專(zhuān)利名稱(chēng)：利用熱分析分析光電分層系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)制造用于光電能量產(chǎn)生的設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域并且涉及一種用于評(píng)價(jià)、定量分析光電分層系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池能夠直接把光輻射轉(zhuǎn)換為電流。關(guān)于效率薄層太陽(yáng)能電池基于多晶體的黃銅礦半導(dǎo)體證明是有益的。在此特別是銅-銦二價(jià)硒化物(CuInSe2或者CIS)基于其與太陽(yáng)光光譜匹配的能帶寬度特征在于特別高的吸收系數(shù)。薄層太陽(yáng)電池為了足夠的機(jī)械強(qiáng)度需要特殊的支撐基底，其大部分包含無(wú)機(jī)玻璃、聚合物或金屬合金并且依賴(lài)于層厚度和材料特性可以布置為硬的平板或可彎曲的薄膜。由于單個(gè)的太陽(yáng)能電池典型的僅僅可以提供低于I伏的電壓，通常多個(gè)太陽(yáng)能電池串聯(lián)錯(cuò)接成一個(gè)太陽(yáng)能模塊，以便通過(guò)這種方式獲得技術(shù)可消耗的輸出電壓。對(duì)此薄層太陽(yáng)模塊提供特殊的優(yōu)點(diǎn)，太陽(yáng)電池在層制造過(guò)程中就能夠以集成的形式串聯(lián)錯(cuò)接。為了確保防止影響環(huán)境，太陽(yáng)電池通常與無(wú)鐵的碳酸氫鈉-鈣鹽玻璃和增加附著力的聚合物薄膜一起組合成一個(gè)能經(jīng)受住風(fēng)吹雨打的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在制造太陽(yáng)能模塊時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的缺陷，這些缺陷對(duì)內(nèi)部電功率消耗不利并因此降低太陽(yáng)模塊的效率。如此功率消耗的主要原因例如是導(dǎo)致充電載體的復(fù)合速率局部升高的短路(Shunts)和相對(duì)較高的串聯(lián)電阻、其主要由金屬接觸電阻、引線電阻和半導(dǎo)體材料電阻以及金屬-半導(dǎo)體的接觸電阻產(chǎn)生。此外例如機(jī)械缺陷、比如裂紋、斷裂和分層或材料質(zhì)量的變化可能導(dǎo)致功率消耗。在太陽(yáng)能模塊的批量生產(chǎn)中在滿(mǎn)足調(diào)節(jié)質(zhì)量控制的范圍內(nèi)、特別是為了滿(mǎn)足確定的質(zhì)量規(guī)定、識(shí)別出具有較高內(nèi)部功率消耗的太陽(yáng)能模塊是重要的。已知，為了這個(gè)目的使用了特殊的紅外線測(cè)量技術(shù)，其中在太陽(yáng)能模塊中產(chǎn)生一個(gè)電流并且借助于紅外線照相機(jī)拍攝太陽(yáng)能模塊上表面的熱量變化圖。因?yàn)樵谔?yáng)能電池中所有的基本過(guò)程始終與熱量消耗聯(lián)系在一起并且比如短路和串聯(lián)電阻的缺陷典型地具有相對(duì)較高的損耗功率，因此可以通過(guò)太陽(yáng)能模塊上表面的局部溫度升高識(shí)別缺陷。在熱量變化圖中缺陷例如顯現(xiàn)為較亮(較熱)位置(“hotsport”)或區(qū)域。在科學(xué)文獻(xiàn)中該方法已經(jīng)在多個(gè)作品中詳細(xì)描述。與此有關(guān)的內(nèi)容僅僅例如參見(jiàn)0.Breitenstein等人在“Progress in Photovoltaics:Research and Applications”(Prog.Photovolt:Res.Appl.2003; 11:515-526)中題目為“Quantitative Evaluation of Shunts in Solar Cells by Lock-1n Thermography，，的專(zhuān)業(yè)論文和其中提到的引文。主要技術(shù)背景可以引用專(zhuān)利申請(qǐng)US 2010/201374 Al和US2010/182421 Al。在太陽(yáng)能模塊的批量生產(chǎn)中通常可視鑒定熱量變化圖，其中根據(jù)亮點(diǎn)數(shù)目?jī)?yōu)質(zhì)地、主要基于鑒定經(jīng)驗(yàn)判斷其質(zhì)量
