalgenerator (130) vilken generar en enskild drivfrekvens for varje ljuskalla (110). Detta bringar varje ljuskalla (110) att pulsera vid en enskild frekvens motsvarande dess drivfrekvens. Dessutom ingar i fotostromstestanordningen (100) en forstarkarenhet (140) vilken inhamtar utgangsstrommen fran den fotovoltaiska anordningen (120) och forstarker utgangsstrommen vid varje enskild frekvens. Vidare ingar i fotostromstestanordningen (100) ett analyseringsorgan (150) vilket analyserar amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utgangsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar fran ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens, och dar varje ljuskalla (110) belyser en specifik punkt (116) pa den fotovoltaiska anordningen. Amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens matchas med en motsvarande specifik punkt (116) pa den fotovoltaiska anordningen.
Description
1 ANORDNING, FORFARANDE OCH DATORPROGRAM FOR ATT TESTA FOTOVOLTAISKA ANORDNINGAR TEKNISKT OMRADE Foreliggande uppfinning hanfor sig till en anordning, ett forfarande och ett datorprogram for att testa fotovoltaiska anordningar.
BAKGRUND Med minskande fossila branslen och en okad medvetenhet om klimatforandringar, finns det en global okning av efterfrAgan p5 fornybara energikallor. Solenergi är sedd som en av de mest tillgangliga och tillforlitliga fornybara energikallorna. Anvandningen av fotovoltaiska anordningar, PVDs, sAsom solceller är viktig i utnyttjandet av solenergi. Det finns flera olika typer av solceller, sAsom kiselbaserade solceller och de nyligen utvecklade tunna organiska solcellerna, t.ex. framstallda genom tryckning.
Kvalitetskontroll är ett viktigt steg i produktionsprocessen for fotovoltaiska anordningar, for att sakerstalla att verkningsgraden hos fotovoltaiska anordningar uppfyller de onskade kraven. Detta är viktigt for bade storskalig och smaskalig produktion av fotovoltaiska anordningar. Kvalitetskontroll kan ocks5 vara viktig i forskningen och utvecklingen av fotovoltaiska anordningar.
Testning av solceller utfors for narvarande vanligen genom att antingen belysa hela solcellen p5 en gang eller i ett litet omr5de och skanna Over hela omr5det av solcellen och mata utgangsstrommen vilken genereras av solcellen.
US8239165 beskriver en apparat for att mata kvantverkningsgrad, QE, hos solceller.
Apparaten innefattar en ljuskalla innefattande en grupp av lysdioder, LED, vilka var och en emitterar ljus motsvarande en olik del av ett testspektrum och var och en av 2 lysdioderna drivs av en sinusformad stromforsorjning vilken arbetar vid en unik frekvens. Ljuskallan innefattar en optisk koppling vilken fokuserar lysdiodsljuset till en teststr5le riktad p5 en solcell, och en signalbehandlare omvandlar analoga stromsignaler som genereras av solcellen till digitala spanningssignaler. En QE- matmodul faststaller ett QE-varde motsvarande var och en av lysdioderna baserat p5 de digitala spanningssignalerna med anvandning av en modul for snabb Fouriertransform vilken behandlar de digitala spanningssignalerna for att generera varden for varje driftsfrekvens. QE-matmodulen faststaller QE-varden genom att tillampa en omvandlingsfaktor p5 dessa varden. Eftersom alla lysdioder kan strommoduleras samtidigt och de motsvarande cellsvaren for var och en av lysdioderna kan analyseras samtidigt, fOrkortas mattiden for QE-spektrumet avsevart jamfort med konventionella forfaranden.
US2013/0021054 beskriver en apparat som anvands for att simulera spektrum for solstr5Ining och att testa en fotovoltaisk anordning med anvandning av det simulerade spektrumet for solstraThing. Apparaten kan innefatta en ljuskallsanordning konfigurerad att reproducera spektrum for solstr5Ining, varvid ljuskallsanordningen innefattar en strAlningsplatta uppdelad i ett flertal celler, och var och en av cellerna innefattar ett flertal lysdioder vilka emitterar 5tminstone tv5 olika vAglangder, och ett substratstod ordnat mitt emot ljuskallan. I ett exempel, emitterar flertalet lysdioder en vaglangd vilken är vald fran gruppen bestaende av fargerna bl5tt, gront, gult, ram en forsta och en andra farg i infrarott vilka har olika v5glangder i forh5llande till varandra.
