本發(fā)明涉及一種基于EL圖像分析電池片局部暗電流的方法，屬于光伏組件技術領域。

背景技術：

傳統(tǒng)能源正在面臨著逐漸枯竭的危機，人類需要發(fā)展新的能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。發(fā)展太陽能是解決環(huán)境問題和能源緊缺問題的主要途徑之一，如何有效的提高太陽能電池組件的效率至關重要。由于電池本身缺陷原因，使太陽能電池出現(xiàn)熱斑失效等現(xiàn)象。嚴重的熱斑現(xiàn)象會燒毀電池局部使得組件遭到永久性破壞，降低組件的使用壽命。

然而，在晶硅電池的生產過程中，由于環(huán)境或者水質的污染、加工過程中的應力作用以及操作失誤等原因，導致了不同種類的太陽能電池的缺陷。較為嚴重的缺陷會導致太陽能電池局部出現(xiàn)較大的反向漏電流，點狀漏電嚴重的情況下，會導致太陽電池“燒穿”，而具體研究缺陷對電池片的電流電壓的影響并未深入研究，因此，提供一種利用EL圖像研究電池片的局部暗電流，對進一步分析缺陷電池片對光伏組件失效機理非常重要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種基于EL圖像分析電池片局部暗電流的方法，實現(xiàn)利用EL圖像快速判別電池片局部電性能，提高光伏組件的可靠性，增加電池片壽命，減少相應的成本。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種基于EL圖像分析電池片局部暗電流的方法，包括以下步驟：

1)選擇一片太陽電池片；

2)利用便攜式EL測試儀，在所選擇的太陽電池片上施加不同的電流I，得到不同電流I下的電致發(fā)光圖像，并計算相應電流I下的電致發(fā)光強度值ψ；

3)根據(jù)得到的不同電流I和相應電流下的電致發(fā)光強度ψ，擬合I和ψ的曲線，得到一次線性關系式ψ＝aI+c中的系數(shù)a和c，進而得到I和ψ的關系式；

4)將太陽電池片平均分成9個區(qū)域，測量每個區(qū)域所對應的局部電致發(fā)光強度值ψ_i，i為位置索引，i＝1,2,3,4,5,6,7,8,9；

5)利用步驟3)得到的關系式和步驟4)的局部電致發(fā)光強度ψ_i，計算得到ψ_i對應的I_i，I_i為i位置的局部電流；

6)利用公式以及步驟5)中得到的局部電流I_i得到I_0i；

I_0i為局部暗電流，V為輸入的電壓，為熱電壓，q為電荷電量，V為直流恒壓電源提供的電壓，T為測試溫度。

前述的步驟2)的電致發(fā)光強度值為通過PS處理得到的電致發(fā)光圖像的灰度值。

前述的步驟4)的局部電致發(fā)光強度值為通過PS處理得到的所屬區(qū)域的電致發(fā)光圖像的灰度值。

前述的測試溫度為300K。

本發(fā)明所達到的有益效果：

(1)利用EL圖像可快速分析出電池片局部的暗電流，根據(jù)EL圖像分選電池片，節(jié)省時間，結果可靠。

(2)通過EL圖像分析電池片局部暗電流的性能可以判別電池片的性能，降低組件失效的風險，從而提高組件的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法流程圖；

圖2是電池片發(fā)光強度和電流的關系圖；

圖3是太陽電池片分成9個局部區(qū)域示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明的基于EL圖像分析電池片局部暗電流的方法，如圖1所示，具體如下：

1)選擇一片太陽電池片。

2)利用便攜式EL測試儀，在所選擇的太陽電池片上施加不同的電流I，得到不同電流I下的電致發(fā)光圖像，并計算相應電流I下的電致發(fā)光強度ψ。電致發(fā)光強度近似為通過PS處理電致發(fā)光圖像得到的灰度值，包括以下步驟：2-1)確定要分析圖像的大??；2-2)建立同樣大小的灰度格式畫布；2-3)用魔棒或者快速選擇工具圈選要分析灰度的部位；2-4)計算灰度值。PS處理后的灰度值近似認為是EL圖像的電致發(fā)光強度值。

3)根據(jù)得到的不同電流I和相應電流下的電致發(fā)光強度ψ，擬合I和ψ的曲線，如圖2所示，得到一次線性關系式ψ＝aI+c中的系數(shù)a和c，進而得到I和ψ的近似關系式。

4)將太陽電池片平均分成9個部分(如圖3)，測量每個部分所對應的局部電致發(fā)光強度ψ_i，i為位置索引(i＝1,2,3,4,5,6,7,8,9)。局部電致發(fā)光強度的計算方法與步驟2)中電致發(fā)光強度計算方法相同。

5)利用步驟3)得到的關系式和步驟4)的局部電致發(fā)光強度ψ_i，計算得到ψ_i對應的I_i，I_i為i位置的局部電流。

6)利用公式以及步驟5)中得到的局部電流I_i得到I_0i。

I_i為局部電流，I_0i為局部暗電流，V為直流恒壓電源提供的電壓，為熱電壓，q為電荷電量，T為測試溫度，令測試溫度為300K。當T＝300k時，華氏度＝32+攝氏度×1.8。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。