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供太陽(yáng)能模塊的定量分析，其能自動(dòng)分析評(píng)估太陽(yáng)能模塊的質(zhì)量。按照本發(fā)明的建議通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的方法解決該任務(wù)和另外的任務(wù)。通過(guò)從屬權(quán)利要求的特征給出本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。根據(jù)本發(fā)明指出了一個(gè)評(píng)估、定量分析、用于光電能量生成的分層系統(tǒng)的方法。在分層系統(tǒng)中例如通過(guò)內(nèi)部電場(chǎng)分離所產(chǎn)生的載流子和激子。分層系統(tǒng)主要包含至少一個(gè)形成異質(zhì)結(jié)或者Pn結(jié)、也就是說(shuō)不同導(dǎo)通型區(qū)域的順序的半導(dǎo)體層。光電分層系統(tǒng)例如可能涉及一個(gè)(單個(gè))太陽(yáng)能電池、多個(gè)串聯(lián)或錯(cuò)接為陣列的太陽(yáng)能電池或涉及一個(gè)包含多個(gè)串聯(lián)錯(cuò)接的太陽(yáng)電池的太陽(yáng)能模塊。太陽(yáng)能模塊可能特別涉及薄層太陽(yáng)能模塊，在薄層太陽(yáng)能模塊中太陽(yáng)電池例如以集成方式串聯(lián)錯(cuò)接。如此的薄層太陽(yáng)能模塊典型地包含至少一個(gè)支撐基底、以及一個(gè)第一電極層、一個(gè)第二電極層和至少一個(gè)在兩個(gè)電極層之間布置的半導(dǎo)體層。通常半導(dǎo)體層摻雜雜質(zhì)。半導(dǎo)體層可以備選摻雜一種通過(guò)固有缺陷形成導(dǎo)致固有摻雜的物質(zhì)、例如鈉。半導(dǎo)體層主要包括黃銅礦化合物、其中特別涉及由一組銅-銦-鎵-二價(jià)硫化物/ 二價(jià)硒化物(Cu ( InGa) (SSe) 2)、例如銅-銦二價(jià)硒化物(CuInSe2或者CIS)、摻雜鈉的Cu(InGa) (SSe)2或同族化合物形成的1-1I1-VI半導(dǎo)體?？墒枪怆姺窒到y(tǒng)也可能涉及在制造太陽(yáng)電池或者太陽(yáng)模塊時(shí)的中間產(chǎn)品，其包含至少一個(gè)形成Pn結(jié)的半導(dǎo)體層。在用于評(píng)估、定量分析光電分層系統(tǒng)的本發(fā)明方法中在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生一個(gè)電流，通過(guò)該電流此外在分層系統(tǒng)的缺陷區(qū)域內(nèi)引起電損耗功率，如此可以通過(guò)分層系統(tǒng)上表面的、與周?chē)鷾囟认啾容^升高的溫度可以識(shí)別缺陷?？梢酝ㄟ^(guò)在pn結(jié)的截止方向和/或流通方向上施加一個(gè)電壓在分層系統(tǒng)上產(chǎn)生電流?？墒且部梢钥紤]，在分層系統(tǒng)中通過(guò)光照射無(wú)接觸地產(chǎn)生電流，其中通過(guò)本發(fā)明方法以這種方式可以特別簡(jiǎn)單地評(píng)估、定量分析在制造太陽(yáng)能模塊時(shí)還沒(méi)有外部電端子的中間產(chǎn)品。在適合于檢測(cè)通過(guò)電流流過(guò)產(chǎn)生的功率損耗的時(shí)間內(nèi)、特別是與電流產(chǎn)生同時(shí)或接近，借助于熱量變化圖或者紅外線照相機(jī)產(chǎn)生光電分層系統(tǒng)的上表面熱輻射的位置可分辨的熱量變化圖。對(duì)此在太陽(yáng)能模塊中可能涉及設(shè)置用于光入射的上表面。檢測(cè)熱輻射的熱量變化圖典型地基于分層系統(tǒng)的上表面的熱量分布。對(duì)此有益地應(yīng)用所謂“鎖定技術(shù)”，其中一種調(diào)制方法用于在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生電流。由于這種方法對(duì)于理解本發(fā)明不重要并且專(zhuān)業(yè)人員熟知，因此不再詳細(xì)探討。(數(shù)字的)熱量變化圖作為數(shù)字光柵像由多個(gè)像素(Pixel)組成。