[发明专利]基于正交调制的光伏电池能效图测量方法

说明书

本发明公开了一种基于正交调制的光伏电池能效图测量方法，具体包括以下步骤：步骤1，根据光伏电池待测区域的范围和投影像素大小确定投影像素数量，基于投影像素数量确定投影矩阵；步骤2，构建子投影矩阵，使用子投影矩阵控制结构光照射待测区域获得测量值；步骤3，将测量值按列方向排列组成测量向量，对测量向量进行后处理得到待测区域的能效图；本发明所述方法受环境噪声的影响较小，能够获得高精度、准确的光伏电池能效图。

技术领域

本发明属于光伏电池检测技术领域，涉及一种基于正交调制的光伏电池能效图测量方法。

背景技术

光伏电池的光电转换效应是最具有潜力的太阳能-电能转化方式，然而光伏电池在生产、部署、使用过程中极易引入碎裂、隐裂等表面缺陷，极大的降低了光伏电池的质量和寿命，高效、准确的检测光伏电池的表面缺陷，并对光伏电池进行筛选分类是提高产品质量、一致性、节约成本的必要步骤。

由于光伏电池的输出是整个受光面的积分，是每个点光电输出的总和，因此难以确定每个点的光电输出，也难以确定表面缺陷的具体位置，因而检出光伏电池表面缺陷的前提就是：准确的获取每个待测点的光电转换效率，得到光伏电池的光电转换能效图。

目前广泛采用的光伏电池能效图成像方法分为两类：

第一类以光伏材料的电致发光（Electro Luminescence）特性为基础，在光伏材料间加入偏置电压，对光电材料因电致发光产生的微弱红外辐射进行成像，这类方法的本质是对光伏材料的结构成像，利用材料结构图像获得等效的光伏电池能效图，其成像速度快、分辨率高，然而该方法只能对特定光伏材料进行成像，且获得的能效图为等效图像，含有晶体结构特征，不能真实的反映光伏电池实际工作状态下的能效。

第二类以光感生电流（Light Beam Induced Current）法为代表，采用激光逐点照亮光伏电池的每一个测试点，测试光伏电池的短路电流输出，进而获得整个待测区域的能效图，该方法成像精度高，能够真实反映光伏电池实际工作状态下的能效情况，然而该方法在高分辨率条件下，测试点接收的光能很少，其输出受到来自环境、放大器件等的噪声干扰，成像效果不够理想。

综上所述，电致发光无法真实反映光伏电池的光电转换效率，传统光感生电流法高精度检测时光斑小、能量低，存在易受噪声干扰的缺点。

发明内容

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于正交调制的光伏电池能效图测量方法，利用正交调制后的结构光同时照亮待测区域的所有像素点，检测多个测量点输出短路电流的叠加值，并对待测区域进行多次测量，利用噪声相消原理降低各测量点的环境噪声，使测得的光伏电池能效图更加清晰、准确。

本发明所采用的技术方案是，基于正交调制的光伏电池能效图测量方法，具体包括以下步骤：

步骤1，按照光伏电池待测区域的大小和设置的投影像素大小确定投影像素数量 N，根据投影像素数量生成哈达玛投影矩阵 H_N×N；

步骤2，将哈达玛投影矩阵 H_N×N分解成 N个子投影矩阵，利用各子投影矩阵正交调制结构光投影图案，分别使用各结构光同时照亮光伏电池待测区域的 N个测量点，检测 N个测量点输出短路电流的叠加值，获得 N个测量值，将 N个测量值按列方向排列组成测量向量；