Ett annat testforfarande for fotovoltaiska anordningar är att anvanda en fokuserad laserstr5le for att skanna Over omr5det has den fotovoltaiska anordningen.
Laserstralen ror sig i atminstone tva riktningar over den fotovoltaiska anordningen, varvid den belyser ett litet omr5de hos cellen vid varje matningsfall tills det totala omr5det av cellen har tackts. Emellertid är detta testforfarande I5ngsamt och darmed tidskravande eftersom skanningen av cellen utfors av en enda laserstrAle och m5ste utforas i 5tminstone tv5 riktningar. Tekniken har vidare nackdelen att 3 vara dyr och komplex eftersom den involverar orntaliga och invecklade komponenter for att fokusera och styra laserstralen.
Forfarandena och apparaterna vilka beskrivs i US8239165 och US2013/0021054 kan anvandas for att testa den totala prestandan for den fotovoltaiska anordningen, men kan inte anvandas for att lokalisera defekter i en fotovoltaisk anordning. Darfiir finns det ett behov inom tekniken for en anordning, ett forfarande, ett system och ett datorprogram som mojliggor snabb lokalisering av defekter.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett andam51 med uppfinningen Jr darfor att tillhandah51Ia en anordning, ett forfarande, ett system och ett datorprogram for snabb lokalisering av defekter i en fotovoltaisk anordning. Ett ytterligare andarnal med uppfinningen Jr att uppn5 namnda lokalisering p5 ett kostnadseffektivt satt.
Uppfinningen är beskriven och kannetecknad av huvudkraven, medan underkraven beskriver ytterligare aspekter av uppfinningen.
Andamalen med uppfinningen uppnas genom en fotostromstestanordning for att testa fotovoltaiska anordningar s5som solceller. Denna anordning innefattar ett flertal pulserande ljuskallor och en signalgenerator vilken genererar en enskild drivfrekvens for varje ljuskalla. Detta bringar varje ljuskalla att pulsera vid en enskild frekvens motsvararande dess enskilda drivfrekvens. Dessutom ing5r i fotostromstestanordningen en forstarkarenhet vilken inhamtar utgangsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen och forstarker utg5ngsstrommen vid varje enskild frekvens.
Vidare ing5r i fotostromstestanordningen ett analyseringsorgan vilket analyserar amplituden hos utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utgangsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar Iran ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens, och dar vale ljuskalla belyser en specifik 4 punkt p5 den fotovoltaiska anordningen. Amplituden hos utg5ngsstrommen vid varje enskild frekvens matchas med en motsvarande specifik punkt pa den fotovoltaiska anordningen.
I enlighet med den foreliggande uppfinningen kommer fotostromstestanordningen att matcha skillnader i amplituden hos utg5ngsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen till en specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen, s5 att ett flertal defekter kan lokaliseras samtidigt pa ett snabbt och kostnadseffektivt sat.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr ljuskallorna lysdioder, LED. Lysdioder Jr billiga att kopa och am/arida, och har en 15ng livslangd. Ljuskallorna Jr foretradesvis anpassade att ha samma ljusemitterande spektrum. Detta till5ter en mer effektiv kalibrering av anordningen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen al- ljuskallorna al- anordnade i en enda rad.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen tacker raden av ljuskallor hela bredden av den fotovoltaiska anordningen, vilken skall testas, sa att anordningen tints att skanna hela bredden av solcellen p5 en g5ng, varigenom en snabbare och kontinuerlig testning av fotovoltaiska anordningar anordnade s5som solpaneler mojliggors.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr ljuskallorna anordnade i en matris som belyser hela solcellen eller delar av solcellen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr ljuskallorna anordnade att rora sig i en riktning i forhallande till den fotovoltaiska anordningen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr de enskilda drivfrekvenserna jamnt fordelade inom ett forutbestamt frekvensintervall, vilket forenklar berakningarna som utfors i analyseringsorganet.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr forstarkarenheten en lock-in- forstarkarenhet.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen är signalgeneratorn innefattad i lock-inforstarkarenheten.