分層系統(tǒng)的上表面相應(yīng)至少想象中可以劃分為多個(gè)面積元素，其分別被明確分配熱量變化圖的一個(gè)像素。另一方面每個(gè)像素根據(jù)附屬面積元素的上表面溫度被分配一個(gè)強(qiáng)度值作為像素值。在熱量變化圖中與具有不同表面溫度的上表面的點(diǎn)一致的像素(Pixel)具有彼此不同的強(qiáng)度值。對(duì)此相當(dāng)于上表面較熱位置的像素例如顯現(xiàn)為比較明亮并因此具有較高的強(qiáng)度值，而相當(dāng)于較冷位置的像素顯現(xiàn)為較暗并因此具有較低強(qiáng)度值。在一個(gè)備選的標(biāo)度中上表面較熱位置也可以與較暗的像素一致并且相應(yīng)較冷的位置與明亮的像素一致。也可以以假顏色顯示熱量變化圖，其中給不同顏色分配不同強(qiáng)度值。另一方面與相同表面溫度的、上表面的位置一致的像素(Pixel)具有相同的強(qiáng)度值。接下來(lái)基于熱量變化圖確定熱輻射的、涉及具有相同強(qiáng)度值像素的各自數(shù)目的強(qiáng)度分布。換種說(shuō)法，為熱量變化圖的每個(gè)強(qiáng)度值確定具有該強(qiáng)度值的像素的數(shù)目。從涉及像素?cái)?shù)目的強(qiáng)度分布中接著確定強(qiáng)度平均值或備選確定強(qiáng)度中位數(shù)。此外在強(qiáng)度分布雜散的一個(gè)可預(yù)定程度的基礎(chǔ)上確定一個(gè)基于強(qiáng)度分布的強(qiáng)度間隔。強(qiáng)度分布雜散的這個(gè)可預(yù)定程度基于強(qiáng)度平均值/中位數(shù)。最好將標(biāo)準(zhǔn)偏差或分位數(shù)(Quantil)、特別是強(qiáng)度分布的強(qiáng)度平均值/中位數(shù)的四分位數(shù)(Quartil)確定為強(qiáng)度分布雜散的程度并且基于標(biāo)準(zhǔn)偏差或者分位數(shù)確定強(qiáng)度間隔。強(qiáng)度間隔對(duì)此例如相當(dāng)于η倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差或分位數(shù)、特別是分位數(shù)(η是十進(jìn)制數(shù)、特別是大于零的整數(shù))，例如一倍或多倍(例如二或三倍)的標(biāo)準(zhǔn)偏差或分位數(shù)、特別是四分位數(shù)。接下來(lái)通過(guò)對(duì)積求和確定特征數(shù)，其中分別通過(guò)具有相同強(qiáng)度值的像素的數(shù)目與該強(qiáng)度值相乘給出該積。對(duì)此重要的是，僅僅對(duì)于這樣的強(qiáng)度值的積求和，即其大于提高了強(qiáng)度間隔的強(qiáng)度平均值或強(qiáng)度中位數(shù)。然后如此確定的特征數(shù)或備選一個(gè)基于此的計(jì)算值與一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)特征數(shù)比較，其中如果該特證數(shù)大于或等于基準(zhǔn)特征數(shù)，則給分層系統(tǒng)分配一個(gè)第一評(píng)估結(jié)果，如果該特征數(shù)小于基準(zhǔn)特征數(shù)，則分配一個(gè)不同于第一評(píng)估結(jié)果的第二評(píng)估結(jié)果。第一評(píng)估結(jié)果例如可能涉及“分層系統(tǒng)不滿(mǎn)足要求的質(zhì)量”的結(jié)論，第二評(píng)估結(jié)果例如可能涉及“分層系統(tǒng)滿(mǎn)足要求質(zhì)量”的結(jié)論。專(zhuān)利申請(qǐng)人的試驗(yàn)也表明，通過(guò)本發(fā)明方法能夠簡(jiǎn)單地對(duì)光電分層系統(tǒng)、比如太陽(yáng)電池和太陽(yáng)能模塊進(jìn)行自動(dòng)的定量分析并評(píng)估其質(zhì)量。該方法能夠可靠并安全地識(shí)別基于缺陷而具有不希望的較高內(nèi)部功率損耗的分層系統(tǒng)，如此可以保證質(zhì)量和性能要求。正如已經(jīng)闡述的，在本發(fā)明方法中通過(guò)在pn結(jié)的截止方向和/或流通方向上施加一個(gè)電壓產(chǎn)生引起損耗功率的電流。如果在截止方向上施加電壓，主要通過(guò)半導(dǎo)體層的電阻產(chǎn)生電損耗功率，其中特別顯著地加熱在太陽(yáng)能模塊中形成用于太陽(yáng)能電池電串聯(lián)錯(cuò)接的結(jié)構(gòu)線。另一方面通過(guò)在流通方向上施加電壓主要可以識(shí)別在光電元件范圍內(nèi)的損耗功率。在本發(fā)明的方法中有益地施加具有不同極性和/或不同電壓值的電壓，以便由此可以特別區(qū)分分層系統(tǒng)中各種各樣的缺陷。在本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中例如特征數(shù)除以總特征數(shù)，這樣標(biāo)準(zhǔn)化已確定的特征數(shù)。對(duì)于強(qiáng)度分布的所有強(qiáng)度值對(duì)相同強(qiáng)度值的像素?cái)?shù)目與強(qiáng)度值相乘給出的積求和，這樣計(jì)算總特征數(shù)。在這種情況下此外有益的是，在特證數(shù)和總特征數(shù)之間的商確定為用于與基準(zhǔn)特征數(shù)比較的、基于特征數(shù)的計(jì)算值。備選這是有益的，即在特證數(shù)和總特征數(shù)之間的差確定為用于與基準(zhǔn)特征數(shù)比較的、基于特征數(shù)的計(jì)算值。在本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中為分層系統(tǒng)的上表面的多個(gè)彼此不同的部分分別確定一個(gè)獨(dú)立的特征數(shù)。為分層系統(tǒng)的不同上表面部分確定的特征數(shù)能夠分部分評(píng)估光電分層系統(tǒng)的質(zhì)量，由此特別對(duì)于這種情況、即在確定的部分中出現(xiàn)較高數(shù)目的缺陷、通過(guò)關(guān)于空間位置的信息可以在制造時(shí)采取有針對(duì)性的、改善分層系統(tǒng)質(zhì)量的措施。在分層系統(tǒng)的這個(gè)設(shè)計(jì)方案中這是特別有益的，即這些部分分別包含至少一個(gè)用于構(gòu)造分層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)線，因?yàn)槿毕萁?jīng)常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)線的區(qū)域內(nèi)。有益地也可以如此形成這些部分，其在該區(qū)域內(nèi)分離，即該區(qū)域僅僅包含結(jié)構(gòu)線和如此僅僅包含光電元件部分的區(qū)域。本發(fā)明此外涉及如上所述的方法用于評(píng)估分析太陽(yáng)能模塊、特別是薄層太陽(yáng)能模塊，其半導(dǎo)體層包括黃銅礦化合物、特別是Cu (In，Ga) (S，Se)。


下根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明，其中參考附圖進(jìn)行說(shuō)明。附圖簡(jiǎn)化、不按比例示出:
圖1 實(shí)施本發(fā)明方法示范結(jié)構(gòu)的示意 圖2A-2B具有較低缺陷數(shù)(圖2A)和較高缺陷數(shù)(圖2B)的太陽(yáng)能模塊的熱量變化圖； 圖3 圖2A-2B的熱量變化圖的強(qiáng)度分布的圖表。
具體實(shí)施例方式在圖1中圖解闡明了用于實(shí)施本發(fā)明方法的示范結(jié)構(gòu)I。該結(jié)構(gòu)I因此包含一個(gè)要分析的薄層太陽(yáng)能模塊5，其通常具有多個(gè)集成方式串聯(lián)錯(cuò)接的、用于光電能量生成的太陽(yáng)能電池，這在圖1中沒(méi)有詳細(xì)示出。正如從圖1的薄層太陽(yáng)能模塊5的放大圖中可以看出的，薄層太陽(yáng)能模塊I的每個(gè)太陽(yáng)能電池例如包含如下的分層系統(tǒng):在一個(gè)例如包括具有相對(duì)較低透光性的玻璃的、絕緣的第一基底11上布置一個(gè)例如包括透光金屬、比如鑰的反向電極層12。在反向電極層12上離析一個(gè)由摻雜半導(dǎo)體形成的、光電活性吸收層13。該吸收層13例如包括一個(gè)P型導(dǎo)電的黃銅礦半導(dǎo)體、特別是一組Cu ( InGa) (SSe)2化合物、例如摻雜鈉(Na)的銅-銦二價(jià)硒化物(CuInSe2)。在該吸收層13上離析一個(gè)緩沖層14，其在此例如包括單層的硫化鎘(CdS)和單層的本征氧化鋅(1-ZnO)。在緩沖層14上例如通過(guò)汽化滲鍍鍍上一個(gè)透明的正向電極層15，其例如包括摻雜的金屬氧化物、例如η型導(dǎo)電的、摻雜鋁(Al)的氧化鋅(ZnO)。由此形成一個(gè)異質(zhì)結(jié)，也就是說(shuō)不同材料類(lèi)型和相反導(dǎo)通類(lèi)型的層順序。為了防止影響環(huán)境在正向電極層15上例如涂敷一種例如包括聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和/或乙烯-醋酸乙烯聚合物(EVA)的粘合層16。此外設(shè)置一個(gè)透日光的第二基底17，其例如包括特別白的、具有較低鐵含量的玻璃。第二基底17與第一基底11通過(guò)粘合劑16連接并用于密封分層系統(tǒng)。薄層太陽(yáng)能模塊I可以簡(jiǎn)單并且低成本地工業(yè)化批量生產(chǎn)，其中在第一基底11上離析不同的層并且在使用適當(dāng)結(jié)構(gòu)工藝、比如激光打印和例如通過(guò)起模與劃割的機(jī)械加工的情況下為了制造串聯(lián)錯(cuò)接的太陽(yáng)電池在第一層上構(gòu)造不同的層。對(duì)于每個(gè)太陽(yáng)能電池如此的結(jié)構(gòu)典型地包含用于制造三個(gè)結(jié)構(gòu)線的三個(gè)構(gòu)造步驟，該結(jié)構(gòu)線在圖1的薄層太陽(yáng)能模塊的放大圖中沒(méi)有示出。正如在圖1中可以看出的，薄層太陽(yáng)能模塊5以其底面安置在一個(gè)平面基座4上，如此薄層太陽(yáng)能模塊5的、光入射方向的上部或者上表面是空的。在兩個(gè)彼此相對(duì)布置的、與太陽(yáng)能電池的正向或者反向電極層12、15連接的外部端子9上薄層太陽(yáng)能模塊I通過(guò)第一電導(dǎo)與一個(gè)可調(diào)節(jié)電源6連接。在薄層太陽(yáng)能模塊的、光入射的上表面10上方安置一個(gè)紅外照相機(jī)2，通過(guò)該紅外照相機(jī)以熱量變化圖位置可分辨地檢測(cè)上表面10的熱輻射。熱輻射通常與薄層太陽(yáng)能模塊I的上表面10的溫度分布一致。沒(méi)有示出結(jié)構(gòu)I的光學(xué)成像元件。不僅紅外照相機(jī)2而且電源6經(jīng)過(guò)第二電導(dǎo)線8 (數(shù)據(jù)線)與一個(gè)基于處理器的控制/操縱設(shè)備3數(shù)據(jù)技術(shù)連接。
為了定量分析薄層太陽(yáng)能模塊5通過(guò)控制/操縱設(shè)備3控制首先經(jīng)過(guò)電源6在薄層太陽(yáng)能模塊5的兩個(gè)外部端子9上施加一個(gè)電壓。由此在薄層太陽(yáng)能模塊5中產(chǎn)生電流，通過(guò)該電流特別在薄層太陽(yáng)能模塊I的缺陷區(qū)域引起電功率損耗，這可以看作在薄層太陽(yáng)能模塊5的上表面的缺陷位置的局部溫度升高。施加的電壓進(jìn)行確定的調(diào)制，在此不再對(duì)此詳細(xì)探討。同時(shí)或者在與電流生成相關(guān)的適當(dāng)時(shí)間內(nèi)借助于紅外照相機(jī)2產(chǎn)生薄層太陽(yáng)能模塊5的上表面10的熱輻射的、位置可分辨的熱量變化圖。在圖2A和2B中示范性指出了具有較低缺陷數(shù)(圖2A)和具有較高缺陷數(shù)(圖2B)的薄層太陽(yáng)能模塊5的兩個(gè)不同熱量變化圖。在熱量變化圖中缺陷與較冷的環(huán)境相比分別可以看作亮點(diǎn)。對(duì)應(yīng)于缺陷的像素(Pixel)因此具有比對(duì)應(yīng)較冷缺陷周?chē)南袼馗叩膹?qiáng)度值。在這兩個(gè)圖中此外可以看出細(xì)小的平行線，其相當(dāng)于太陽(yáng)能電池串聯(lián)錯(cuò)接的結(jié)構(gòu)線。然后從熱量變化圖中確定熱輻射的、涉及具有相同強(qiáng)度值像素的各自數(shù)目的強(qiáng)度分布(直方圖)。在圖3中作為圖2A和2B的兩個(gè)熱量變化圖的坐標(biāo)圖指出了如此的強(qiáng)度分布。在該坐標(biāo)圖中相關(guān)單元內(nèi)的幅度或者強(qiáng)度作為橫坐標(biāo)A并且像素的數(shù)目N作為縱坐標(biāo)。曲線I相當(dāng)于圖2A，曲線II相當(dāng)于圖2B。很明顯曲線I1-相當(dāng)于較大缺陷數(shù)-在坐標(biāo)圖的中間幅度區(qū)域內(nèi)具有比曲線I高得多的像素。接下來(lái)從強(qiáng)度分布圖中在應(yīng)用傳統(tǒng)靜態(tài)方法的情況下確定幅度或者強(qiáng)度平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。對(duì)具有相同強(qiáng)度值的像素?cái)?shù)目與該強(qiáng)度值的乘積求和，這樣在另外的分析中確定特征數(shù)K。在此例如僅僅對(duì)大于提高了標(biāo)準(zhǔn)偏差的強(qiáng)度平均值的強(qiáng)度值進(jìn)行求和。結(jié)果是，曲線I的值1=157277，曲線II的值Κπ=273340。根據(jù)較大的缺陷數(shù)Kn顯著大于的K1缺陷數(shù)。在該特征數(shù)的基礎(chǔ)上自動(dòng)評(píng)估薄層太陽(yáng)能模塊5的質(zhì)量，其中該特征數(shù)與一個(gè)確定的基準(zhǔn)特征數(shù)比較，其中如果特征數(shù)K大于或等于基準(zhǔn)特征數(shù)，則給薄層太陽(yáng)能模塊5分配一個(gè)第一評(píng)估結(jié)果，或如果特征數(shù)K小于基準(zhǔn)特征數(shù)，則分配一個(gè)不同于第一評(píng)估結(jié)果的第二評(píng)估結(jié)果。基準(zhǔn)特征數(shù)依賴(lài)于對(duì)薄層太陽(yáng)能模塊5的特殊質(zhì)量要求。在本實(shí)施例中基準(zhǔn)特征數(shù)例如確定為200000。因此例如給具有圖2Α熱量變化圖的、特征數(shù)1=157277的薄層太陽(yáng)能模塊分配一個(gè)“分層系統(tǒng)滿(mǎn)足要求質(zhì)量”的評(píng)估結(jié)果，而具有圖2Β熱量變化圖的、特征數(shù)Κπ=273340的薄層太陽(yáng)能模塊例如分配一個(gè)“分層系統(tǒng)不滿(mǎn)足要求質(zhì)量”的評(píng)估結(jié)果并因此淘汰。本發(fā)明提供定量分析太陽(yáng)電池和太陽(yáng)能模塊的自動(dòng)方法，該方法能夠簡(jiǎn)單并可靠地評(píng)估其質(zhì)量。附圖標(biāo)記列表
1結(jié)構(gòu)
2紅外照相機(jī)
3控制/操縱設(shè)備
4基座
5薄層太陽(yáng)能模塊
6電源
7第一電導(dǎo)線8第二電導(dǎo)線
9端子
10上表面
11第一基底
12反向電極層
13吸收層
14緩沖層
15正向電極層
16粘合層
17第二基底
權(quán)利要求
1.一種用于評(píng)估分析光電分層系統(tǒng)的方法，具有如下步驟； 在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生電流； 產(chǎn)生分層系統(tǒng)的上表面的位置可分辨的熱輻射圖像，該圖像具有多個(gè)像素，給這些像素分別分配強(qiáng)度值； 確定涉及具有相同強(qiáng)度值像素的各自數(shù)目的、熱輻射強(qiáng)度分布； 從強(qiáng)度分布中確定強(qiáng)度平均值/中位數(shù)； 在強(qiáng)度分布雜散的可預(yù)定程度的基礎(chǔ)上確定強(qiáng)度間隔； 對(duì)于所有大于提高了強(qiáng)度間隔的強(qiáng)度平均值/中位數(shù)的強(qiáng)度值，通過(guò)對(duì)具有相同強(qiáng)度值的像素?cái)?shù)目與該強(qiáng)度值相乘而分別給出的乘積求和來(lái)確定特征數(shù)； 特征數(shù)或基于此的計(jì)算值與預(yù)定的基準(zhǔn)特征數(shù)進(jìn)行比較，其中如果特征數(shù)大于或等于基準(zhǔn)特征數(shù)，則給分層系統(tǒng)分配第一評(píng)估結(jié)果，或如果特征數(shù)小于基準(zhǔn)特征數(shù)，則分配第二評(píng)估結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光電分層系統(tǒng)包含至少一個(gè)形成Pn結(jié)的半導(dǎo)體層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過(guò)在pn結(jié)的截止和/或流通方向上施加電壓在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，施加具有不同極性和/或不同幅度的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)利用光照射分層系統(tǒng)而在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基于強(qiáng)度分布的平均值/中位數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差或分位數(shù)、特別是四分位數(shù)來(lái)計(jì)算強(qiáng)度間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，采用以下方法對(duì)特征數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，亦即:對(duì)于強(qiáng)度分布的所有強(qiáng)度，從具有相同強(qiáng)度值像素的數(shù)目與該強(qiáng)度值相乘給出的乘積的和中分別得出總特征數(shù)，特征數(shù)除以總特征數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，確定特征數(shù)和總特征數(shù)之間的商作為用于與基準(zhǔn)特征數(shù)比較的計(jì)算值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，確定特征數(shù)和總特征數(shù)之間的差作為用于與基準(zhǔn)特征數(shù)比較的計(jì)算值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為分層系統(tǒng)上表面的多個(gè)彼此不同部分分別確定特征數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，這些部分分別包含至少一個(gè)用于構(gòu)造分層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，形成分隔的部分，其中按照具有結(jié)構(gòu)線的區(qū)域和具有單純光電元件部分的區(qū)域進(jìn)行分隔。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述方法的應(yīng)用，所述方法用于評(píng)估分析太陽(yáng)能模塊、特別是薄層太陽(yáng)能模塊，這些模塊的半導(dǎo)體層包括黃銅礦化合物、特別是Cu(In，Ga)(S，Se)2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于評(píng)估分析光電分層系統(tǒng)的方法，其包含至少一個(gè)形成pn結(jié)的半導(dǎo)體層，具有如下步驟在分層系統(tǒng)中產(chǎn)生電流；產(chǎn)生分層系統(tǒng)的上表面的位置可分辨的熱量變化圖，該圖像具有多個(gè)像素，給這些像素分別分配強(qiáng)度值；確定涉及具有相同強(qiáng)度值像素的各自數(shù)目的、熱輻射強(qiáng)度分布；從強(qiáng)度分布中確定強(qiáng)度平均值/中位數(shù)；在強(qiáng)度分布雜散的可預(yù)定程度的基礎(chǔ)上確定強(qiáng)度間隔；對(duì)于所有大于提高了強(qiáng)度間隔的強(qiáng)度平均值/中位數(shù)的強(qiáng)度值，通過(guò)對(duì)具有相同強(qiáng)度值像素的數(shù)目與該強(qiáng)度值相乘而分別給出的乘積求和來(lái)確定特征數(shù)；特征數(shù)或基于此的計(jì)算值與預(yù)定的基準(zhǔn)特征數(shù)進(jìn)行比較，其中如果特征數(shù)大于或等于基準(zhǔn)特征數(shù)，則給分層系統(tǒng)分配第一評(píng)估結(jié)果，或如果特征數(shù)小于基準(zhǔn)特征數(shù)，則分配第二評(píng)估結(jié)果。
文檔編號(hào)G01N25/72GK103119426SQ201180046899
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者T.達(dá)利博爾 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