[发明专利]太阳能电池伏安特性的自动检测方法、设备、计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：向太阳能电池片(2)的电极施加任意正向注入电流；

步骤二：将光谱仪探头(5)置于所述太阳能电池片(2)的表面且不与太阳能电池片(2)相接触处；测量所述太阳能电池片(2)的电致发光光谱，以确认发光波段；

步骤三：测量所述太阳能电池片(2)的外量子效率及其随波长的变化关系；

步骤四：将CCD照相机(4)置于所述太阳能电池片(2)的正上方，使得太阳能电池片(2)的表面区域能够被CCD照相机(4)完整捕获；

步骤五：输出从小到大的一系列正向注入电流，并控制所述CCD照相机(4)，在每个注入电流密度下分别测量所述太阳能电池片(2)表面区域的电致发光图像；

步骤六：读取获得的太阳能电池片(2)的电致发光图像、电致发光光谱和外量子效率；

步骤七：通过高斯滤波和大津算法对输入电致发光图像进行阈值化处理后，获得阈值化图像中白色轮廓所对应的外接矩形区域即为太阳能电池在电致发光图像中的有效区域；

步骤八：根据步骤七中获得的太阳能电池的有效区域，对太阳能电池有效区域的电致发光图像进行绝对电致发光强度校准，获得不同注入电流下电池有效区域的绝对电致发光图像；

步骤九：遍历每个注入电流密度下的太阳能电池绝对电致发光图像，根据太阳能电池绝对电致发光强度与内部电压的互易关系，计算太阳能电池在不同注入电流密度下的内部电压，并获得光照工作条件下注入电流密度与内部电压的变化关系，输出太阳能电池的伏安特性。

2.如权利要求1所述的太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，所述方法采用太阳能电池伏安特性的自动检测系统，所述系统包括：信号采集装置、信号输入模块、电池定位校准模块和伏安特性输出模块；其中，

所述信号采集装置，包括：基板(1)、太阳能电池片(2)、电流电压源(3)、CCD照相机(4)、光谱仪探头(5)、光谱仪(6)、太阳能电池量子效率检测仪(7)和计算机(8)；

所述信号输入模块，用于读取信号采集装置获取的太阳能电池片的电致发光图像、电致发光光谱和外量子效率；

所述电池定位校准模块，用于定位太阳能电池片电致发光图像的有效区域，并进行绝对电致发光强度校准；

所述伏安特性输出模块，用于根据绝对电致发光强度与太阳能电池内部电压的关系，输出伏安特性。

3.如权利要求2所述的太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，所述信号采集装置中，各个组件的连接方式为：所述基板(1)设置于所述太阳能电池片(2)的底部，用于固定太阳能电池片(2)，并与电池的背面电极实现接触；所述电流电压源(3)的输出端与所述太阳能电池片(2)的正面电极和基板相连接，基板与太阳能电池片(2)背部电极连接，形成闭合回路，用于向太阳能电池片(2)输出不同密度的注入电流；所述CCD照相机(4)置于所述太阳能电池片(2)的正上方，CCD照相机(4)和太阳能电池板(2)的距离设置为太阳能电池片(2)的范围能够被CCD照相机(4)完全捕获，用于获得太阳能电池片(2)的电致发光图像；所述光谱仪探头(5)与所述光谱仪(6)相连，置于靠近太阳能电池片(2)的表面且不与太阳能电池片(2)相接触处，用于探测太阳能电池片(2)的电致发光光谱；所述太阳能电池量子效率检测仪(7)用于测量太阳能电池片(2)的外量子效率；所述CCD照相机(4)、光谱仪(6)和太阳能电池量子效率检测仪(7)的输出端与计算机(8)连接，用于所述信号输入模块的数据读取。

4.如权利要求2所述的太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，所述光谱仪(6)的波长检测范围覆盖所述太阳能电池片(2)的光谱响应范围；其测量光谱的方式为利用光谱仪探头(5)的探测。

5.如权利要求1所述的太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，所述CCD照相机(4)的波长灵敏范围覆盖所述太阳能电池片(2)的光谱响应范围。

6.如权利要求2所述的太阳能电池伏安特性的自动检测方法，其特征在于，所述信号采集装置中，所述太阳能电池量子效率检测仪(7)测量外部量子效率波长检测范围覆盖所述太阳能电池片(2)的光谱响应范围。