SE537301C2 - Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar - Google Patents
Anordning, förfarande och datorprogram för att testa fotovoltaiska anordningar Download PDFInfo
- Publication number
- SE537301C2 SE537301C2 SE1350714A SE1350714A SE537301C2 SE 537301 C2 SE537301 C2 SE 537301C2 SE 1350714 A SE1350714 A SE 1350714A SE 1350714 A SE1350714 A SE 1350714A SE 537301 C2 SE537301 C2 SE 537301C2
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning hanfor sig till en fotostromstestanordning (100) for att testa fotovoltaiska anordningar (120), s5som 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 utg5ngsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen (120) och forstarker utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens. Vidare ing5r i fotostromstestanordningen (100) ett analyseringsorgan (150) vilket analyserar amplituden has utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utg5ngsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar fr5n ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens, och dar varje ljuskalla (110) belyser en specifik punkt (116) pa den fotovoltaiska anordningen. Amplituden has utg5ngsstrommen vid varje enskild frekvens matchas med en motsvarande specifik punkt (116) p5 den fotovoltaiska anordningen.
Description
537 301 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 am klimatforandringar, finns det en global okning av efterfr5gan ph' fornybara energikallor. Solenergi Jr sedd som en av de mest tillgangliga och tillforlitliga fornybara energikallorna. Anyandningen av fotovoltaiska anordningar, PVDs, sAsom solceller Jr viktig i utnyttjandet av solenergi. Det finns flera olika typer av solceller, Asom 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 g5ng 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, has 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 1 537 301 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 Orden 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 solstrAlning och att testa en fotovoltaisk anordning med anvandning av det simulerade spektrumet for solstralning. Apparaten kan innefatta en ljuskallsanordning konfigurerad att reproducera spektrum for solstrAlning, 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 v5glangder, 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, rott, en forsta och en andra farg i infrarott vilka har olika vAglangder i forhAllande till varandra.
Ett annat testforfarande for fotovoltaiska anordningar är att anvanda en fokuserad laserstrAle for att skanna over omrAdet hos 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 omr5clet av cellen har tackts. Emellertid är detta testforfarande lAngsamt och darmed tidskravande eftersom skanningen av cellen utfors av en enda laserstrAle och mAste utforas i 5tminstone tv5 riktningar. Tekniken har vidare nackdelen att 2 537 301 vara dyr och komplex eftersom den involverar omtAliga och invecklade komponenter for att fokusera och styra laserstralen.
Forfarandena och apparaterna vilka beskrivs i US8239165 och U52013/0021054 kan anvandas for att testa den totala prestandan for den fotovoltaiska anordningen, men kan inte anvandas fiir 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 är darfor att tillhandahAlla en anordning, ett forfarande, ett system och ett datorprogram for snabb lokalisering av defekter i en fotovoltaisk anordning. Ett ytterligare andam5I med uppfinningen är 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 ingAr i fotostromstestanordningen en forstarkarenhet vilken inhamtar utgangsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen och forstarker utgAngsstrommen 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 varje ljuskalla belyser en specifik 3 537 301 punkt p5 den fotovoltaiska anordningen. Amplituden hos utgAngsstrommen vid varje enskild frekvens matchas med en motsvarande specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen.
I enlighet med den threliggande uppfinningen kommer fotostromstestanordningen att matcha skillnader i amplituden has utg8ngsstrommen fr5n den fotovoltaiska anordningen till en specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen, sA att ett flertal defekter kan lokaliseras samtidigt p5 ett snabbt och kostnadseffektivt sat.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen är ljuskallorna lysdioder, LED. Lysdioder är billiga att kopa och anvanda, och har en lang livslangd. Ljuskallorna är foretradesvis anpassade att ha samma ljusemitterande spektrum. Detta till5ter en mer effektiv kalibrering av anordningen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen är ljuskallorna är 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 sAsom solpaneler mojliggors.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen är ljuskallorna anordnade i en matris som belyser hela solcellen eller delar av solcellen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen är ljuskallorna anordnade att rora sig i en riktning i forhallande till den fotovoltaiska anordningen.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen ar de enskilda drivfrekvenserna jamnt fordelade inom ett forutbestamt frekvensintervall, vilket forenklar berakningarna som utfors i analyseringsorganet.
I en ytterligare aspekt av uppfinningen ar forstarkarenheten en lock-in- forstarkarenhet. 4 537 301 I en ytterligare aspekt av uppfinningen Jr 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, s5 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 utg5ngsstrommen 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 utg5ngsstrommen vid varje enskild frekvens med en motsvarande specifik punkt p 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 bedorna kvaliteten p5 den fotovoltaiska anordningen.
Andam5len med uppfinningen uppn5s 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 andam51, sardrag och fordelar med foreliggande uppfinning kommer att framga av den foljande detaljerade beskrivningen, i vilken vissa delar av 537 301 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.
DETALJERAD 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 fâ 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. 6 537 301 Ljuskallornas 110 ljusemitterande spektra bor atminstone 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 maste 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 Aglangdsintervallet 3501100 nm, och mer specifikt inom 400-700 nm. Detta är 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 Aglangder 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 pa 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 omrade, typiskt cirkulart format. Ett eller flera optiska element, sasom 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 7 537 301 foretradesvis framstalla m5nga olika drivfrekvenser, eftersom den fotovoltaiska testanordningen 100 kan innefatta ett stort antal ljuskallor 110, varvid varje ljuskalla 110 kraver sin egen enskilda drivfrekvens. I ett 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 Jr 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 hos 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 fr5n en motsvarande, normalt mycket liten, punkt 116 p5 den fotovoltaiska anordningen. Forstarkning av dessa sm5 stromkomponenter är s5lunda fordelaktigt for att enklare urskilja dem fr5n vitt brus. Foretradesvis Jr 8 537 301 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 hos 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 utgAngsstromsamplituderna med en specifik ljuskalla 110, via deras gemensamma pulserande frekvens. Eftersom varje ljuskalla 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, s5 att en ljusk511a 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 mAste utg5ngsstrommen 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 Atminstone 100 Hz och under Atminstone 1 ms nar skillnaderna i drivfrekvenser är 1000 Hz och den lagsta drivfrekvensen är 5tminstone 1000 Hz. Detta är for att sakerstalla att Atminstone en period av den lagsta drivfrekvensen kan integreras i namnda 9 537 301 Fouriertransform eller namnda FFT och for att sakerstalla att skillnaderna i frekvens detekteras. Dessutom kommer matning av fasen fran namnda FFT att mojliggora att tv5 ljuskallor drivs vid samma frekvens, eftersom de kan vara 5tskilda 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 forh5llande till den fotovoltaiska anordningen 120.1 ett exempel behandlar analyseringsorganet 150 ocks5 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 beclorna kvaliteten p5 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 s5lunda testas samtidigt. Genom att 15ta ramen 111 skanna den fotovoltaiska anordningen i en riktning vinkelratt mot namnda band 112 mojliggors progressiv testning av ytterligare band hos den fotovoltaiska anordningen.
Foljaktligen kan hela eller en del av omr5det hos den fotovoltaiska anordningen testas i en kontinuerlig testprocedur. Foretradesvis realiseras namnda skanning genom att flytta den fotovoltaiska anordningen i forh5llande till ramen 111 av ljuskallor 110 i en riktning 121 vinkelratt mot ramen. Antingen h5lls 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 !Ade ramen 111 och den fotovoltaiska anordningen 120 anordnade att rora sig.lett exempel transporteras den fotovoltaiska anordningen 120 pa' ett transportband och ramen 111 är fast monterad ovanfor namnda transportband. 537 301 Hastigheten med vilken den fotovoltaiska anordningen 120 kan forflyttas i foralande till ramen 111 av ljuskallorna 110 begransas av integrationstiden sasom beskrivits i samband med namnda Fouriertransform. Detta beror p5 att upplosningen i riktningen for flyttningen av den fotovoltaiska anordningen 1 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. Nlasta steg 315 innefattar att belysa, for varje ljuskalla 110, en specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen 120. Nasta steg 320 innefattar att inhamta utOngsstrommen fra'n den fotovoltaiska anordningen 120 och att forstarka strommen vid varje enskild frekvens. Nasta steg 325 innefattar att mata amplituden has utg5ngsstrommen for varje enskild frekvens, varvid utOngsstrommen vid varje enskild frekvens härstammarfrn 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 forhallande till den fotovoltaiska anordningen 120. Alternativt kan den fotovoltaiska anordningen 120 forflyttas i forh5llande 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 stromamplituderna matchade till specifika punkter 116 p5 den fotovoltaiska anordningen, eller en datauppsattning ph' en sklan matchning. 11 537 301 Ett valfritt steg 350 innefattar att bedoma kvaliteten pa den fotovoltaiska anordningen. Denna bedomning 350 kan goras med anvandning av fotostromskartan 400, 450 genom en visuell bedomning eller andra medel s5som en dator 160 som utfor berakningar pa 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 omraden av solcellen illustreras i detta exempel genom att anvanda gr5skala 405, och att associera olika varden p5 fotostrommen med olika nyanser av gran. 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 hos 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 bedoma 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 Iran den fotovoltaiska anordningen mats i en 12 537 301 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 Iran 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 m5nga 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 am specifika termer anvands, anvands de i en allman och beskrivande mening och inte i begransande syfte. 13
Claims (15)
1. en signalgenerator (130) vilken for varje ljuskalla (110) genererar en enskild drivfrekvens, sa att varje ljuskalla (110) pulserar vid en enskild frekvens motsvararande dess drivfrekvens, 2. en forstarkarenhet (140) vilken inhamtar utgangsstrom fran den fotovoltaiska anordningen (120) och forstarker utgangsstrommen, 3. analyseringsorgan (150) for att analysera amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utgangsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar Iran ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens, kannetecknad av att varje ljuskalla (110) belyser en specifik punkt (116) pa den fotovoltaiska anordningen, sa att amplituden hos utgangsstrommen vid varje enskild frekvens matchas med en motsvarande specifik punkt (116) pa den fotovoltaiska anordningen.