Ett forfarande for att testa en fotovoltaisk anordning enligt uppfinningen innefattar ett forsta steg att generera en enskild drivfrekvens for var och en av ett flertal ljuskallor. I ett nasta steg, att driva var och en av ljuskallorna med dess enskilda drivfrekvens, sa att varje ljuskalla pulserar vid en enskild frekvens motsvarande dess drivfrekvens. I ett nasta steg, att med varje ljuskalla belysa en specifik punkt pa den fotovoltaiska anordningen.
I ett nasta steg, att inhamta utgangsstrom fran den fotovoltaiska anordningen och forstarka strommen vid varje enskild frekvens. I ett nasta steg, att analysera amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utgangsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar fran ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens. I ett nasta steg, att matcha amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens med en motsvarande specifik punkt pa den fotovoltaiska anordningen.
I ett valfritt steg, att skapa en fotostromskarta for den fotovoltaiska anordningen, vilken ytterligare forenklar bedomningen av data som erhallits.
I ett valfritt ytterligare steg, att bedoma kvaliteten pa den fotovoltaiska anordningen.
Andamalen med uppfinningen uppnas aven i ett system for att testa fotovoltaiska anordningar innefattande en fotostromstestanordning och ett datorprogram for att styra ett forfarande for att testa en fotovoltaisk anordning.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ytterligare andamal, sardrag och fordelar med foreliggande uppfinning kommer att framga av den foljande detaljerade beskrivningen, i vilken vissa delar av 6 beskrivningen kommer att beskrivas mer detaljerat med hanvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Figur 1 visar en schematisk skiss av den uppfinningsenliga fotostromstestanordningen, Figur 2 visar en schematisk skiss av en del av en utforingsform av fotostromstestanordningen, Figur 3 visar ett flodesdiagram som illustrerar forfarandet enligt uppfinningen, och Figur 4 visar exempel pa fotostromskartor framstallda med systemet i enlighet med uppfinningen, och Figur 5 visar principerna for faststallande av kvantverkningsgrad for en fotovoltaisk anordning.
DETAUERAD BESKRIVNING Olika aspekter av uppfinningen kommer i det foljande att beskrivas i samband med de bifogade ritningarna for att illustrera, men inte att begransa uppfinningen.
Samma beteckningar utmarker samma element, och variationer av de uppfinningsenliga aspekterna är inte begransade till den specifikt visade utforingsformen, utan är tillamplig pa andra varianter av uppfinningen.
Figur 1 visar en schematisk skiss av en fotostromstestanordning 100 i enlighet med foreliggande uppfinning. Fotostromstestanordningen 100 anyands for att testa en fotovoltaisk anordning 120, sasom en organisk solcell eller en kiselsolcell. Fotostromstestanordningen 100 innefattar ett flertal ljuskallor 110. Det kan finnas sa fa som tva ljuskallor 110, sa manga som tusen, valfritt antal daremellan, eller fler an ett tusen. Ljuskallorna kan vara av valfri sort av ljuskallor, t.ex. lysdioder, LED, lasrar, eller gasurladdningslampor. 7 Ljuskallornas 110 ljusemitterande spektra bar 5tminstone delvis overlappa med absorptionsspektrumet for den fotovoltaiska anordningen 120, vilken skall testas. Anledningen till detta Jr att 5tminstone en del av ljuset som emitteras av ljuskallorna 110 m5ste absorberas av den fotovoltaiska anordningen 120 for att den fotovoltaiska anordningen 120 skall generera en striim, varvid namnda strOm är en forutsattning for att fotostromstestanordningen 100 skall fungera. For en organisk fotovoltaisk anordning, bor ett foredraget ljusemitterande spektrum for ljuskallorna 110 ligga inom eller 5tminstone ha betydande delar inom v5glangdsintervallet 3501100 nm, och mer specifikt inom 400-700 nm. Detta Jr for att maximera utgangsstrommen fran den fotovoltaiska anordningen 120 for en given effekt pa belysningsljuset. Foretradesvis Jr alla ljuskallorna 110 anpassade att ha samma ljusemitterande spektrum, eftersom fotovoltaiska anordningar 120 normalt svarar olika p5 olika v5glangder av infallande ljus. Om alla ljuskallorna 110 har samma ljusemitterande spektrum, behover ingen korrektionsfaktor for ljusspektrumet tas i beaktande.
Varje ljuskalla 110 emitterar en ljuskagla 115 vilken belyser en motsvarande punkt 116 ph' den fotovoltaiska anordningen. I ett exempel av uppfinningen Jr ljuskallorna 110 anordnade s5 att deras respektive belysta punkter 116 p5 den fotovoltaiska anordningen inte vasentligen overlappar varandra. Ljusintensiteten i den overlappande delen av tva punkter 116 är i ett exempel enligt uppfinningen en eller flera storleksordningar lagre an ljusintensiteten i de icke-overlappande delarna av en punkt 116. Termen punkt 116 hanfor sig till ett litet omr5de, typiskt cirkulart format. Ett eller flera optiska element, sa'som linser eller filter, kan anordnas mellan ljuskallorna 110 och de motsvarande punkterna 116. Detta for att kontrollera eller definiera storleken och formen for den motsvarande punkten 116, och for att kontrollera och definiera spektrumet for belysningsljuset.
Ljuskallorna 110 drivs av en signalgenerator 130 vilken Jr ansluten till ljuskallorna 110 via en eller flera kablar 135. Signalgeneratorn 130 genererar for varje ljuskalla 110 en enskild drivfrekvens, s5 att varje ljuskalla 110 pulserar vid en enskild frekvens motsvarande dess enskilda drivfrekvens. Signalgeneratorn kan 8 foretradesvis framstalla mAnga olika drivfrekvenser, eftersom den fotovoltaiska testanordningen 100 kan innefatta ett start antal ljuskallor 110, varvid varje ljuskalla 110 kraver sin egen enskilda drivfrekvens.lett exempel är en multiplexeringsenhet anordnad mellan signalgeneratorn 130 och ljuskallorna 110.
Eftersom den fotovoltaiska anordningen 120 belyses av ljuskallorna 110, kommer den att generera en fotostrom. Varje punkt 116 kommer att generera en pulserande fotostrom med den enskilda frekvensen lika med den enskilda frekvensen for ljuskallan 110 vilken belyser denna specifika punkt 116. Den totala fotostrommen som genereras av den fotovoltaiska anordningen 120 är summan av fotostrommarna som framstalls av varje belyst punkt 116. Darfor innefattar den totala fotostrommen en frekvenskomponent for var och en av de enskilda drivfrekvenserna for ljuskallorna 110.
Om den fotovoltaiska anordningen 120 är defekt i en specifik punkt 116, kommer mangden strom som genereras i denna punkt 116 att vara lagre an i en icke-defekt punkt. Termen defekt hanvisar till eventuella avvikelser fr5n den optimala funktionen has den fotovoltaiska anordningen 120, sAsom total dysfunktion, degradering eller andra forsamrade driftsegenskaper. Foljaktligen kommer bidraget till den totala fotostrommen vid frekvensen motsvarande den defekta punkten att vara lagre an frAn en icke-defekt punkt.
Namnda totala fotostrom utgor utg5ngsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen 120. UtgAngsstrommen inhamtas genom en elektrisk kabel 145 vilken ansluter den fotovoltaiska anordningen 120 till en forstarkarenhet 140. Forstarkarenheten 140 overfor utg5ngsstromssignalen fr5n tidsdornanen till frekvensdomanen medelst en Fouriertransform eller en snabb Fouriertransform, FFT, och forstarker utgangsstrommen vid varje enskild drivfrekvens for ljuskallorna 110. Stromkomponenten vid varje enskild frekvens är normalt mycket liten eftersom den harstammar frAn en motsvarande, normalt mycket liten, punkt 116 p5 den fotovoltaiska anordningen. Forstarkning av dessa sm5 stromkomponenter är sAlunda fordelaktigt for att enklare urskilja dem frAn vitt brus. Foretradesvis är 9 drivfrekvenserna som genereras av signalgeneratorn 130 ocks5 direkt inmatade till forstarkningsenheten 140 for att mojliggora forstarkning vid just dessa frekvenser. Detta kan exempelvis uppn5s genom en lock-in-forstarkare. I ett exempel är forstarkningsenheten 140 en signalanalysator med kombinerad lock-in-forstarkare. I ett exempel av uppfinningen, är signalgeneratorn 130 och fiirstarkarenheten 1 innefattade i samma enhet.
Amplituden has utgangsstrommen vid varje enskild frekvens analyseras av analyseringsorgan 150. Analyseringsorganet 150 utgors foretradesvis av en dator. Drivfrekvenserna, vilken enskild drivfrekvens som motsvarar vilken ljuskalla 110 och den fysiska positionen for varje punkt 116 är foretradesvis forutbestamda och kant av analyseringsorganet 150. Eftersom belysning av den fotovoltaiska anordningen 100 med den enskilda frekvensen for ljuskallan resulterar i generering av en strom vilken pulserar med samma enskilda frekvens, kan analyseringsorganet 150 matcha var och en av utOngsstromsamplituderna med en specifik ljuskalla 110, via deras gemensamma pulserande frekvens. Eftersom varje ljusk511a 110 är ansvarig for att belysa en specifik punkt 116 p5 den fotovoltaiska anordningen 120 kan varje amplitudkomponent for utg5ngsstrommen paras ihop med den specifika punkten 116 i vilken den genererades.
I ett foredraget exempel är drivfrekvenserna for ljuskallorna 110 jamnt fordelade over ett frekvensintervall. Till exempel är skillnaden i drivfrekvenser mellan tva ljuskallor 110 multiplar av 1000 Hz, sA att en ljuskalla 110 drivs med 1000 Hz, en annan med 2000 Hz, annu en med 4000 Hz och s5 vidare. I ett annat exempel är skillnaderna i drivfrekvenser multiplar av 100 Hz. Fore genomforandet av namnda Fouriertransform eller namnda FFT m5ste utOngsstrommen for den fotovoltaiska anordningen 120 matas in till forstarkningsenheten under atminstone en hel period av skillnaderna i drivfrekvenser, det vill saga, till exempel under minst 10 ms nar skillnaderna i drivfrekvenser är 100 Hz och den lagsta drivfrekvensen är 5tminstone 100 Hz och under 5tminstone 1 ms nar skillnaderna i drivfrekvenser är 1000 Hz och den lagsta drivfrekvensen är Atminstone 1000 Hz. Detta är for att sakerstalla att 5tminstone en period av den lagsta drivfrekvensen kan integreras i namnda Fouriertransform eller namnda FFT och for att sakerstalla att skillnaderna i frekvens detekteras. Dessutom kommer matning av fasen fran namnda FFT att mojliggora att tva ljuskallor drivs vid samma frekvens, eftersom de kan vara atskilda av en fasskillnad.
Analyseringsorganet 150 kan innefatta ett datorprogram vilket styr signalgeneratorn 130 och forstarkarenheten 140 under testningen av den fotovoltaiska anordningen 120, saval som positioneringen av ljuskallorna 110 i forhallande till den fotovoltaiska anordningen 120. I ett exempel behandlar analyseringsorganet 150 ocksa data som erhallits under testningen, till exempel skapar en fotostromskarta 400, 450 over den testade fotovoltaiska anordningen 1 och/eller am/ander en algoritm i vilken stromamplituderna jamfors med en forutbestamd modell for att bedoma kvaliteten pa den testade fotovoltaiska anordningen 120.
Figur 2 visar en schematisk skiss av en del av en utforingsform av fotostromstestanordningen. Har är ljuskallorna 110 anordnade i en enda rad i en ram 111, varvid ramen tacker hela bredden av den fotovoltaiska anordningen 120. Darfor kan ett band 112 som tacker hela bredden av den fotovoltaiska anordningen vara belyst och salunda testas samtidigt. Genom att lata ramen 111 skanna den fotovoltaiska anordningen i en riktning vinkelratt mot namnda band 112 mojliggors progressiv testning av ytterligare band has den fotovoltaiska anordningen.
Foljaktligen kan hela eller en del av omradet has den fotovoltaiska anordningen testas i en kontinuerlig testprocedur. Foretradesvis realiseras namnda skanning genom att flytta den fotovoltaiska anordningen i forhallande till ramen 111 av ljuskallor 110 i en riktning 121 vinkelratt mot ramen. Antingen halls ramen 111 i ett fast lage och endast den fotovoltaiska anordningen 120 ror sig, eller halls den fotovoltaiska anordningen 120 i ett fast lage och endast ramen 111 ror sig, eller är bade ramen 111 och den fotovoltaiska anordningen 120 anordnade att rora sig. I ett exempel transporteras den fotovoltaiska anordningen 120 pa ett transportband och ramen 111 är fast monterad ovanfor namnda transportband. 11 Hastigheten med vilken den fotovoltaiska anordningen 120 kan forflyttas i forhallande till ramen 111 av ljuskallorna 110 begransas av integrationstiden sasom beskrivits i samband med namnda Fourier. Detta beror p5 att upplosningen i riktningen for flyttningen av den fotovoltaiska anordningen 120 kommer att begransas av hur mycket den fotovoltaiska anordningen 120 riir sig under integrationstiden.
Figur 3 visar ett flodesschema 300 som beskriver ett forfarande for att testa en fotostromsanordning. Forfarandet innefattar ett forsta steg 305 att generera en enskild drivfrekvens for var och en av ett flertal ljuskallor 110. Forfarandet innefattar vidare ett ytterligare steg 310 att driva var och en av ljuskallorna 1 med dess enskilda drivfrekvens, vilket orsakar varje ljuskalla 110 att pulsera vid en enskild frekvens motsvarande dess drivfrekvens. Nasta steg 315 innefattar att belysa, for varje ljuskalla 110, en specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen 120. Nasta steg 320 innefattar att inhamta utgAngsstrommen frAn den fotovoltaiska anordningen 120 och att forstarka strommen vid varje enskild frekvens. Nasta steg 325 innefattar att mata amplituden hos utgAngsstrommen for varje enskild frekvens, varvid utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar frAn ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens. Nasta steg 330 innefattar att matcha den uppmatta amplituden hos utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens med en motsvarande specifik punkt 116 pa den fotovoltaiska anordningen 120.
I ett valfritt ytterligare steg 340, skall ytterligare punkter p5 den fotovoltaiska anordningen 120 matas, varvid ljuskallorna 110 forflyttas en forutbestarnd stracka i forh5llande till den fotovoltaiska anordningen 120. Alternativt kan den fotovoltaiska anordningen 120 forflyttas i forhAllande till ljuskallorna 110. Rorelsen kan utforas p ett stegvist satt, eller kontinuerligt under hela testningen.
Ett valfritt steg 345 innefattar att skapa en fotostromskarta 400, 450. Denna karta 400, 450 kan vara en visualisering av de upprnatta strornamplituderna matchade till specifika punkter 116 p5 den fotovoltaiska anordningen, eller en datauppsattning p5 en sAdan matchning. 12 Ett valfritt steg 350 innefattar att bedoma kvaliteten p5 den fotovoltaiska anordningen. Denna bedomning 350 kan goras med anvandning av fotostromskartan 400, 450 genom en visuell bedomning eller andra medel sAsom en dator 160 som utfor berakningar p5 fotostromskartan 400, 450.
Figur 4 visar exempel p5 fotostrOmskartor framstallda med systemet i enlighet med foreliggande uppfinning. Kartan i Figur 4a illustrerar en fotostromskarta 400, i vilken fotostrommen over en solcell illustreras 410. Fotostrommen vid olika omrade av solcellen illustreras i detta exempel genom att anvanda gr5skala 405, och att associera olika varden p5 fotostrommen med olika nyanser av grAtt. Defekter 4 kan p5 detta satt identifieras som delar av solcellen som ger upphov till fotostrommar utanfor ett foredraget forutbestamt fotostromsomrAde eller -varde. Kartan i Figur 4b visar en fotostromskarta i form av en matris 450. Matrisen 450 innefattar ett antal celler 480 anordnade i kolumner 470 och rader 460, varvid varje cell 480 motsvarar en specifik punkt 116 p5 de fotovoltaiska anordningarna. Ett omrade has den fotovoltaiska anordningen 120 belyses av en ljuskalla 110 med en specifik frekvens och fotostrommen med motsvarande frekvens isoleras och forstarks och vardet p5 fotostrommen presenteras i den korrekta cellen 480 i matrisen 450. Mangden celler 480 kan okas eller minskas beroende p5 onskad hastighet for produktionen av och upplosningen p5 fotostromskartan.
Namnda data som forvarvats i bedomningen kan hamtas som radata. Namnda data som forvarvats i bedomningen kan presenteras p5 en display. Namnda data som forvarvats i bedomningen kan skrivas ut som rAdata, en fotostromskarta och/eller en matris. Namnda data kan vidare presenteras som en tredimensionell ritning. Presentationen av data är emellertid inte begransad till de ovan beskrivna formerna. En operator kan becloma namnda presenterade data. Namnda presenterade data kan vidare bedomas automatiskt.
Figur 5 visar principerna for faststallande av kvantverkningsgraden for en fotovoltaisk anordning. En ljuskalla 510, sAsom en lysdiod, LED, belyser en fotovoltaisk anordning. Reflektansen fr5n den fotovoltaiska anordningen mats i en 13 forsta fotodetektor 530. Nar den fotovoltaiska anordningen är delvis transparent, faststalls transmittans for den fotovoltaiska anordningen i en andra fotodetektor 540. Nar belysningseffekten fr5n ljuskallan 510 är kand kan extern kvantverkningsgrad, EQE, faststallas frAn fotostrommen for vAglangden has belysningsljuset. IQE kan faststallas nar reflektansen och/eller transmittansen for den fotovoltaiska anordningen har pAvisats.
Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar den fotovoltaiska testanordningen, s5som illustreras i figur 1, forsta och/eller andra fotodetektorer for att faststalla reflektans och/eller transmittans for den fotoelektriska anordningen.
Analyseringsorganet är, i enlighet med denna aspekt av uppfinningen, anordnat att utfora analysen att faststalla EQE sAval som IQE.
I ritningarna och specifikationerna, har det visats exemplifierande aspekter av uppfinningen. Emellertid kan mAnga variationer och modifikationer goras i dessa aspekter utan att vasentligen avvika frAn principerna for den foreliggande uppfinningen. S5ledes skall beskrivningen betraktas som illustrativa snarare an begransande, och inte som att vara begransad till de speciella aspekter som diskuterats ovan. Foljaktligen, aven om specifika termer anvands, anvands de i en allman och beskrivande mening och inte i begransande syfte. 14
Claims (15)
1. 1 ".•1.". .941.44 11 1 116 ( 1
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1350714A SE537301C2 (sv) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar |
PCT/SE2014/050684 WO2014200420A1 (en) | 2013-06-11 | 2014-06-05 | A device, a method, and a computer program for testing of photovoltaic devices |
EP14811679.1A EP3008480A4 (en) | 2013-06-11 | 2014-06-05 | A device, a method, and a computer program for testing of photovoltaic devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1350714A SE537301C2 (sv) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1350714A1 true SE1350714A1 (sv) | 2014-12-12 |
SE537301C2 SE537301C2 (sv) | 2015-03-31 |
Family
ID=52022571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1350714A SE537301C2 (sv) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3008480A4 (sv) |
SE (1) | SE537301C2 (sv) |
WO (1) | WO2014200420A1 (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6407100B2 (ja) * | 2015-06-05 | 2018-10-17 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池モジュールの検査装置および太陽電池モジュールの検査方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8239165B1 (en) * | 2007-09-28 | 2012-08-07 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Ultra-fast determination of quantum efficiency of a solar cell |
DE102008048834A1 (de) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Schulz Systemtechnik Gmbh | Vorrichtung zum Prüfen von Solarzellen |
GB0821146D0 (en) * | 2008-11-19 | 2008-12-24 | Univ Denmark Tech Dtu | Method of testing solar cells |
JP2013527613A (ja) * | 2010-05-18 | 2013-06-27 | エスエムエー ソーラー テクノロジー アーゲー | 光起電力システム及び装置の接点の診断方法 |
WO2012119257A1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Solantro Semiconductor Corp. | Photovoltaic system maximum power point tracking |
TWI449464B (zh) * | 2011-05-10 | 2014-08-11 | Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council | 模擬太陽光產生裝置 |
ITUD20110115A1 (it) * | 2011-07-19 | 2013-01-20 | Applied Materials Italia Srl | Dispositivo per la simulazione della radiazione solare e procedimento di test che utilizza tale dispositivo |
US20130100275A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-04-25 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and method to estimate the potential efficiency of a polycrystalline solar cell |
-
2013
- 2013-06-11 SE SE1350714A patent/SE537301C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-06-05 EP EP14811679.1A patent/EP3008480A4/en not_active Withdrawn
- 2014-06-05 WO PCT/SE2014/050684 patent/WO2014200420A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3008480A1 (en) | 2016-04-20 |
WO2014200420A1 (en) | 2014-12-18 |
EP3008480A4 (en) | 2017-02-15 |
SE537301C2 (sv) | 2015-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8390309B2 (en) | Apparatus and method for inspecting homogeneity of solar cell quantum efficiency using imaging device | |
US8378661B1 (en) | Solar simulator | |
US8810271B2 (en) | Method and apparatus for testing photovoltaic devices | |
US8436554B2 (en) | LED solar illuminator | |
JP2010538272A5 (sv) | ||
US9588055B2 (en) | Defect inspection apparatus and defect inspection method | |
CN104266757B (zh) | 一种可自动标定光谱连续可调的光源模拟方法 | |
US20180164223A1 (en) | LED light source probe card technology for testing CMOS image scan devices | |
CN102346231A (zh) | 具有检知装置的太阳光模拟器及太阳能电池检测装置 | |
SE537301C2 (sv) | Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar | |
JP2006520894A5 (sv) | ||
KR102457640B1 (ko) | 배지를 식별하기 위한 장치 및 관련 난 식별 장치 및 방법 | |
JP2006520894A (ja) | 連続的に巻き取る材料ストリップにおける穴を検出する装置 | |
CN103267751A (zh) | 一种植物叶绿素荧光检测装置 | |
KR830006713A (ko) | 광학주사장치 | |
CN203231966U (zh) | 一种植物叶绿素荧光检测装置 | |
JP2011049474A (ja) | 太陽電池評価装置 | |
AU2008263711C1 (en) | Method and system for characterizing a pigmented biological tissue. | |
CN114112314B (zh) | 一种多功能光电探测系统探测性能测试方法 | |
CN110737102A (zh) | 结构光投射装置 | |
KR102428402B1 (ko) | 마이크로 엘이디 검사 시스템 | |
CN110736425B (zh) | 一种激光投射点坐标测量装置及其测量方法 | |
US8798961B2 (en) | High speed spectrometer | |
JP2715239B2 (ja) | 光システムの光強度調整方法及び装置 | |
CN108931716B (zh) | 太阳能电池的量测设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |