基于鎖相紅外熱成像技術(shù)的硅太陽(yáng)能電池?zé)o損檢測(cè)的研究
本文選題:鎖相熱成像 + 硅太陽(yáng)能電池; 參考:《渤海大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:在能源危機(jī)與溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重的今天,太陽(yáng)能電池作為一種綠色能源在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用,在太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工藝中,缺陷檢測(cè)技術(shù)扮演著重要的角色。因此,太陽(yáng)能電池的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)擁有著十分重要的研究意義。本課題選用了單晶硅、多晶硅與薄膜硅三種不同效率的太陽(yáng)能電池作為研究對(duì)象,從硅太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)、光電特性以及制作工藝等角度對(duì)缺陷進(jìn)行了說明和分類,還介紹了幾種常用的太陽(yáng)能電池的檢測(cè)方法,并對(duì)其原理及特點(diǎn)進(jìn)行比較,選用了一種行之有效的檢測(cè)太陽(yáng)能電池缺陷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——鎖相紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)。本課題采用了兩種鎖相紅外熱成像技術(shù)對(duì)硅太陽(yáng)能電池的缺陷進(jìn)行了檢測(cè)與分析,一種是暗電流鎖相紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)(DLIT),即對(duì)太陽(yáng)能電池加0.5 V的正反偏壓,通過對(duì)比熱像圖判斷線性與非線性漏電流,繼續(xù)加0-30 V的反向偏壓,對(duì)比缺陷區(qū)域的變化,并對(duì)缺陷區(qū)域做具體分析;另-種是光鎖相紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)(ILIT),即在DLIT檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上分別加LED燈、850 nm的紅外燈光照射,對(duì)比兩種光照條件下檢測(cè)到的熱像圖,并與DLIT檢測(cè)到的熱像圖進(jìn)行對(duì)比,分析缺陷產(chǎn)生的原因。同時(shí)還可通過檢測(cè)電池樣品表面溫度隨時(shí)間變化的圖像來(lái)分析缺陷的特征。此外,通過對(duì)振幅與相位的計(jì)算,確定缺陷的深度與尺寸。再用Corescan檢測(cè)儀對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),分析串并聯(lián)電阻與漏電流的關(guān)系,對(duì)比熱像儀檢測(cè)到的熱像圖與Corescan檢測(cè)到的串并聯(lián)電阻圖,驗(yàn)證本課題檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性與有效性。
[Abstract]:In the energy crisis and Greenhouse Effect increasingly serious today, solar cells as a green energy in production and life has been widely used, in the production process of solar cells, defect detection technology plays an important role. Therefore, the nondestructive testing technology of solar cells has a very important significance. Three kinds of solar cells with different efficiency such as monocrystalline silicon, polycrystalline silicon and thin film silicon are selected as the research objects in this paper. The defects are explained and classified from the aspects of the basic structure, photoelectric characteristics and fabrication process of the silicon solar cells. This paper also introduces several commonly used detection methods of solar cells, compares their principles and characteristics, and selects a kind of effective nondestructive testing technology for detecting solar cell defects, which is phase-locked infrared thermal imaging detection technology. In this paper, two kinds of phase-locked infrared thermal imaging techniques are used to detect and analyze the defects of silicon solar cells. One is dark current phase-locked infrared thermal imaging (DLIT), that is, adding 0.5 V positive and negative bias voltage to solar cells. The linear and nonlinear leakage currents are judged by comparing the thermal images, and the reverse bias voltage of 0-30 V is added to compare the changes of the defect region, and the defect region is analyzed concretely. The other is the optical phase-locked infrared thermal imaging detection (ILIT), which is based on the DLIT detection technology, which is to add the LED lamp 850nm infrared light irradiation, compare the thermal images detected under the two kinds of illumination conditions, and compare with the thermal images detected by DLIT. Analyze the causes of defects. At the same time, the defect characteristics can be analyzed by detecting the image of the surface temperature of the battery sample changing with time. In addition, the depth and size of the defect are determined by calculating the amplitude and phase. The relationship between the series and parallel resistance and leakage current is analyzed by using Corescan detector. The accuracy and validity of the detection technique are verified by comparing the thermal images detected by the thermal imager and the series and parallel resistance diagrams detected by Corescan.
【學(xué)位授予單位】:渤海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM914.4
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