2. Fotostromstestanordning enligt krav 1, varvid ljuskallorna (110) är lysdioder (LED).
3. Fotostromstestanordning enligt nagot av de foregaende kraven, varvid ljuskallorna (110) är anpassade att ha samma ljusemitterande spektrum.
4. Fotostromstestanordning enligt nagot av de foregaende kraven, varvid ljuskallorna (110) är anordnade i en enda rad.
5. Fotostromstestanordning enligt krav 4, varvid raden av ljuskallor tacker hela bredden av den fotovoltaiska anordningen vilken skall testas. 14 537 301
6. Fotostromstestanordning enligt n5got av de foreg5ende kraven, varvid ljuskallorna (110) är anordnade i en matris som belyser hela solcellen eller delar av solcellen.
7. Fotostromstestanordning enligt n5got av de foreg5ende kraven, varvid ljuskallorna (110) Jr anordnade att rora sig i en riktning i forh5llande till den fotovoltaiska anordningen (120).
8. Fotostromstestanordning enligt n5got av de foreg5ende kraven, varvid de enskilda drivfrekvenserna ar jamnt fordelade inom ett forutbestamt frekvensintervall.
9. Fotostromstestanordning (100) enligt n5got av de foreg5ende kraven, varvid forstarkarenheten (140) Jr en lock-in-forstarkarenhet.
10. Fotostromstestanordning enligt n5got av de foreg5ende kraven, vidare innefattande forsta och/eller andra fotodetektorer (530, 540) for att faststalla reflektansen och/eller transmittansen for den fotovoltaiska anordningen och varvid analyseringsorganet (150) Jr anordnat att ta emot inmatning for reflektansen och/eller transmittansen for den fotovoltaiska anordningen och att faststalla extern kvantverkningsgrad, EQE, och/eller intern kvantverkningsgrad, IQE, baserat p5 denna inmatning.
11. Forfarande for att testa en fotovoltaisk anordning, innefattande stegen att: - generera en enskild drivfrekvens for var och en av ett flertal ljuskallor, 1. driva var och en av ljuskallorna med dess enskilda drivfrekvens, s5 att varje ljuskalla pulserar vid en enskild frekvens motsvarande dess drivfrekvens, 2. belysa den fotovoltaiska anordningen, 55 att varje ljuskalla belyser en specifik punkt p5 den fotovoltaiska anordningen, - inhamta utgAngsstrom Irk den fotovoltaiska anordningen och forstarka strommen, 537 301 3. analysera amplituden has utgangsstrommen vid varje enskild frekvens, varvid utgangsstrommen vid varje enskild frekvens harstammar fran ljuskallan vilken pulserar vid samma enskilda frekvens, och 4. matcha amplituden has utgangsstrommen vid varje enskild frekvens med en motsvarande specifik punkt pa den fotovoltaiska anordningen.
12. Forfarande enligt krav 11, vidare innefattande steget att skapa en fotostromskarta for den fotovoltaiska anordningen.
13. Forfarande enligt krav 11 eller 12, vidare innefattande steget att becloma kvaliteten pa den fotovoltaiska anordningen.
14. Forfarande enligt nagot av de foregaende kraven 11-13, vidare innefattande steget att faststalla extern kvantverkningsgrad och/eller intern kvantverkningsgrad for den fotovoltaiska anordningen.
15. Datorprogram for att utfora stegen i forfarandet enligt krav 11-14. 16 r Signalgenerator Forstarkarenhet 1S. 1 116 1 Fotovoltaisk anordning1 1 170 Analyserings- organ 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 SE1350714A1 (sv) | 2014-12-12 |
| SE537301C2 true 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 |
| CN102869997A (zh) * | 2010-05-18 | 2013-01-09 | Sma太阳能技术股份公司 | 用于诊断光伏系统及装置的接触的方法 |
| US9727072B2 (en) * | 2011-03-09 | 2017-08-08 | 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 |
|---|---|
| SE1350714A1 (sv) | 2014-12-12 |
| WO2014200420A1 (en) | 2014-12-18 |
| EP3008480A4 (en) | 2017-02-15 |
| EP3008480A1 (en) | 2016-04-20 |
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) | ||
| US10352870B2 (en) | LED light source probe card technology for testing CMOS image scan devices | |
| 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 | |
| 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 | |
| SE1350714A1 (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 | |
| 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 | |
| TWI449464B (zh) | 模擬太陽光產生裝置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |